TLA改性沥青及其混合料的油蚀研究

论文摘要

随着交通量的增加,车况较差的重载车辆在路面上漏油的现象日趋严重,有害油污染(主要为柴油)将沥青溶解,使得沥青路面表层出现软化而松散,从而在高温和雨水的综合作用下,最终出现坑槽等一系列早期损坏现象。如何提高沥青路面的使用寿命,防止早期油蚀破坏的产生,成为路面工程广泛关注的技术课题之一。然而,目前这方面的研究较少且缺乏相关的技术要求及标准,为此,本文结合佛山一环城际快速干线TLA改性沥青路面工程实践,通过油蚀后TLA改性沥青及其混合料性能的试验,分析研究油蚀破坏的作用机理,为沥青路面的抗油蚀性能的研究提供参考。1.选取了柴油浸蚀时间、柴油浸蚀温度、剪切速度和TLA掺量4个因素及相应的4种水平,采用L16(45)正交试验表安排并进行了油蚀试验。通过极差法分析了各因素和各水平对质量损失的影响程度,结果表明各因素对质量损失影响的大小排序依次为:TLA掺量>柴油浸蚀温度>柴油浸蚀时间>剪切速度。同时,根据各因素和水平影响的敏感性,确定了室内油蚀试验的方法和标准。2.改变不同的试验条件对TLA改性沥青及基质沥青进行了油蚀试验,并测试了质量损失以评价其抗油蚀能力。随后对油蚀后的沥青试样进行了三大指标、当量软化点、密度和粘度等试验,结果表明,油蚀后沥青性能显著下降,但随着TLA掺量的增加,试样的感温性能、高温性能和抗变形能力有所提高。3.对油蚀后的基质沥青及TLA改性沥青进行了SHRP试验。动态剪切流变试验结果表明,油蚀后TLA改性沥青的高温流变性能降低,但增加TLA掺量可以提高其高温性能;随着油蚀时间的延长,TLA改性沥青的抗车辙因子降低;随着温度的升高,其相位角增大,而抗车辙因子降低。通过旋转粘度试验得出,随着温度的升高,基质沥青和TLA改性沥青的粘度显著下降。同时,对油蚀后TLA改性沥青的高温抗车辙因子和粘度指标与常规试验指标结果进行了相关性分析,70℃、64℃和58℃的高温抗车辙因子与100℃粘度以及混合料动稳定度有很好的相关性,另外,油蚀后TLA改性沥青70℃的高温抗车辙因子与软化点、针入度、当量软化点之间的相关性良好。4.对不同掺量TLA改性沥青混合料和基质沥青混合料进行了油蚀后高温稳定性和水稳定性的室内对比试验。结果表明,随着油蚀时间的延长,混合料路用性能下降,但增加TLA的掺量,可以显著提高油蚀后TLA改性沥青混合料的高温稳定性和水稳定性。总之,油蚀对TLA改性沥青及其混合料的性能有很大的影响,对不同TLA掺量的试样影响程度不尽相同,综合油蚀后试样的各性能指标得出TLA掺量为30%～40%时抗油蚀效果最显著。

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 实体工程概况
• 1.4 主要研究内容
• 第二章 TLA 改性沥青配比及其混合料配合比设计
• 2.1 原材料性能检验
• 2.2 TLA 改性沥青制备方法
• 2.3 TLA 改性沥青配比检验
• 2.4 TLA 改性沥青混合料AC-13C 配合比设计
• 2.5 基质沥青混合料AC-13C 配合比设计
• 2.6 TLA 改性沥青混合料路用性能检验
• 2.7 小结
• 第三章 TLA 改性沥青油蚀试验研究
• 3.1 沥青油蚀试验方法
• 3.2 TLA 改性沥青油蚀试验条件研究
• 3.3 不同掺量TLA 改性沥青的油蚀试验
• 3.4 不同试验条件的TLA 改性沥青油蚀试验
• 3.5 小结
• 第四章 油蚀对 TLA 改性沥青性能影响的常规试验研究
• 4.1 油蚀后TLA 改性沥青性能试验
• 4.2 油蚀对感温性能的影响
• 4.3 油蚀对高温性能的影响
• 4.4 油蚀对低温性能的影响
• 4.5 油蚀对其他性能的影响
• 4.6 小结
• 第五章 油蚀对 TLA 改性沥青性能影响的 SHRP 试验研究
• 5.1 动态剪切流变试验分析
• 5.2 旋转粘度试验分析
• 5.3 SHRP 试验指标与常规试验指标的相关性分析
• 5.4 小结
• 第六章 油蚀对 TLA 改性沥青混合料性能的影响研究
• 6.1 油蚀对高温稳定性的影响
• 6.2 油蚀对水稳定性的影响
• 6.3 不同试验条件对混合料抗油蚀性能的影响
• 6.4 小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 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