橡胶沥青在浙江省高速公路的路用性能研究

论文摘要

随着汽车工业的发展，汽车使用量的逐年增加，废旧轮胎堆积而成的“黑色污染”已造成世界各国普遍面临的环境问题，将废轮胎生产胶粉用于沥青改性是大量消耗废旧轮胎并使废物增值的有效办法。而且橡胶沥青具有较强的柔韧性、抗疲劳性能和综合的路用性能，橡胶沥青及混合料在公路建设中的应用得到了理论和实践的证明。另一方面，由于浙江省气候环境的特点，高速公路的病害问题突出，应用橡胶沥青解决和改善沥青路面的问题是浙江省公路建设中迫切需要研究的方面，也具有重要的实际意义。本文结合浙江省交通厅“浙江省橡胶沥青路面（湿法）应用技术研究”项目，从橡胶粉和沥青材料的组成结构出发，研究了橡胶沥青的性能，加工工艺及适合于橡胶沥青的生产设备。通过室内试验，进行了橡胶沥青AR-AC13目标配合比设计和其性能测试，并与其他改性沥青材料进行了对比分析，评价了橡胶沥青AR-AC13的性能改善的效果。进一步地，综合室内试验成果，开展了橡胶沥青AR-AC13生产配合比设计；结合试验路的铺设应用，对试验路的性能进行了跟踪检测。最后，对橡胶沥青路用性能进行综合评价，可为高速公路路面橡胶粉改性沥青混合料应用提供技术支持。本研究主要的结论有：（1）提出了旧沥青路面加铺改造设计的典型路面结构“橡胶沥青路面薄层罩面+改性乳化沥青粘层+旧沥青路面”。（2）结合室内研究成果，提出适合浙江省气候特点的橡胶沥青混合料级配、油石比范围。（3）在橡胶沥青路面高温性能评价方面，采用室内SPT试验与试验路段现场检测相结合进行评价，得到橡胶沥青具有良好的高温稳定性能的结果。（4）通过室内试验与现场验证相结合，对橡胶沥青的路用性能进行跟踪检测和综合评价，结果表明橡胶沥青具有比其他改性沥青具有更为优良的路用性能。（5）通过对试验路段的橡胶沥青路面的噪声测试结果表明，橡胶沥青相比SBS改性沥青路面具有良好的降噪效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 论文研究背景、目的和意义
• 1.1.1 论文研究背景
• 1.1.2 论文研究目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究与应用现状
• 1.2.2 国内研究与应用现状
• 1.2.3 国内外研究与应用小结
• 1.3 论文主要研究内容
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究内容
• 1.3.3 研究路线
• 第2章 橡胶沥青性能及加工制备
• 2.1 橡胶沥青性能的分析
• 2.1.1 沥青
• 2.1.2 胶粉
• 2.1.3 胶粉对沥青的改性作用机理
• 2.1.4 橡胶沥青的优点
• 2.2 橡胶沥青加工工艺研究
• 2.2.1 干法（Dry Process）加工工艺
• 2.2.2 湿法（Wet Process）加工工艺
• 2.2.3 干、湿两种加工工艺的比较
• 2.3 橡胶沥青制备技术分析
• 2.3.1 橡胶沥青与其它改性沥青生产设备的异同
• 2.3.2 橡胶沥青生产设备
• 2.4 小结
• 第3章 橡胶沥青混合料试验研究
• 3.1 原材料选择研究
• 3.1.1 橡胶粉
• 3.1.2 基质沥青
• 3.1.3 粗集料
• 3.1.4 细集料、填料
• 3.2 橡胶沥青混合料目标配合比设计
• 3.2.1 橡胶沥青混合料级配设计
• 3.2.2 橡胶沥青混合料目标配合比设计
• 3.3 橡胶沥青混合料性能试验研究
• 3.3.1 高温性能对比试验
• 3.3.2 疲劳性能对比试验
• 3.3.3 力学性能对比试验
• 3.4 小结
• 第4章 橡胶沥青路用性能测试
• 4.1 试验路的铺设
• 4.1.1 原路面概况
• 4.1.2 试验段实施的方案及工程量
• 4.2 AR-AC13 橡胶沥青混合料生产配合比设计
• 4.3 橡胶沥青混合料的施工
• 4.3.1 拌和
• 4.3.2 摊铺
• 4.3.3 碾压
• 4.3.4 开放交通
• 4.4 试验路调查与观测
• 4.4.1 室内试验对比
• 4.4.2 现场试验对比
• 4.4.3 试验路段的跟踪检测
• 4.5 小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 后续研究及展望
• 主要参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文