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橡胶改性剂对沥青及其混合料性能影响研究
| 论文题名： | 橡胶改性剂对沥青及其混合料性能影响研究 |
| 关键词： | 高速公路;SBS改性沥青;橡胶改性剂;流变性能;路用性能;成本分析 |
| 摘要： | 在目前内外高速公路建设中，使用最为广泛的是SBS改性沥青路面。SBS是一种石油产物，SBS改性沥青的大量使用，导致了SBS价格昂贵和不可再生性等问题。橡胶沥青因其具有良好的性能，已经在国内外高速公路中推广应用，橡胶沥青的储存稳定性和运输、使用过程中的高能耗一直制约着橡胶沥青的发展。本文以新型橡胶改性剂RM作为外掺剂，制备了掺橡胶改性剂沥青和掺RM沥青混合料，并对其性能进行评价，同时对掺RM沥青和SBS改性沥青的性能、沥青混合料的路用性能和经济性能进行了研究评价，主要研究工作包括： 首先对掺RM沥青、SBS改性沥青和70＃基质沥青进行性能分析，就三大指标、流变性能和粘弹性力学相应对三种沥青进行比较分析。三大指标试验的结果表明，RM可以明显改善沥青的基本性能；DSR试验结果表明，RM的掺入对沥青的流变性能影响较为复杂，在高温时掺RM可以是沥青的复合模量增大，相位角降低；在低温阶段，RM使得沥青的复合模量降低，相位角增大。结果表明掺入RM沥青的抗车辙性能、中低温抗疲劳性能和温度敏感性都有不同程度的改善，其中对高温性能的影响尤为明显。通过高温蠕变试验和低温应力松弛试验可知，B能提升沥青的蠕变恢复量和缩短沥青的松弛时间。 第二，对掺RM沥青混合料、SBS改性沥青混合料和基质沥青混合料进行水稳性能、高温性能和低温性能进行研究，试验结果表明掺RM沥青混合料的水稳性能较SBS改性沥青略差，RM的掺入使得沥青的动稳定度提高，相对变形量减少。掺RM沥青混合料的低温抗裂性优于基质沥青混合料，比SBS改性沥青混合料略差。 第三，采用Superpave简单性能试验方法研究了三种沥青混合料的动态模量和疲劳性能。研究结果表明：沥青混合料动态模量和相位角具有明显的频率和温度依赖性，RM的掺入能提高沥青混合料的动态模量，掺RM的沥青混合料粘弹性能要优于SBS改性沥青混合料；采用时温等效效应得到沥青混合料的动态模量主曲线，RM的掺入能降低沥青混合料的温度敏感性；沥青混合料的动态模量与相位角的关系可以用半对数模型来表征；RM掺入后沥青混合料的疲劳寿命得到明显的改善，其改善效果在较高应变水平下表现更加显著，掺RM沥青混合料的疲劳性能在低应变水平下比SBS改性沥青混合料要略差，在高应变水平下两种沥青混合料的疲劳性能基本一致。经过成本分析，本文研究下的RM的掺量可以在混合料功能与SBS改性沥青混合料基本保持一致的前提下，降低沥青混合料的成本。 |
| 作者： | 雷敏 |
| 专业： | 固体力学 |
| 导师： | 庞凌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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