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新旧沥青砂浆组成与热再生沥青混合料路用性能相关性研究
| 论文题名： | 新旧沥青砂浆组成与热再生沥青混合料路用性能相关性研究 |
| 关键词： | 热再生;沥青混合料;路用性能;CA模型 |
| 摘要： | 沥青路面热再生技术，能够提高资源利用效率，减少损失浪费，以尽可能少的资源消耗，创造尽可能大的经济社会效益，所以它在公路沥青路面的养护中得到了越来越广泛的应用。目前，对于如何提高热再生沥青混合料路用性能的研究主要从两方面入手，即沥青性能研究和集料级配研究，而忽略了对沥青砂浆性能研究。近代提出的胶浆理论认为沥青混合料是以粗集料为分散相而分散在沥青砂浆介质中的一种粗分散系。沥青砂浆作为沥青混合料的一个重要组成部分，对沥青混合料性能有较大的影响。基于此，本文通过室内试验，对不同新、旧料组成比例的沥青砂浆及其相应的热再生混合料进行性能评价和性状分析，结合热再生沥青混合料组成材料的性能特征，进一步分析新、旧沥青砂浆组成与热再生沥青混合料路用性能相关性。 首先，对多种不同老化程度和改性剂掺量的沥青进行常规指标的检测。发现随老化程度的推移，改性沥青针入度和延度减小，软化点和黏度增大，沥青变得硬脆。同时通过动态频率扫描试验和重复蠕变试验深入分析改性沥青老化过程中粘弹性特点。使用CA模型拟合沥青复数模量主曲线，并引入玻璃态转变温度Tg表征沥青的低温性能;使用Burgers模型分析重复蠕变试验的结果，以沥青的累计应变和蠕变劲度的黏性成分Gv表征沥青的高温性能。分析发现改性沥青的老化主要由于基质沥青的组分迁移以及改性剂的裂解引起，这为改性沥青再生提供了理论依据。 其次，基于老化沥青调和再生理论，采用常规指标检测和动态力学分析试验全面的研究改性沥青调和再生规律，结果发现再生剂和新沥青的掺入对于老化沥青均有一定的再生作用，且满足一定的调和规律;调和再生过程主要是对沥青组分的调节，对改性剂恢复作用不大。 接着，对不同旧料掺量的沥青砂浆进行动态力学试验分析，试验发现随着旧料掺量的增加，沥青砂浆的玻璃态转变温度Tg减小，蠕变劲度的黏性成分Gv增大，疲劳寿命Np20减小，规律同调和再生沥青一致。 再次，通过动态模量试验，动态蠕变试验，半圆低温弯曲试验和半圆疲劳试验，全面研究了五种RAP料掺量的热再生混合料的路用性能，分析RAP料掺量对于热再生混合料各项性能的影响规律，其规律与再生沥青砂浆基本一致。 最后，通过推导得出了基于沥青砂浆复数模量预测热再生沥青混合料动态模量的Hirsch模型;统计分析沥青、沥青砂浆和沥青混合料的高、中、低温指标，分析得到再生沥青砂浆与再生沥青混合料的低温抗裂性能和疲劳性能相关性较高，而高温性能相关性较低。 |
| 作者： | 张利冬 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 倪富健 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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