详情

原文传递活化废胶粉改性沥青及混合料路用性能研究

论文题名：	活化废胶粉改性沥青及混合料路用性能研究
关键词：	废胶粉活化;改性沥青;路用性能;混合料
摘要：	随着汽车行业的飞速发展，废旧轮胎污染问题变得愈发严重。废旧轮胎主要成分为硫化橡胶，脱硫再利用成本较高，在自然条件下很难降解，因此世界各国在不断寻找废旧轮胎二次利用途径。废轮胎胶粉具有较高的保温隔热性、弹性恢复能力，在道路工程领域，可作为替代材料或沥青改性剂，能够改善路面质量和延长使用年限。希望通过本文对废胶粉改性沥青的研究，拓展废胶粉在沥青路面工程中的应用，减少废旧轮胎所带来的环境污染。　　本文对废轮胎胶粉进行微波活化、碱处理两种方法改性，并制备胶粉改性沥青(AR)，讨论胶粉粒径和掺量对沥青性能影响，通过微波活化胶粉沥青、碱处理胶粉沥青、普通胶粉沥青、基质沥青进行了三大指标、弹性恢复能力、离析稳定性、流变性等性能测试对比;研究了废胶粉改性沥青混合料配合比设计及成型工艺;并对废胶粉改性沥青混合料的路用性能进行了测试与评价;最后通过试验路段检测了废胶粉改性沥青混合料的路用性能。　　微波活化胶粉沥青、碱处理胶粉沥青、普通胶粉沥青针入度指数、软化点、延度均比基质沥青高，其中微波活化胶粉沥青在胶粉掺量为14％时PI最高为0.49，软化点为58℃，5℃延度为19.5cm;随着胶粉粒径的减小，三种胶粉改性沥青PI、延度、软化点均增大，其中微波活化改性沥青的废胶粉在80目时，针入度指数最高为0.68，软化点、5℃延度分别为58.5℃，19.1cm。弹性恢复能力和离析稳定性研究表明，碱处理胶粉沥青弹性恢复率最大，为78％，微波活化胶粉沥青离析软化点差最小，为1.5％，稳定性最好。流变性能测试结果表明，微波活化胶粉沥青储能模量最大、相位角最小、车辙因子最大，流变性能最好。通过对上述四种沥青性能测试结果分析表明，微波活化胶粉沥青温度敏感性较弱，流变性能、离析稳定性均比其余三种沥青好。微波活化胶粉沥青的性质指标满足性质要求，因此本文选用微波活化胶粉沥青进行混合料性质研究。　　研究了废胶粉改性沥青混合料的配合比设计，间断级配有利于废胶粉改性沥青混合料形成“骨架-密实”结构，具有足够的空间容纳弹性废胶粉改性沥青，增强混合料的抗变形能力，最终选择间断级配AR-AC13作为混合料的配合比类型，最佳油石比为6.36％;基于空隙率(VV)指标研究废胶粉改性沥青混合料的成型工艺，分析击实次数、压实温度对混合料空隙率(VV)的影响，结果表明废胶粉改性沥青混合料的击实次数和压实温度分别取75次、160℃-170℃较适宜。对连续级配AR-AC13、间断级配AR-AC13、连续级配AC-13混合料的高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性能进行了对比分析，试验表明:废胶粉有助于提升沥青混合料的路用性能，间断级配AR-AC13的路用性能较连续级配AC-13有大幅度提升，间断级配AR-AC13的动稳定度是连续级配AC-13的2.67倍，低温破坏应变提高了26.33％，TSR指标由85.5％提高到86.6％。分析了连续级配AR-AC13、间断级配AR-AC13、连续级配AC-13混合料的力学性能，在高温状态下，间断级配AR-AC13的动态模量最大，具有较高的弹性变形能力，说明间断级配AR-AC13的高温抗变形能力较好。对废胶粉改性沥青混合料试验路段进行质量检验，试验路段的基本性能均能达到规范要求。
作者：	马瑞卿
专业：	交通运输工程
导师：	郭鹏;杨文正
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文