温拌型阻燃沥青混凝土制备及应用技术研究

论文摘要

目前大部分沥青路面选用的都是传统热拌沥青混合料(HMA ,Hot Mix Asphalt),其整个生产过程需要将沥青和集料加热到较高温度,不但消耗大量的能源,而且在整个生产和施工过程中会产生大量有害气体,影响周边环境及施工人员的身体健康。同时,沥青作为易燃物质,容易在交通事故后发生燃烧和分解,产生大量有毒气体,威胁到相关人员的生命安全。为此,本文将对道路中常用的基质沥青和改性沥青进行温拌阻燃双重改性,开发出一种温拌阻燃沥青,在降低沥青生产施工温度的同时使沥青具有较好的阻燃性能。本文利用正交试验法,得到两种不同改性机理的温拌剂与阻燃剂的复配掺量和制备方式,并通过三大指标以及部分SHRP试验检测不同的外加剂对沥青胶结料高低温性能影响,通过极限氧指数试验评价不同外加剂对沥青阻燃性能的影响。此外,沿用规范中热拌沥青混合料的马歇尔设计方法,对温拌阻燃改性沥青混合料进行了设计。还对温拌沥青混合料进行了高温、低温和水稳定试验,确定其路用性能。并通过模拟燃烧的方式,对温拌阻燃沥青混合料的阻燃性能进行了评价。试验结果显示,温拌阻燃改性后,可以降低基质沥青混合料拌合压实温度30℃,降低SBS改性沥青混合料拌合压实温度15℃—20℃。Sasobit作温拌剂对沥青进行温拌阻燃改性时,可提高沥青混合料36%以上的高温抗车辙性能,但会降低沥青混合料15%左右的低温性能以及5%左右的水稳定性。Cecabase作为温拌剂对沥青进行温拌阻燃改性时,能提升沥青混合料27%以上的高温性能并只降低沥青混合料6%左右的低温性能以及1.3%左右的水稳定性。经过温拌阻燃改性后的沥青都具有较好的阻燃效果,能降低沥青在燃烧时的质量损失39%以上,并明显减少燃烧后的路用性能损失。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的提出及研究意义
• 1.2 温拌技术研究现状
• 1.3 阻燃技术的研究应用
• 1.4 温拌阻燃技术的研究
• 1.5 研究的主要内容及路线
• 1.5.1 研究的主要内容
• 1.5.2 研究的路线框架图
• 第二章 原材料性能试验
• 2.1 SK 沥青及改性沥青性能试验
• 2.2 沥青温拌剂性能试验
• 2.3 沥青阻燃剂性能试验
• 第三章 温拌阻燃沥青胶结料的制备
• 3.1 试样的制备及试验方法
• 3.1.1 温拌阻燃沥青制备
• 3.1.2 温拌阻燃沥青胶结料性能试验方法
• 3.2 实验设计
• 3.2.1 正交试验法
• 3.2.2 正交因素及水平的确定
• 3.2.3 正交试验结果分析
• 3.3 本章小结
• 第四章 温拌阻燃剂对沥青性能影响研究
• 4.1 外加剂对沥青常规性能影响试验
• 4.1.1 改性后沥青常规技术试验结果
• 4.1.2 外加剂对沥青针入度指标影响分析
• 4.2 温拌阻燃沥青SHRP 性能试验
• 4.2.1 SHRP 性能技术试验方法
• 4.2.2 外加剂对粘度的影响
• 4.2.3 外加剂对沥青蠕变劲度的影响
• 4.3 温拌阻燃沥青阻燃性能试验
• 4.3.1 沥青阻燃理论
• 4.3.2 外加剂对极限氧指数（LOI）的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 温拌阻燃沥青混合料性能研究
• 5.1 试验原材料
• 5.2 温拌阻燃沥青混合料设计
• 5.2.1 混合料组成设计
• 5.2.2 油石比确定
• 5.3 施工拌合压实温度的确定
• 5.3.1 拌合压实温度试验方法
• 5.3.2 SK 沥青混合料拌合压实温度确定
• 5.3.3 SBS 沥青混合料拌合压实温度确定
• 5.4 温拌阻燃混合料路用性能研究
• 5.4.1 高温稳定性
• 5.4.2 水稳定性
• 5.4.3 低温性能
• 5.5 阻燃性能试验
• 5.5.1 燃烧试验模拟介绍
• 5.5.2 燃烧时间
• 5.5.3 质量损失
• 5.5.4 稳定度变化
• 5.6 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表论文及参加科研项目