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阴离子密级配乳化沥青混合料拌和与压实特性研究
| 论文题名： | 阴离子密级配乳化沥青混合料拌和与压实特性研究 |
| 关键词： | 阴离子乳化沥青混合料;拌和特性;压实特性;路用性能 |
| 摘要： | 乳化沥青混合料可以实现常温下拌和、摊铺及碾压，相对于热沥青混合料具有明显的节能环保优势。但其“先引入水，后排出水”的技术特性，使得乳化沥青混合料在压实中的状态变化大，压实操作困难。当这种特性与密级配相结合时更是难以压密，导致其力学性能普遍低于热拌沥青混合料。目前广泛使用的阳离子乳化沥青拌和时乳液稳定性差，施工中破乳进程难以控制，拌和时通常都需要先引入大量水润湿集料，并需在铺筑后采用二次压实工艺达到压密，大量引入水和依经验的二次压实限制了阳离子乳化沥青与密级配的结合，也就难以替代热拌料作为面层材料普遍推广。 为解决这一问题，本文首先从乳化沥青的乳化及在拌合物中的破乳机理入手，制备出性状稳定的慢裂型高浓度阴离子乳化沥青；其次，通过室内试验模拟乳化沥青混合料的拌和过程，探究拌和温度、拌和时间、乳石比及水泥掺量对拌和特性的影响规律，确定拌和工艺；再次，通过旋转压实试验模拟乳化沥青混合料的压实过程，探究拌和后静置时间、压实温度及压实功对压实特性的影响规律，确定压实工艺；最后，对比乳化沥青混合料与同级配热拌沥青混合料的路用性能，验证该种材料代替热拌沥青混合料作为道路面层材料的可行性。 研究结果表明，随着阴离子乳化沥青的沥青浓度的升高，乳液的稳定性升高，流动性降低，集料亲附性降低，适宜的拌合型阴离子乳化沥青浓度为63%。在拌和特性研究方面，研究结果表明拌和温度与乳石比对乳化沥青混合料的破乳过程及压密程度均有显著影响，确定适宜阴离子密级配乳化沥青混合料的拌和工艺为拌和温度60℃，拌和时间60s，乳石比12%，水泥掺量5%。在压实特性研究方面，研究结果表明压实温度和压实功对乳化沥青混合料压密过程有显著影响，但压实功率过高会导致混合料最终的密实程度下降，确定适宜阴离子密级配乳化沥青混合料的压实工艺为拌和完成后立刻进行压实，压实温度60℃，旋压角1.25°。通过研究确定的拌和与压实工艺制备的阴离子乳化沥青混合料高低温性能与热拌沥青混合料相近，水稳定性较差。 阴离子乳化沥青在混合料设计中可以与密级配相结合，不需要在拌和前润湿集料，也不需在拌合过程中额外引入水，破乳过程可控性更好。最重要的是仅通过单次压实，无需二次压实便能达到良好的密实程度。使用该种材料可以降低乳化沥青混合料的施工难度，预期与水稳定性补强措施相结合可在一定程度上代替热拌沥青混合料作为面层材料使用。 |
| 作者： | 马堃 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 王黎明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北林业大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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