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硫酸钙晶须和秸秆纤维改性沥青及其路用性能研究
| 论文题名： | 硫酸钙晶须和秸秆纤维改性沥青及其路用性能研究 |
| 关键词： | 硫酸钙晶须;秸秆纤维;改性沥青;路用性能;灰关联分析 |
| 摘要： | 伴随着交通量及车辆荷载的增加，沥青路面的病害问题日益凸显，在荷载和环境的综合作用下路面容易出现各种形式的损坏（如车辙、拥包、松散、推移、开裂等）。从沥青混合料入手，改善其路用性能也成为当下的研究热点。本文提出了硫酸钙晶须和秸秆纤维复合改性沥青。将硫酸钙晶须(calcium sulfate whisker,CSW)和秸秆纤维作为复合改性剂加入基质沥青中，研究复合改性后沥青的技术性质及沥青混合料的路用性能。 首先采用XRD、SEM及实验室常规分析手段，对CSW的物相、形貌等基本技术性质进行测试，并对秸秆纤维的吸油性、吸水性、热稳定性等进行测试，结果表明所选CSW及秸秆纤维均满足沥青改性剂的基本要求。 用机械搅拌法制备CSW改性沥青，测试改性沥青技术指标，结果表明:在CSW掺量0-8wt％范围内，70＃沥青和90＃沥青针入度、延度均有所下降，软化点均升高，70＃沥青针入度指数PI从-1.3793增加至-0.7834，| VTS|从1.4311一直降低到0.4139，90＃沥青PI从-1.4773增加至-0.8397，| VTS|从2.1341一直降低到0.4434，CSW可以改善沥青的粘滞性、温度稳定性、温度敏感性，降低了塑性。 用机械搅拌法制备CSW和秸秆纤维复合改性沥青，测试改性沥青技术指标，结果表明:在CSW0-6wt％，秸秆纤维0-0.5wt％范围内，随改性剂掺量的增加，沥青锥入度降低、抗剪强度增加，10℃、15℃延度最大降幅分别为61％、40.5％，软化点从49.1℃增加到62.3℃，温度敏感性系数从0.0337一直降到0.0279，| VTS|从2.1339一直降到0.3536，复合改性可以改善沥青的粘滞性、温度稳定性、温度敏感性。通过RTFOT和PAV实验发现复合改性剂对沥青耐老化性有一定的改善作用。 选取SAC-16沥青混合料，用VCADRF法对拟用矿料进行级配检验，通过马歇尔法对沥青混合料进行配合比设计。进一步分析硫酸钙晶须和秸秆纤维复合改性沥青混合料的性能，通过车辙实验，发现复合改性沥青混合料动稳定度DS最高增幅为34％，抗车辙性有较为显著的提升;通过间接拉伸实验，发现在一定掺量范围（CSW0-4％，秸秆纤维0-0.5％），复合改性沥青混合料劈裂强度、劲度模量最大增幅分别为29％、40％，低温抗裂性有所改善;通过冻融劈裂实验，发现冻融劈裂强度比TSR由83.2％增加到93.2％，水稳定性亦得到改善;用灰关联分析法，综合评价了复合改性剂掺量对混合料路用性能的影响程度，选取了最优掺配比例为CSW掺量4wt％，秸秆纤维掺量0.5wt％。 |
| 作者： | 李冠玉 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 李俊峰;饶成刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 成都理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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