BRA改性沥青及其混合料性能研究

论文摘要

为了适应现代快速交通、大流量交通、轴载重、渠化交通的特点,近年来高性能沥青路面Superpave、改性沥青技术、SMA等得到了广泛应用。另外,使用天然沥青的改性沥青路面以其技术性能优良、施工简便、经济合理的特点也受到了关注。为此,本文在参考国内外相关文献和应用经验的基础上,采用理论和试验相结合的方法,开展印尼布敦岩沥青（BRA:Indonesian Buton Rock Asphalt）改性沥青及其混合料性能的研究。1.通过试验对BRA的特性进行了研究,包括其特点、组分和改性机理,其物理指标均符合印尼国家标准。然后进行了不同掺量BRA改性沥青常规试验。结果表明,BRA掺加到道路石油沥青中能够改善基质沥青的感温性能、高温性能、低温性能和抗老化能力,且随着BRA掺量的增加,改善的效果越为明显,但是由于BRA中含有较多的石灰岩矿物质,从而影响试验结果,比如延度和质量损失,所以需要进一步采用BRA改性沥青混合料的路用性能来评价。综合考虑BRA对基质沥青各方面性能的改善情况,确定BRA的最佳掺量范围为10%30%。2.对不同掺量BRA改性沥青进行了SHRP试验,包括DSR、BBR和布氏粘度试验。结果表明,随着BRA掺量的增加,BRA改性沥青的高温性能有了很大的提高,抗车辙性能也逐渐增强,温度敏感性降低。但是为了避免BRA中的矿物质对沥青的低温性能造成大的影响,BRA掺量不宜超过30%。3.借鉴佛山一环东线DS19标沥青路面表面层实际工程的成功经验,本文采用其表面层AC-13C级配进行配合比研究,对10%、20%和30% BRA改性沥青混合料和普通沥青混合料进行了最佳油石比的确定和路用性能的检验。然后对结果进行分析得到:在矿料、级配类型相同的情况下,BRA改性沥青混合料的高温稳定性、低温稳定性、水稳定性以及抗滑、抗渗性能都得到了改善。综合考虑不同掺量BRA改性沥青及其混合料的各项性能指标和工程应用中的经济性等因素后,确定BRA的最佳掺量为20%。4.结合试验研究结果和实践经验,提出了BRA改性沥青的性能评价指标和技术要求以及BRA改性沥青混合料的施工工艺,并且通过经济性分析表明,掺加BRA的改性沥青混凝土路面具有良好的社会、经济效益和应用前景。总之,本研究提出的BRA的最佳掺量和BRA改性沥青及其混合料的性能评价指标和施工工艺,为BRA在实际工程中的应用提供了合理的参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究概况
• 1.3 主要研究内容
• 第二章 BRA 及其改性沥青性能研究
• 2.1 布敦岩沥青
• 2.2 基质沥青技术性质
• 2.3 BRA 改性沥青的制备
• 2.4 BRA 改性沥青性能的研究
• 2.5 小结
• 第三章 BRA 改性沥青SHRP 试验分析
• 3.1 BRA 改性沥青SHRP 试验分析
• 3.2 常规试验指标与SHRP 试验结果的比较
• 3.3 小结
• 第四章 BRA 改性沥青混合料路用性能研究
• 4.1 原材料
• 4.2 BRA 改性沥青混合料室内拌和工艺
• 4.3 表面层AC-13C 混合料组成设计
• 4.4 BRA 改性沥青混合料性能试验
• 4.5 小结
• 第五章 BRA 改性沥青混合料施工技术与经济效益分析
• 5.1 BRA 改性沥青混合料施工工艺
• 5.2 质量控制标准
• 5.3 BRA 经济效益分析
• 5.4 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 进一步研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读硕士期间发表的论文
• 附录B 攻读硕士期间参与的科研项目