原文传递
接缝用SMA-5沥青混合料抗裂性能研究
| 论文题名： | 接缝用SMA-5沥青混合料抗裂性能研究 |
| 关键词： | SMA-5混合料;SBS改性沥青;纳米氧化锌;抗裂性能 |
| 摘要： | 公路和城市隧道的里程日益增多，隧道路面接缝引起的损坏也愈加严重。提高接缝填料用沥青混合料的抗裂性能，特别是低温抗裂性能，是提高隧道路面结构耐久性的关键措施之一。本文目的是研究双改性沥青对沥青混合料低温抗裂性能的影响规律，优化SMA-5沥青混合料低温抗裂性能设计，提高隧道接缝用沥青混合料的抗裂性能。 首先利用成品SBS改性沥青并在其中分别添加橡胶粉和纳米氧化锌制备成双改性沥青胶结材料，再研究其宏观特性，包括三大指标、旋转粘度、低温蠕变和高温流变性能。此外，采用傅里叶红外光谱仪（FTIR），原子力显微镜（AFM）等微观测试手段分析其抗老化性能，微观形貌与力学性能。其次设计了双改性SMA-5沥青混合料，对其低温抗裂性能进行不同方法的全面评价包括约束试件温度应力试验（TSRST）、低温小梁弯曲试验、低温劈裂试验和动态间接拉伸回弹模量试验。研究不同掺量CRM/SBS、纳米氧化锌/SBS双改性沥青SMA-5混合料的低温抗裂性能，确定CRM和纳米氧化锌的最佳配方以满足隧道路面接缝处的抗裂需要。最后，通过灰色关联分析法，建立拟合方程综合评价影响双改性沥青SMA-5混合料的低温抗裂指标，并提出低温抗裂指标的参考值。 研究表明： 1）CRM/SBS、纳米氧化锌/SBS双改性沥青的宏观微观性能都随CRM和纳米氧化锌添加量的增加而改善。经过前处理的纳米氧化锌能够提高与SBS改性沥青之间的相容性，因此性能优于未前处理的纳米氧化锌/SBS双改性沥青。 2）SMA-5沥青混合料设计因最大公称粒径小，最佳沥青用量确定为6.7%，加上其骨料结构优势，极大增强了沥青混合料低温抗裂性能。 3）冻断试验、低温小梁弯曲试验、低温劈裂实验、动态间接拉伸回弹模量试验均表明CRM和纳米氧化锌能提高沥青混合料的低温抗裂性能，这有利于延缓接缝处的温缩开裂。其中CRM和纳米氧化锌的最佳掺量分别为15%和6%。 4）冻断温度与转折点温度的关联度在0.7以上，与10℃弯拉应变的关联度在0.8以上，与-12℃沥青的劲度模量S关联度在0.9以上，说明这三项指标也能准确反映SMA-5混合料的低温抗裂能力。 |
| 作者： | 丁灿 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 沈菊男;王丽丽 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 苏州科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
