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原文传递橡胶颗粒沥青混合料开发及耐久性研究

论文题名：	橡胶颗粒沥青混合料开发及耐久性研究
关键词：	路面材料;橡胶颗粒沥青混合料;耐久性
摘要：	橡胶颗粒沥青路面作为一种高弹性自应力抗凝冰路面铺装技术。在车辆荷载作用下，高弹性路面的回弹形变导致冰层粘结面出现应力集中现象，从而达到抑制冰层凝结的目的。然而，橡胶颗粒掺配后减弱了矿质集料间接触状态，混合料耐久性能不足。本文依托青海省交通厅省部级重点项目《扎麻隆至倒淌河公路改扩建工程长下坡及积雪路段运营安全技术研究》，针对当前橡胶颗粒沥青混合料耐久性问题，开展混合料的配合比优化设计、水稳定性能、疲劳性能、抗滑耐久性等方面试验研究。　　论文主要研究内容和结论如下: 　　①通过分析橡胶颗沥青混合料特有的材料组成结构选取骨架密实型级配。采用经改进后的CAVF法、等体积替换法进行级配组成设计。根据标准马歇尔试验计算橡胶颗粒沥青混合料最佳沥青用量，并进行路用性能试验。研究表明:当橡胶颗粒掺量为3％时，最佳沥青用量为6.3％。随着橡胶颗粒的掺配，高温稳定性和低温抗裂性都有一定程度的提升，但水稳定性出现下降。　　②分析橡胶颗粒沥青路面水损害发生机理，论述沥青混合料水稳定性评价方法。采用三因素三水平正交设计进行冻融劈裂试验，研究橡胶颗粒掺量、矿质集料类别、沥青用量对橡胶颗粒沥青混合料水稳定性能影响的主次关系及显著性程度。研究表明:橡胶颗粒掺量对劈裂强度比TSR值影响显著，其中以石灰岩为粗集料、橡胶颗粒掺量为3％的方案组合A2B1C2水稳定性能最好，TSR值为85.7％。以花岗岩为粗集料、橡胶颗粒掺量为5％的方案组合A3B3C2水稳定性能最差，TSR值为76.4％。方案A2B1C2较方案A3B3C2的TSR值相比提升了9.3％。　　③采用应变控制模式，进行橡胶颗粒沥青混合料的四点弯曲小梁疲劳试验。试验温度为15℃，采用10Hz偏正弦波进行加载，分别在500μ、550μ、600μ的应变水平下，对比评价了空隙率、橡胶颗粒掺量对沥青混合料的疲劳寿命、相位角、劲度模量衰变等规律的影响。研究表明:骨架密实型橡胶颗粒沥青混合料XJ-13-1在低应变条件下疲劳性能较好，抵抗疲劳开裂破坏能力较强。但随着应变水平提升疲劳寿命出现衰减。SMA-13沥青混合料在高应变条件下，疲劳性能优于骨架密实型橡胶颗粒沥青混合料。其中，大孔隙橡胶颗粒沥青混合料XJ-13-2在三种应变条件下疲劳性能相对较差。　　④采用室内加速磨光试验，评价了橡胶颗粒掺量和沥青用量对混合料抗滑耐久性的影响规律。结果表明:随着橡胶颗粒掺量增加，抗滑指标BPN衰变速率减缓。沥青用量对抗滑耐久性的影响也较为显著，沥青用量过低引起混合料粘聚力不足，磨耗中细集料脱落现象严重造成抗滑衰变速率增加。因此，在保证最佳沥青用量下，橡胶颗粒沥青混合料能够有效改善路面抗滑耐久性能。
作者：	郑锐
专业：	交通运输工程；道路与铁道工程
导师：	郑智能
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