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乳化沥青-集料界面粘附性能及改善方法研究
| 论文题名： | 乳化沥青-集料界面粘附性能及改善方法研究 |
| 关键词： | 道路工程;乳化沥青;界面粘附强度 |
| 摘要： | 乳化沥青与集料界面粘附较为薄弱，致使乳化沥青混合料易松散剥落、抗水损能力弱，从而限制了其在高等级公路与高速铁路工程中的进一步推广与应用。因此开展乳化沥青与集料相应的粘附性能研究，找寻界面粘附性能改善方法，从而提升乳化沥青混合料抗水损能力具有重要意义。 本文首先选定具有代表性的四种乳化沥青：乳化基质沥青，乳化SBR沥青、乳化SBS沥青以及乳化SBS/SBR沥青，确定相应乳化沥青的实验室制备工艺；针对选定的沥青及其乳化蒸发残留物，通过流变试验探究乳化作用、改性作用以及老化作用对材料流变性能的影响；针对乳化沥青改进设计水煮试验方法，分析乳化作用、石料类型、改性作用、养生、老化与冻融等因素对乳化沥青-集料粘附率的影响，解释水煮作用下集料表面裹附沥青膜的变化规律；针对现有拉拔试验的不足，基于流变仪设计适用于评价乳化沥青-集料界面粘附性能的改进拉拔试验；探究温度、沥青种类、沥青厚度、荷载作用速率、石料类型、养生和冻融对于界面粘附强度的影响，分析界面粘附性能变化规律与内在原因；通过改进的水煮试验与拉拔试验，确定合理的乳化沥青-集料界面粘附性能改善方法；通过乳化沥青混合料性能试验，评价界面粘附性能改善方法对于混合料性能的实际提升效果。 通过研究取得的主要结论包括：乳化过程中沥青所受的乳化作用可分乳化剂的混入与机械物理碾磨作用，两者对于基质沥青和SBS沥青流变性能影响存在差异；乳化沥青-集料粘附率对于影响因素的敏感性排序为：养生＞冻融＞改性作用＞石料类型＞乳化作用；水温作用下沥青层的变化与沥青-集料界面间脱粘线的形成和移动有关，表面微孔的存在一定程度上延长了脱粘线的移动距离，减缓了沥青与集料间脱粘速率；确定了影响乳化沥青与集料粘附性能的首要因素为水分，其中可细分为乳化沥青自身内部水分和环境外来水分；建立了界面粘附强度与应变速率、试验温度和沥青层厚间的关系，定义了粘附粘聚转变温度T0与界面极限强度δ0；总结了乳化沥青-集料界面强度形成过程中关键步骤；偶联处理既能提升乳化沥青与集料的粘附率和界面粘附强度，也能改善乳化沥青-集料界面粘附的耐久性；相比单独运用水泥或偶联处理，水泥与偶联处理配合使用改善混合料抗水损效果更佳。 |
| 作者： | 汪锐 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 陈先华;蔡德钩 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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