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煤液化残渣在沥青稳定碎石基层中的应用研究
| 论文题名： | 煤液化残渣在沥青稳定碎石基层中的应用研究 |
| 关键词： | 沥青路面;煤液化残渣;碎石基层;路用性能 |
| 摘要： | 我国的高等级道路基层普遍采用半刚性基层，但是半刚性材料基层的使用也给沥青路面带来很多问题，比如极易反射到面层的裂缝，水渗入造成的基层破坏，基层排水不畅造成的面层沥青混合料水损坏等。沥青稳定碎石柔性基层的应用，可以很好地避免半刚性基层带来的问题，更能适应我国道路普遍重载的现状，但沥青稳定碎石基层原材造价高的问题，极大地阻碍了其使用与推广，如何降低沥青稳定碎石造价并提升性能，成为当今研究的一个重要方向。煤液化分离后的残留物（LQ）含有较多沥青烯类物质以及油分，其成分性质与道路沥青中沥青质组分非常形似，如果可以把其使用在沥青稳定碎石柔性基层中，将同时解决柔性基层造价高和残渣难处理两种问题。而现如今多数研究集中在将提纯残渣通过湿法掺入改性或者替代道路沥青，因为灰质成分以及其他杂质的存在，结果并不理想，而对干法以替代填料的方式掺入沥青混合料缺乏分析与研究。 本文通过检测残渣中成分组成、粒度分布和微观形态等指标，分析了LQ材料性能特点。通过对LQ材料以0％、20%、40%、60%、80%、100%六种比例替代矿粉制作沥青胶浆，对胶浆锥入度，粘度，延度，以及感温性进行测定与分析。结果证明，随着LQ掺入比例的增加，沥青胶浆抗剪强度、粘度均变大，LQ材料对沥青的高温稳定性有更好的提升作用，但同时也会影响胶浆的柔韧延展性能。通过LQ材料替代50%的矿粉掺入三种ATB-25级配下进行马歇尔试验，LQ掺入后三种级配最佳沥青用量OAC降低了0.3%～0.4%，并对其他马歇尔指标进行分析。通过与另外两种填料（矿粉和水泥）的沥青混合料路用性能进行对比发现，LQ沥青混合料具有力学指标最优、抗高温变形能力最强、低应力下抗疲劳性提升最显著等优点，但同时低温抗裂性受到影响而减弱。沥青稳定碎石基层对混合料低温抗裂性能要求较低，LQ混合料可以满足道路基层使用要求。最后通过全寿命周期评价（LCA）对三种材料环境友好性进行定量分析，证明LQ相比常用矿粉与水泥填料，环境友好性最优。LQ材料在降低沥青稳定碎石基层成本的同时，又会提升其路用性能，具有较好的经济与环保效益。 |
| 作者： | 李晨 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 张宜洛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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