论文题目: 沥青指标的分析与评价及新指标的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 道路与铁道工程
作者: 高建立
导师: 黄晓明
关键词: 沥青指标体系,稠度,测力延度,老化,混合料
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 沥青面层在高温条件下的车辙深度、推挤、拥包等永久形变,以及低温裂缝等性能与沥青的性质有很大关系。因此,多年来,不少国家都对沥青的温度敏感性、流变性、低温特性以及沥青混合料的高温和低温力学性质进行了广泛而深入的研究。尽管这类研究工作正在深入进行中,一些国家已开始修改和补充沥青的技术指标,以期改善沥青面层的长期使用性能。本文在系统的分析了沥青性能指标体系以及分级依据的基础上,对基质沥青和改性沥青以及老化后的沥青进行了常规指标和新加指标的试验和分析,包括三大常规指标(针入度、延度、软化点)、粘度以及测力延度、稠度和SHRP试验。试验表明除常用的当量软化点T800以外,稠度能更好地反映了沥青的高温性能,同时,根据不同温度的稠度,得出与针入度指数类似的温度敏感性指标,精度更高。通过混合料性能试验证明稠度指标具有适用范围宽、精度高、物理概念明确等特点,具有良好的推广应用前景。测力延度不仅能有效测出延度,而且能测出力、功的变化,而且通过对曲线的分析,认为测力延度能比单一的延度更有效评价沥青的低温性能。通过与SHRP低温劲度的相关性分析,确定的测力延度评价指标如下:(1)基质沥青:有效拉伸柔量D1/F0(能量W1或斜率比∣ K0/K1∣);(2)改性沥青:能量比W2/W1,柔量D/Fz或应力差值比(F1- FZ )/(F0- FZ)等。通过RTFOT和PAV实验,分析了沥青的老化规律和不同老化因素的影响,揭示了老化时间、热、氧及水对沥青老化过程的影响以及改性剂的老化规律。通过混合料试验,进一步证实了本文所提沥青性能评价指标的合理性。本文通过试验分析研究,对沥青的性能进行了一定的探讨,为新指标在沥青性能上的应用提供了的一定的依据。
论文目录:
摘要
Abstract
第1章 概述
1.1 国外沥青指标体系
1.1.1 SHRP沥青性能规范
1.1.2 加拿大沥青新标准
1.1.3 欧洲CEN沥青新标准
1.1.4 澳大利亚沥青标准
1.2 我国沥青指标及高速公路沥青选用分析
1.2.1 现行沥青指标体系
1.2.2 “八·五”专题建议稿
1.2.3 我国新的沥青指标体系
1.2.4 我国高速公路沥青选用分析
1.3 沥青的高温指标
1.4 沥青的低温指标
1.4.1 国外沥青低温指标的分析与研究
1.4.2 我国沥青低温指标的分析与研究
1.5 沥青的老化指标
1.6 沥青的热分析方法
1.6.1 沥青热分析原理
1.6.2 国内外沥青热指标的分析与研究
1.7 本文主要研究内容及技术路线
第2章 沥青高温新指标的分析与研究
2.1 沥青高温指标的试验方法
2.1.1 实测软化点T_(R&B)
2.1.2 当量软化点T_(800)
2.1.3 60℃粘度
2.2 我国沥青高温指标的分析与评价
2.2.1 实测软化点T_(R&B)和当量软化点T_(800)分析
2.2.2 针入度指数PI与当量软化点T_(800)分析
2.2.3 粘度
2.3 沥青的粘弹性分析
2.3.1 粘性
2.3.2 弹性
2.3.3 粘弹性
2.4 沥青高温新指标试验设备的设计与评价
2.4.1 沥青粘度的测试
2.4.2 稠度的试验原理和设备
2.4.3 试验结果与评价
2.5 沥青高温新指标与其他指标的对比分析
2.5.1 稠度指标与常规指标的对比分析
2.5.2 稠度指标与SHRP指标的对比分析
2.5.3 稠度－温度指数与PI的对比分析
2.6 沥青高温新指标与沥青混合料高温性能相关性分析
2.6.1 沥青混合料的高温稳定性能
2.6.2 稠度指标与动稳定度的相关性分析
2.7 本章小结
第3章 沥青低温新指标的分析与研究
3.1 沥青低温指标的试验方法
3.1.1 弗拉斯脆点与广义脆点试验
3.1.2 针入度与当量脆点试验
3.1.3 低温延度试验
3.1.4 低温粘度试验
3.1.5 SHRP沥青低温性能试验
3.2 我国沥青低温指标的分析与评价
3.2.1 低温针入度指数PI分析
3.2.2 当量脆点T_(1.2)分析
3.2.3 低温延度
3.3 沥青低温新指标试验设备的设计与指标评价
3.3.1 沥青低温新指标试验设备
3.3.2 测力延度试验的分析
3.3.3 测力延度曲线指标评价
3.3.4 SBS改性沥青测力延度指标的说明
3.4 沥青低温新指标与其他指标的对比分析
3.5 沥青低温新指标与沥青混合料低温抗裂性能相关性分析
3.5.1 沥青混合料的低温抗裂性能
3.5.2 小梁低温弯曲破坏试验
3.6 本章结论
3.6.1 主要结论
3.6.2 建议
第4章 沥青老化指标的分析与研究
4.1 沥青老化指标的试验方法
4.2 我国沥青老化指标的分析与评价
4.2.1 残留针入度比
4.2.2 残留延度
4.2.3 软化点增值
4.2.4 质量损失
4.2.5 PI值变化
4.2.6 粘度比及老化指数
4.3 沥青的老化原因分析
4.4 不同老化试验方法的对比与分析
4.4.1 短期老化试验
4.4.2 长期老化试验
4.4.3 SHRP老化试验
4.5 沥青老化指标与沥青混合料性能相关性分析
4.5.1 沥青老化对沥青混合料性能的影响
4.5.2 沥青老化对沥青混合料疲劳性能影响的试验研究
4.6 我国沥青老化试验方法及建议
4.6.1 我国现行沥青老化试验
4.6.2 改进传统沥青老化试验的建议
4.7 本章小结
第5章 沥青的热分析试验的分析与评价
5.1 沥青性能的热分析实验方法及其评价
5.1.1 差示扫描量热法（DSC）评价沥青性能
5.1.2 热重法（TG）评价沥青性能
5.1.3 动态热机械分析（DMA）评价沥青性能
5.1.4 凝胶渗透色谱（GPC）评价沥青性能
5.2 沥青性能的热分析试验的适用性分析
5.3 本章小结
第6章 主要结论
6.1 主要研究结论
6.2 进一步研究的建议
6.3 结束语
参考文献
致谢
攻读博士学位论文期间取得的成果
发布时间: 2007-03-06