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基于表面自由能沥青-石料粘附性评价方法研究
| 论文题名： | 基于表面自由能沥青-石料粘附性评价方法研究 |
| 关键词： | 表面自由能;躺滴法;沥青-石料粘附性;沥青混合料;路用性能;水稳定性 |
| 摘要： | 沥青-石料粘附失效产生的病害，如松散、脱粒、麻面、坑槽等，致使沥青路面使用性能下降，危及行车安全。如何评价沥青-石料的粘附特性，在选取沥青与石料时提供参考和依据，使沥青路面使用性能和安全性最大化，具有非常重要的意义。国内外评价沥青-石料粘附性依据六种粘附机理，并衍生出诸多试验方法，如水煮法，其优点在于操作简单、速度快、费用低，可现场快速评定粘附等级，是我国工程实际上最常用的评价方法，缺点是指标不定量，实验条件难以精确掌握（如“微沸”和二次污染）。而基于表面自由能理论的躺滴法作为接触角法中评价沥青-石料粘附性的试验方法，因其操作简单、定量评价、人为误差小等特点，成为了近年来研究评价沥青-石料粘附性的热点。同时沥青混合料路用性能方面，AASHTO T283水稳定性评价方法相比于常用的沥青混合料浸水劈裂和冻融劈裂，其试验条件要求更加苛刻，与工程实际结合更加紧密。 本文采用躺滴法，以甘肃省三种常用沥青和七种常用石料作为研究对象，利用水煮法、躺滴法评价沥青-石料粘附性与AASHTO T283评价沥青混合料水稳定性进行对比分析，以期得到与路用性能相关性较好的评价沥青-石料粘附性方法，并定量、细化甘肃省石料粘附等级，为选取配伍性良好的沥青、石料提供参考和依据。 论文首先对试验对象（沥青和石料）进行了粘度、红外光谱、SEM、碱值、砂当量等基础试验分析，以此区分不同沥青和石料的特性； 其次对影响沥青-石料粘附性的内、外因素进行分析，统一试验条件为石料15.9mm抛光度和60℃石料温度进行粘附性试验；再次对3种沥青与7种石料的21种组合进行水煮法、躺滴法沥青-石料粘附性试验，AASHTO T283沥青混合料水稳定性试验，测试、计算沥青-石料粘附等级、粘附功、冻融劈裂强度比（TSR）。结果表明，在同种沥青下，七种石料的粘附功大小依次为平凉上杨石灰岩＞玉石湾蛇纹岩＞黑山湖玄武岩＞东乐石灰岩＞永登玄武岩＞出卜拉沟玄武岩＞定西花岗岩。同种石料下，三种沥青的粘附功大小依次为克拉玛依90＃＞SK90#≥中海油90#； 最后对比粘附等级、粘附功与TSR的概率相关性，结果表明，粘附等级与TSR的线性关系决定系数R2为0.1956、0.2731、0.4793，粘附功值与TSR的决定系数R2为0.8179、0.7173、0.7996，躺滴法与路用性能具有较好的相关性。 |
| 作者： | 韩庆奎 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 李晓民;李波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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