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多因素综合作用下城市道路橡胶沥青路面耐久性研究
| 论文题名： | 多因素综合作用下城市道路橡胶沥青路面耐久性研究 |
| 关键词： | 橡胶沥青路面;级配设计;老化特性;微观分析;耐久性;城市道路 |
| 摘要： | 橡胶沥青能有效改善路面抗疲劳性能、抗车辙性能、抗水损害性能，同时也能解决废旧轮胎造成的黑色污染问题。 兰州新区海拔高，紫外线强烈，夏季温度高、冬季温度低，加之橡胶沥青铺筑在城市道路上，荷载作用时间长，这些因素势必会加速橡胶沥青路面性能的衰减，因此采取一定的技术措施，降低橡胶沥青路面的性能衰减速率，对路面耐久性有着重要作用。当前国内对橡胶沥青路面在多种因素综合作用下的耐久性缺乏系统的研究，所以研究橡胶沥青在光、热、氧及水作用下的老化特性对橡胶沥青路面的使用来说具有重要意义。 本文结合兰州新区特殊的地理和气候条件，采用室内试验模拟橡胶沥青老化过程来研究其热老化和光老化问题，并根据现场实际材料情况，确定橡胶沥青混合料的配合比，在此基础上，采用一定的试验方法研究光、水、温度、荷载等因素对橡胶沥青混凝土性能的影响，通过室内试验确定橡胶沥青混合料高温稳定性、水稳定性、疲劳特性的主要影响因素，借助微观分析方法研究老化后沥青结构及组分的变化，得出如下结论： (1)通过对级配的混合料路用性能试验结果分析发现：级配集料的分维值对混合料的高温性能以及水稳定性能有一定的影响。粗集料的分维值为2.2，细集料的分维值为2.6时，混合料的高温稳定性能以及抗水损害的性能最好。由此确定的橡胶沥青混合料级配粗集料的分维值宜为2.2，细集料的分维值宜在2.5～2.7之间。 (2)橡胶沥青以及橡胶沥青混合料经热氧老化后其性能都发生了变化，通过浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验发现：橡胶沥青老化对橡胶沥青混合料的水稳定性有显著影响，橡胶沥青混合料水稳定性的衰减速率与温度有较大关系。单独沥青老化对混合料水稳定性影响要比混合料老化显著。 (3)通过对橡胶沥青的红外光谱分析发现，橡胶沥青在紫外光老化过程中，官能团变化主要是羰基和亚砜基含量的增多，丁二烯含量的减少。橡胶沥青老化后四组分试验结果表明：随着老化时间的延长，老化后沥青中的饱和分含量减少，芳香分减少，胶质减少，沥青质含量增加。 (4)凝胶色谱试验结果表明橡胶沥青经紫外光老化后其数均分子量、重均分子量以及分散度都发生变化，老化后沥青中大分子含量明显增加。 综合以上研究成果，得到适宜兰州地区应用的橡胶沥青混合料组成，探索出了橡胶沥青老化特性规律，为城市道路铺设橡胶沥青路面提供理论依据和参考。 |
| 作者： | 费占黎 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 滕旭秋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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