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布敦岩沥青(BRA)改性沥青结合料使用性能研究
| 论文题名： | 布敦岩沥青(BRA)改性沥青结合料使用性能研究 |
| 关键词： | 布敦岩沥青;改性结合料;路用性能;粘弹性行为 |
| 摘要： | 近年来，产于印度尼西亚的布敦岩沥青(Buton Rock Asphalt，BRA)作为沥青改性剂，以其优良的使用性能、简便的施工工艺和合理的价格备受道路工程业界的青睐，在国内的应用也逐渐增多。但是，我国目前对BRA改性沥青及其混合料的材料设计、质量检测方法和技术指标等尚未形成系统的技术规范，因此在一定程度上限制了布敦岩沥青的推广应用。本文以50号A级石油沥青作为基质沥青，BRA作为改性剂，制备掺量分别为5％、10％、15％、20％、25％、30％和40％的改性沥青，应用不同的方法研究了BRA对基质沥青的改性效果，确定了BRA适宜的掺量范围以及性能评价指标。 首先通过常规试验，分析了基质沥青和BRA改性沥青的针入度、针入度指数、软化点、延度、老化后的质量损失及针入度比等技术参数。试验结果表明，BRA的掺入可明显地改善基质沥青的高温稳定性能、感温性能及抗老化性能。但BRA中的矿物质颗粒会对改性沥青的延度造成不利影响，有必要参考BRA改性沥青混合料的试验结果，对其改性效果进行更为全面的评价。综合考虑BRA对基质沥青各方面性能的改善情况，推荐BRA的适宜掺量范围为15％～30％。 其次，对基质沥青和BRA改性沥青进行了Superpave试验，并对常规试验指标和Superpave试验指标的相关性进行了分析。试验结果表明，BRA的掺入可以明显地改善基质沥青的高温性能，降低温度敏感性，增强高温抗车辙能力，两种评价方法得出的结论是一致的。另外，随着BRA掺量的增加，改性沥青的可使用温度范围较基质沥青有所扩大，这说明与基质沥青相比，BRA改性沥青更适合在温度变化比较大的地区使用。 基于动态力学分析方法，探讨了温度和荷载作用频率对BRA改性沥青流变性的影响。并通过时-温等效原理将荷载作用频率从0.1 rad/s～10rad/s拓宽到10-4rad/s～103 rad/s，涵盖工程应用的全部频率范围，为全面研究BRA改性沥青粘弹性行为提供充分的依据。 最后，综合经济、社会效益分析显示，BRA改性沥青能够改善路面的使用性能，提高路面服务水平，且符合节能环保的要求，具有良好的社会、经济效益，值得大面积推广应用。 |
| 作者： | 朱桃 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 曾梦澜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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