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橡胶粉改性沥青混合料高温稳定性与粘弹性能关系研究
| 论文题名： | 橡胶粉改性沥青混合料高温稳定性与粘弹性能关系研究 |
| 关键词： | 道路工程;沥青混合料;橡胶粉改性;高温稳定性;粘弹性能;动稳定度 |
| 摘要： | 沥青路面在高温和车辆荷载的反复作用下，会产生永久变形。而在这种情况下，粘弹性表现得尤为突出，所以，沥青混合料的粘弹性能不良会导致沥青路面的高温稳定性不足。沥青混合料的粘弹性能研究是当今道路材料领域的重点，结合粘弹性材料的力学特点并通过数学理论推导的方法可以表征工程建设中材料由于高温稳定性不足而导致的病害。橡胶粉改性沥青混合料作为一种能一定程度上可以减轻废旧轮胎对生态环境危害，并相对于普通沥青混合料在性能方面有所提升的路面材料，对其高温稳定性和粘弹性的关系研究是非常有必要的。所以，本文针对橡胶粉改性沥青混合料的高温稳定性与粘弹性能的关系展开了研究： （1）橡胶粉改性沥青混合料高温稳定性试验研究。采用干法和替换法设计不同目数和不同掺量的橡胶粉改性沥青混合料，并通过对沥青混合料进行车辙试验，选取动稳定度作为评价指标，对橡胶粉改性沥青混合料的高温稳定性作出评判。结果显示，替换40目橡胶粉较替换25目橡胶粉的沥青混合料的动稳定度高，高温稳定性更好；掺量为1.5％的沥青混合料的动稳定度比0.5%和1.0%的高，高温稳定性更好。 （2）粘弹性模型理论分析。推导各个粘弹性模型的蠕变方程，针对蠕变特性进行分析。充分比较各种粘弹性模型的优缺点，发现四单元五参数模型能全面准确描述材料的粘弹性能且简易，方便在工程中使用。所以，选取四单元五参数模型作为研究对象。 （3）橡胶粉改性沥青混合料粘弹性能研究。选定动态蠕变试验作为沥青混合料粘弹性能评价的试验方法，采用旋转压实的成型方式，对不同目数和不同掺量的橡胶粉改性沥青混合料，在相同荷载（0.1MPa）条件，不同温度（50℃、60℃）条件下进行动态蠕变试验，得出橡胶粉改性沥青混合料的蠕变曲线与最大位移量。结果显示，替换40目橡胶粉较替换25目橡胶粉的最大位移量小；掺量为1.5%的比0.5%和1.0%的最大位移量小，这与高温稳定性的结论有一致性。 （4）基于动稳定度的高温稳定性与粘弹性能关系研究。结合四单元五参数模型的蠕变方程，对动态蠕变试验的蠕变曲线进行拟合，提取四单元五参数模型的粘弹性参数，并对粘弹性参数进行敏感性分析。通过对动稳定公式的理论推导，得到动稳定度与粘弹性参数的数学公式和动稳定度的计算值，并与动稳定度的试验值进行比较。结果显示，计算值接近试验值，方法能很好的估算橡胶粉改性沥青混合料的动稳定度。 |
| 作者： | 张佩文 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 卢海林;张明远 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉工程大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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