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原文传递 SBS改性沥青路面性能恢复技术研究

论文题名：	SBS改性沥青路面性能恢复技术研究
关键词：	SBS改性沥青混合料;性能恢复;环形加载;改性再生剂;厂拌热再生
摘要：	沥青路面再生利用技术不仅能缓解公路建养资金短缺的矛盾，大量节约资源，同时能保护生态环境，与当前可持续性发展、构建和谐社会的趋势相符，已越来越受到国内外道路工程工作者的重视。与普通沥青相比，SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)改性沥青具有更为优良的路用性能，因此在越来越多的道路工程中得到广泛的应用。由于交通量的增长及环境因素的长期作用，许多SBS改性沥青路面已经进入了大规模养护维修期，在维修过程中将产生大量废旧的SBS改性沥青混合料。虽然以往已经进行了大量的普通沥青路面的再生利用技术研究，但是由于SBS改性沥青混合料的老化特征与再生技术与普通沥青混合料有很大差别，因此研究SBS改性沥青混合料的再生及性能恢复技术极为迫切。然而由于改性沥青老化及再生的复杂性，国际上改性沥青的再生利用也尚处于刚刚起步阶段，因此，本文结合厂拌热再生技术对SBS改性沥青混合料再生和性能恢复技术进行研究。　　首先，论文开发了针对SBS改性沥青混合料的老化及再生评价方法。论文研究了老化及再生的传统评价方法对于SBS改性沥青混合料的弊端，详细评价了沥青再生与混合料再生的差异；分别从沥青胶结料和沥青混合料混合料的角度研究了老化SBS改性沥青及其混合料的性能变化特点，并确定了性能评价重点。结合本文所提出的性能恢复再生理念，设计了环形加载试验，首次从混合料性能的角度对旧料的老化程度及性能恢复效果进行评价；提出采用硬化指数及脆化指数作为评价旧料老化程度及性能恢复效果的评价指标，提出针对再生混合料性能的再生剂种类及用量选择方法。经再生混合料性能试验证明，该方法优于基于沥青试验的常规方法。　　其次，论文以改性沥青及混合料的性能恢复为目标，研制出了改性再生剂。论文研究了常规再生剂的不足及SBS改性沥青的老化特点，结合性能恢复的再生理念，确定了改性再生剂研发思路并进行了开发。将再生剂成分分为再生组分、渗透组分、改性组分，针对各组分提出了相应的材料选择原则，并进行了材料的试验选择与复配工艺研究。所研制出的改性再生剂具有粘度大、闪点高、耐老化性能较好的特点，符合设计初衷，其所恢复的老化SBS改性沥青的性能良好；结合环形加载的试验方法，评价改性再生剂对混合料的性能恢复效果。试验证明，在对现场取回的旧料抗变形能力恢复的同时，改性再生剂保障了其良好的高温性能，较常规沥青有明显优势。　　再次，论文通过传热计算及室内试验，确定了厂拌热再生旧料的最大掺量。论文通过对我国目前的厂拌热再生设备的研究总结及室内试验，确定了在厂拌热再生工艺流程中，控制旧料掺量的关键因素为旧料的加热温度。针对我国厂拌热再生中普遍使用的第二烘干筒设备热量传递提出计算模型并进行传热计算，分析了旧料加热温度的影响因素；通过旧料流动性来选择旧料加热的合理温度并设计分散试验，采用结团度来评价旧料流动性。提出以厂拌热再生旧料加热效果为依据，确定旧料掺量的方法，使旧料掺量的确定有法可依。。　　最后，综合上述研究成果，论文对厂拌热再生配合比设计方法进行改进。论文首先进行了旧料评价，包括旧料的级配衰变情况及旧料性能，提出旧料的回收使用建议及策略。研究了旧料掺量对再生混合料各方面性能的影响，并将所开发出的再生剂用于室内再生混合料性能恢复，试验证明改性再生剂在改善再生混合料的高温、低温、水稳、疲劳性能方面均优于普通再生剂。提出了基于旧料残余性能的配合比设计方法，对原有厂拌热再生配合比设计进行改进，并进行室内设计及试验段试铺。
作者：	王真
专业：	交通运输工程；道路与铁道工程
导师：	黄晓明
授予学位：	博士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文