原文传递
橡胶颗粒环氧沥青混合料性能研究
| 论文题名： | 橡胶颗粒环氧沥青混合料性能研究 |
| 关键词： | 钢桥;环氧沥青混合料;橡胶颗粒;变形性能;低温性能 |
| 摘要： | 环氧沥青混凝土已经成为钢桥桥面铺装的典型材料之一，已应用于二十余座桥梁桥面铺装工程。根据实桥调研发现，裂缝是环氧沥青混凝土钢桥面铺装层的主要病害形式。环氧沥青混凝土的强度、高温稳定以及水稳性能均很优异，但其低温韧性有待增强。 本文基于橡胶颗粒良好的变形特性，将其作为集料加入环氧沥青混合料，进行橡胶颗粒环氧沥青混合料的材料设计，尝试改善传统环氧沥青混凝土的变形性能，提升环氧沥青混凝土的低温性能。 首先研究橡胶颗粒自身技术性质，以空隙率和飞散损失率为评价指标，从针片状含量和硬度两方面，探索其自身的技术指标对橡胶颗粒环氧沥青混合料的影响，提出针片状含量≤10％;邵尔A型硬度≥54作为质量技术指标。并对橡胶颗粒在拌合过程中的掺入工艺进行试验研究，以空隙率和飞散损失率为评价指标，比选出合适的掺入工艺为集料→橡胶颗粒（预热120℃）→环氧沥青→矿粉。 然后进行橡胶颗粒环氧沥青混合料的材料设计，采用环氧沥青混合料的传统级配以及马歇尔设计法，从粒径和掺量两个方面，研究将橡胶颗粒掺入环氧沥青混合料的合适方案。研究空隙率、稳定度等随掺量变化的规律，并得出各掺量的最佳油石比，以小梁弯曲试验为主要指标，探索优化比例范围以及低温性能改善程度，并通过选出得出推荐方案。再检测优化范围内的混合料的路用性能，研究优化后的混合料性能可否适用于实际工程中，由此进一步确定优化比例范围。结果显示，橡胶颗粒的掺入可以改善环氧沥青混合料的低温性能，粒径1.18mm～2.36mm橡胶颗粒的改善效果优于2.36mm～4.75mm的，结合路用性能，体积掺量3.5％～7.0％的效果较佳，且满足实际工程要求，其中推荐掺量为5.2％。 最后以橡胶颗粒环氧沥青混合料的推荐方案和未掺加橡胶颗粒的环氧沥青混合料为研究对象，从变形状态及断裂温度预估模拟两方面进行了研究。沥青混合料在不同温度下表现出柔性、脆性以及柔性向脆性过渡的变形状态，变形状态方面研究通过小梁弯曲试验分析，提出脆化点温度范围作为两种沥青混合料变形状态的评价指标。断裂温度预估从能量角度，利用小梁弯曲试验及小梁弯曲蠕变试验，计算两种沥青混合料的低温破坏应变能密度和温度应变能密度，构建模型，通过比较，进行沥青混合料的断裂温度预估模拟。结果显示，橡胶颗粒环氧沥青混合料的脆化点温度范围区间为-2℃～3℃，断裂温度为-13℃，而未掺橡胶颗粒的环氧沥青混合料的脆化点温度范围为0℃～5℃，断裂温度为-8℃，即橡胶颗粒的掺入使环氧沥青混合料能够在更低的温度下才发生脆性变形或断裂。 |
| 作者： | 夏荣辉 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 钱振东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
