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紫外线光老化对沥青性能影响分析与对策研究
| 论文题名： | 紫外线光老化对沥青性能影响分析与对策研究 |
| 关键词： | 紫外线光;光老化;沥青面层;影响分析;热老化试验;西部地区;抗紫外线;设计原则;青藏高原;仿真系统;丁苯橡胶;影响沥青路面;室内外;强紫外线辐射;路用性;技术评价指标;混合料;红外光谱分析;改性沥青路面;紫外线照射 |
| 摘要： | 道路沥青及其混合料的使用性能受到许多因素的影响，其中气候因素是主 因之一。西部地区尤其是青藏高原，由于海拔高、空气稀薄，强烈的高原紫外 线使得公路沥青面层迅速老化，沥青面层耐久性降低，同时微裂缝的存在使得 紫外线光老化层易剥落。沥青表层的紫外线光老化产生的脆性，将使冬季低温 劲度大大增加，破坏应变变小，因而极容易成为温缩裂缝的致命弱点，导致路 面开裂。沥青紫外线光老化后其粘度下降，与集料的粘附性变差，容易引起路 面产生龟裂，更严重的甚至沥青从集料的表面脱落，产生坑槽。如果维修不及 时，雨天坑槽内会积水，进一步产生唧泥等损害，严重影响沥青路面的路用性 能。可见强紫外线光老化是青藏高原等我国西部地区沥青路面使用过程中最为 特殊和严厉的自然因素之一。 本文首先利用沥青室外自然老化与室内紫外线光老化试验的结果建立起能 够较好地模拟室外日光自然强紫外线辐射的沥青紫外线光老化仿真系统，为研 究沥青紫外线光老化提供了试验基础平台。 其次本文在沥青紫外线光老化分子反应层面研究沥青紫外线光老化本构机 理，并利用四组分分析试验和红外光谱分析等方法，从定性和定量两个角度出 发探讨沥青紫外线光老化与常规热老化的区别，为紫外线光老化对沥青路用性 能影响分析打下理论基础。 接着本文采用TFOT、PAV、室内外紫外线光老化的试验方法，运用我国常用 的沥青三项指标和美国SHRP的DSR、BBR等性状测试方法，观测与分析紫外线 沥青材料光老化与紫外线强度、光照时间的相关关系，并据此建立起沥青紫外 线光老化与PAV老化之间的对比关系。 为延缓沥青紫外线光老化，本文选择两种典型的抗氧剂AW、BLE和两种紫 外线屏蔽剂Hll0、H120炭黑，以及西部地区常用的改性材料丁苯橡胶SBR，对 添加不同改性剂的沥青试样分别进行紫外线光老化、常规热老化试验和分析， 从光老化防治机理上和室内外沥青试样的试验数据上，对沥青光老化提出较好 的改性方法。 本文通过前面各个章节对沥青抗紫外线光老化的研究成果，初步提出了沥 青抗紫外线光老化技术评价指标及其混合料设计原则。 最后本文通过依托工程试验路的实施对本文提出的抗紫外线改性沥青路面 加以实践检验；并对强紫外线照射环境下公路沥青面层材料选取、配合比设计 及面层结构设计进行技术经济的初步评价。 关键词：紫外线光老化、老化机理、仿真系统、丁苯橡胶、防治对策、评价指 标、设计原则 |
| 作者： | 叶奋 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 黄彭 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 同济大学交通运输工程学院 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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