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原文传递高弹/蓄盐类沥青混合料关键技术研究

论文题名：	高弹/蓄盐类沥青混合料关键技术研究
关键词：	沥青混合料;配方设计;路用性能
摘要：	保证冰雪天气道路行车安全一直是困扰交通行业的难题，多年来各国交通行业科研工作者通过大量研究探索出了多种去除路表冰雪的方法。在材料方向，去雪融冰技术主要包括在沥青混合料中添加蓄盐类材料形成蓄盐沥青路面、掺入高弹性材料形成高弹沥青路面两类，蓄盐沥青路面具有良好的去雪融冰效果，但由于融雪剂的存在，对沥青混合料的路用性能会产生一定影响，而高弹沥青路面具有一定的自应力除冰效果，且路用性能良好。本文尝试将蓄盐类材料和高弹性材料有机结合在一起，形成一种同时具有融雪性能和自应力除冰性能的蓄盐类高弹沥青路面综合除冰技术，以达到更好的去雪融冰效果。　　本文就蓄盐材料及高弹材料的主要技术性质、高弹蓄盐沥青混合料组成设计、融雪剂中盐分的析出对沥青混合料路用性能的影响、去雪融冰效果评价及时效性、高弹材料的破冰特性及影响因素等方面进行了系统研究，主要研究工作如下: 　　(1)对本研究选用的融雪剂MFL与橡胶颗粒的密度、粒度等主要技术性质进行了试验研究，为后续沥青混合料组成设计与研究工作提供了材料特性支撑，同时分别对其去雪融冰机理进行了分析。　　(2)在得到普通AC-13沥青混合料最佳级配组成的基础上，综合考虑沥青混合料的路用性能及去雪融冰性能，得到融雪剂的最佳体积置换率为矿粉体积的80％;在蓄盐沥青混合料最佳级配组成的基础上，通过体积置换的方法，同时考虑橡胶颗粒掺量对沥青混合料路用性能的影响，得出橡胶颗粒的合理掺量为3％，由于橡胶颗粒的掺入，沥青混合料各项路用性能均有所下降，采用高粘改性沥青对沥青混合料路用性能具有明显的改善效果。　　(3)对普通沥青混合料与高弹蓄盐沥青混合料的高低温性能及抗水损害性能随试件浸水时间延长的发展趋势进行了对比试验研究，结果表明，随着高弹蓄盐沥青混合料中盐化物逐渐析出，沥青混合料的低温性能及水稳定性能明显下降，但对高温性能影响较小。　　(4)研究设计了四种评价高弹蓄盐沥青混合料去雪融冰效果的试验方法，并针对每种试验方法均提出了相应的量化指标，根据试验结果知道，相对普通沥青混合料，高弹蓄盐沥青混合料表现出明显的抑制冻结及融冰化雪效果，且融雪剂掺量越高去雪融冰效果越明显。基于盐分溶析试验，得知环境温度越高、混合料孔隙率越大，混合料试件中盐分的析出速率越快，同时提出了高弹蓄盐沥青路面去雪融冰性能时效性评价模型，并以南昌市近30年天气状况为例，计算出高弹蓄盐沥青路面发挥有效去雪融冰性能的时间为4.2年。　　(5)建立了高弹蓄盐沥青路面二维细观有限元仿真模型，对橡胶颗粒的除冰特性进行了分析，得知由于橡胶颗粒的存在，改变了路表冰层的受力状态，从而使得高弹蓄盐沥青路面具有一定的自应力除冰性能，且在保证沥青混合料路用性能的前提下，适当增加橡胶颗粒的掺量或选用粒径较大的橡胶颗粒能够使高弹蓄盐沥青路面除冰效果更加明显;但当路表冰层达到一定厚度或在温度过低条件下，橡胶颗粒将失去其自应力除冰性能。
作者：	常荣华
专业：	交通运输工程Ⅰ
导师：	钟科
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文