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原文传递橡胶沥青评价指标和温拌橡胶沥青SMA混合料技术研究

论文题名：	橡胶沥青评价指标和温拌橡胶沥青SMA混合料技术研究
关键词：	橡胶沥青;评价指标;温拌橡胶沥青;SMA混合料;质量控制
摘要：	废旧轮胎是一种资源，含有许多有益于改善沥青性能的成分，利用废旧轮胎胶粉改善沥青的性能，不论对提高沥青路面的使用性能、降低造价还是在节约社会资源和环境保护方面都有着巨大的经济价值和社会意义。然而，橡胶沥青技术对于我国公路界来说还是一项新技术，由于缺乏经验和规范性的要求，在橡胶沥青结合料和混合料的组成设计、生产工艺、评价指标、试验标准、施工技术与质量控制等方面还存在不少问题。本文对橡胶沥青的评价指标、温拌橡胶沥青及其SMA混合料技术、橡胶沥青的生产质量控制技术进行了研究。　　本文首先通过对25℃针入度和锥入度两个指标在评价橡胶沥青稠度（或软硬程度）方面的相关性、试验数据的离散性和指标对橡胶沥青力学作用原理的差异等方面的综合研究，揭示了锥入度作为橡胶沥青这种固-液两相材料的评价指标更具有科学适用性，提出采用25℃锥入度代替目前的针入度作为橡胶沥青的技术评价指标。此外，通过进一步对橡胶沥青锥入抗剪强度的规律特点、作为橡胶沥青评价指标的可行性及其指标的允许变化范围的研究，首次提出了可以采用锥入抗剪强度(25℃)作为橡胶沥青的技术评价指标。　　对25℃弹性恢复和回弹恢复两个指标在评价橡胶沥青弹性性能方面的异同、指标试验原理、影响两种弹性试验结果的机理等多方面进行了研究。结果表明，回弹恢复试验中橡胶沥青的受力状态和在实际路面中的受力状态更为接近，且检测结果不受胶粉颗粒周围应力集中的影响，对橡胶沥青弹性特性的表征更科学合理，因此提出用25℃回弹恢复替代我国目前采用的弹性恢复作为橡胶沥青弹性性能的评价指标。　　我国现有的橡胶沥青技术评价体系主要是沿袭的SBS等聚合物改性沥青的评价体系，本文对我国现有的橡胶沥青技术评价体系进行了修正，提出了更适宜于橡胶沥青这种固-液两相胶结材料的技术评价体系以及相应的试验仪器、试验方法。在施工控制方面，针对橡胶沥青生产过程中胶粉掺量偏差控制薄弱的现状，研究了胶粉掺量偏差对橡胶沥青性能指标的影响，提出了橡胶沥青的施工控制指标。　　通过有机降黏型Sasobit温拌剂和表面活性类温拌剂对橡胶沥青性能影响的研究，得出了不同温拌剂对橡胶沥青的影响特性，给出了橡胶沥青胶结料温拌剂选择的建议。通过对橡胶沥青和温拌橡胶沥青的黏度稳定性进行研究得出，Sasob it不但对橡胶沥青有显著降黏作用，而且能使橡胶沥青的黏度稳定性更好，有利于保证橡胶沥青性能和施工工艺的稳定。　　对橡胶沥青SMA混合料的温拌剂类型与掺量选择、拌和与压实施工温度确定、温拌工艺对混合料温拌降温效果的影响等问题进行了研究。研究表明，对于橡胶沥青SM A混合料的温拌施工，按照变温击实马歇尔试验法，采用Sasobit温拌剂并按湿法工艺掺入橡胶沥青质量的2%以上时可以达到比相应热拌施工温度降低20～30℃的施工要求，橡胶沥青混合料可按150～160℃的拌和温度进行生产。最后验证了Sa sob it温拌橡胶沥青SMA混合料的路用性能及评价指标。　　对橡胶沥青预混搅拌技术、生产工艺和质量控制技术进行了研究，通过对搅拌流体的理论分析和动力学仿真，优化了橡胶沥青预混搅拌设备和工艺参数，应用PID串级温度控制系统对橡胶沥青的反应温度进行控制，提高了温度控制精度水平。　　通过铺筑试验路段检验，温拌橡胶沥青混合料的路用性能和工后检测均达到了项目对相应热拌混合料施工的技术要求，节能减排效果明显，表明所采用的温拌施工工艺是可行的。
作者：	王铁庆
专业：	工程机械
导师：	杨人凤
授予学位：	博士
授予学位单位：	长安大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文