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酸雨对沥青及沥青混合料的性能影响研究
| 论文题名： | 酸雨对沥青及沥青混合料的性能影响研究 |
| 关键词： | 酸雨;周期循环;矿质集料;沥青混合料;物理力学性能;路用性能 |
| 摘要： | 近二十多年来，由于硫的氧化物和氮的氧化物排放量日益增多，酸雨问题越来越严重。沥青路面长期暴露于自然环境中，经常会受到酸雨的腐蚀，导致路面强度降低，出现松散、开裂、坑槽等病害。因此，开展酸雨对沥青路面的腐蚀研究有着重要的意义。 本文通过人工配制不同溶度酸雨溶液，进行不同干湿循环周期下对沥青、矿质集料以及沥青混合料的室内实验，来研究酸雨对沥青及沥青混合料性能的影响。 (1)通过沥青三大指标、布氏黏度、DSR、沥青组分分析等试验对酸雨影响前后的沥青性能变化进行了对比和分析。试验结果表明，经酸雨溶液影响后，沥青的性能均降低，沥青组分明显发生改变。其中酸雨溶液对沥青的影响程度为pH=2＞pH=4＞pH＞7。 (2)对酸雨浸泡前后的石灰岩、玄武岩和花岗岩粗集料进行了质量变化、表观相对密度、毛体积相对密度、集料压碎值、洛杉矶磨耗值试验以及沥青及沥青胶浆-粗集料黏附性试验。试验结果表明，在pH=2和pH=4酸雨浸泡腐蚀下矿质集料的物理力学性能都发生了明显的下降，其中酸雨溶液对沥青的影响程度为pH=2＞pH=4。在pH=7的水溶液浸泡下并未有明显的变化。 (3)通过测定马歇尔试件密度、马歇尔稳定度、劈裂强度、剪切强度等试验，研究了酸雨对沥青混合料物理力学性能的影响。经过pH=2和pH=4的酸雨溶液腐蚀影响后，沥青混合料物理力学性能明显下降，其中酸雨溶液对沥青混合料的影响程度为pH=2＞pH=4。经过pH=7水溶液影响后，沥青混合料物理力学性能也有一定的下降。建立了线性模型以及提出酸雨腐蚀下的衰减系数ξ的概念来评价酸雨对沥青混合料的影响，提出对腐蚀周期的新评价指标。 (4)通过冻融劈裂、小梁低温弯曲、高温车辙等试验，研究了酸雨对沥青混合料路用性能的影响。结果表明，经pH=2和pH=4的酸雨影响后，沥青混合料的路用性能指标均有所下降。经过pH=7水溶液影响后，沥青混合料路用性能也有一定程度的下降。 综上所述，经过酸雨的影响之后，沥青、矿质集料以及沥青混合料的各项性能受到明显的影响，其危害程度随着酸雨pH值的降低而增大。因此通过研究酸雨对沥青及沥青混合料的侵蚀破坏机理，可为沥路面设计提供新的理论依据，适当选择改性沥青种类以及控制路面设计指标来增强沥青混凝土路面抵抗酸雨影响的能力。 |
| 作者： | 熊旭 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 冯新军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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