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无机微粉改性沥青混合料性能及机理研究
| 论文题名： | 无机微粉改性沥青混合料性能及机理研究 |
| 关键词： | 沥青混合料;改性工艺;无机微粉;路用性能 |
| 摘要： | 随着经济的快速发展，道路的交通流量不断增大，提高沥青路面的使用性能势在必行。利用无机微粉对沥青及沥青混合料进行改性是一种较为有效的方法。本文选取水泥、熟石灰和硅灰等三类具有较大比表面积的无机微粉对沥青进行改性。本文结合无机微粉物化特性，对无机微粉改性沥青及其混合料性能进行研究，并分析其改性机理。其主要研究内容及结论如下： （1）利用激光粒度仪、比表面积分析仪、X射线荧光光谱分析仪以及扫描电子显微镜仪器对三类无机微粉的粒径分布、比表面积、化学成分以及微观形貌进行测试与分析。研究表明，在三类无机微粉中，硅灰粒径最小、比表面积最大；微粉粒径大致相同时，相对水泥而言，熟石灰比表面积更大；在三类无机微粉中，水泥密度最大，硅灰密度最小；水泥、熟石灰以及硅灰等三种微粉在粒径分布、颗粒形貌和表面纹理方面有着较为明显的区别。 （2）以5%作为无机微粉的掺量制备改性沥青，利用三大指标试验和动态剪切流变试验，对无机微粉改性沥青基本性能和流变性能进行评价。结果表明：三类无机微粉对沥青高温性能以及疲劳性能均有不同程度地提升，其中硅灰改性效果最好。 （3）利用红外光谱、差示扫描量热分析微观手段，并结合无机微粉比表面积与改性沥青指标的相关性分析，分析无机微粉对沥青的改性机理。结果表明：无机微粉对沥青的改性主要为物理改性；无机微粉添加到沥青后，沥青的热稳定性得到改善，且硅灰改善效果最好；无机微粉比表面积与改性沥青性能指标呈较为显著的幂函数关系，表明无机微粉的比表面积在其与沥青的吸附中发挥了重要作用。 （4）采用室内试验（浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验，车辙试验，低温小梁弯曲试验，四点弯曲试验）对无机微粉改性沥青混合料的路用性能进行研究。结果表明，无机微粉能够改善沥青混合料的水稳定性，硅灰改善效果最为明显；无机微粉能够提高沥青混合料的高温稳定性，比表面积更大的微粉，改性效果更好；无机微粉加入后，沥青混合料的低温抗裂性能变差；无机微粉能够提高沥青混合料抗疲劳性能，硅灰改性效果最好。 |
| 作者： | 李前访 |
| 专业： | 交通运输工程;道路与铁道工程 |
| 导师： | 梁乃兴 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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