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原文传递不同填料对沥青混合料路用性能影响的试验研究

论文题名：	不同填料对沥青混合料路用性能影响的试验研究
关键词：	刹车片粉末;填料;路用性能;沥青混合料;路面结构
摘要：	随着交通量的增长，沥青路面在使用3-5年后产生了车辙、裂缝、松散以及剥落等病害，研究者称之为早期破坏。这些早期病害的产生，除了路面结构设计、材料组成设计和施工环节等不足以外，碱性填料的添加也值得进一步去探索。作为分散系材料的沥青混凝土，其性能的优劣由沥青、矿料以及填充料的性能以及三者之间的相互作用共同决定。在我国目前大量的基础建设中，填料基本上选择的是矿粉，而对填料选择的多样性以及与其他两种材料的相容性，并没有足够的比较。　　根据已有研究，可以改善沥青混合料性能的碱性填料种类繁多，主要包括水泥、消石灰、矿粉以及粉煤灰等。本文在研究时不仅选取以上四种填料，同时为了节约资源、加强环境保护、拓宽废旧物品的重新利用途径，本文首次选取了废旧的汽车刹车片，研磨加工成为填料，与其余四种填料一起进行沥青及沥青混凝土的性能影响研究。　　沥青胶浆作为沥青混合料中集料之间的粘结剂，其性能的好坏直接决定了沥青路面的使用年限。本文通过对沥青胶浆的三大指标以及高温条件下的动态剪切流变试验，分析了刹车片等五种填料对沥青胶浆的影响程度。结果发现，相对于矿粉胶浆而言，刹车片粉末能提高沥青胶浆粘性组分，从而提高了针入度、延度、软化点以及车辙因子。根据沥青胶浆的试验结果不难看出，刹车片粉末对沥青胶浆的改善效果要优于粉煤灰，同时，比消石灰的改善效果差；水泥则降低了胶浆的各项性能指标。　　同时，结合沥青胶浆的试验结果，针对沥青混合料的路用性能选取相关试验进行检测。测试结果发现，相对而言，采用矿粉的沥青混凝土抗水损害能力以及高温抗车辙性能较差，采用消石灰、刹车片粉末代替矿粉后，沥青混合料的水稳定性能得到了大幅度提升，同时，高温抗车辙性能也有了较高的改善。而粉煤灰与水泥对沥青混合料的改善效果比矿粉的差，均在不同程度上有所下降。通过汉堡车辙试验结果可以看出，水泥试件的抗剥落效果最差，其余三种填料的性能均比矿粉试件有所提高。在水-温耦合作用下，消石灰、刹车片粉末两种填料均在很大程度上提升了沥青混合料的抗变形以及抗剥落能力，进一步证明了消石灰、粉煤灰更能提升沥青混合料的抗高温变形能力以及抗水损害能力。半圆弯曲试验中，刹车片粉末沥青混合料试件的抗弯拉强度以及破坏时所需要的能量，要远大于矿粉作为填料的沥青混合料试件，这说明作为填料的刹车片粉末代替矿粉后，也能提升沥青混合料的低温抗裂性。　　本文的研究结果表明，一方面，不同的填料对沥青混合料的路用性能有着不同的改善效果，因此在填料的选择上，要视具体情况；另一方面，废旧的刹车片粉末可以作为填料应用于沥青混合料中，且对沥青混合料的路用性能有较为明显的改善效果，值得继续探索。
作者：	刘健
专业：	建筑与土木工程
导师：	李杰;吴英彪
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉工程大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文