沥青混合料抗水损害能力研究

论文题目: 沥青混合料抗水损害能力研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 材料学

作者: 杨文锋

导师: 吴少鹏

关键词: 沥青混合料,水稳定性,粘附,抗剥落剂,消石灰

文献来源: 武汉理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 热拌沥青混合料的水损害现象是沥青路面早期破坏的主要形式,也是国内外该领域研究的热点。沥青路面的病害类型有泛油、裂缝、车辙、松散等,而水的存在必然加速了路面各种病害类型的形成与发展,这就是沥青路面的水损害。 论文的主要内容包括以下三个方面。第一,研究集料表面特征如表面粗糙度、表面粘土粉末、比表面积、表面孔隙率和孔径分布对集料-沥青粘附强度的影响,因为集料性质显著影响沥青混合料的水稳定性;利用“Texas Freeze-Thaw PedestalTest”试验考察集料化学矿物成分与沥青混合料抗水损害能力的关系;沥青在集料表面的接触角试验验证集料表面构造与沥青在集料表面初始粘附性好坏的关系。第二,用两种不同的材料,即有机材料液体抗剥落剂和无机材料消石灰为抗剥落剂,其用量分别为沥青重量的0.4%和集料重量的1.5%,考察这两种材料对沥青混合料的水稳定性改善效果。第三,根据前面的试验研究,分析沥青-集料粘附及沥青剥落的模式及几种可能的机理,并总结液体抗剥落剂和消石灰改善沥青混合料水稳定性的机理。 本文针对这一问题进行了大量的试验研究,其中微观试验主要是原材料的相关物理化学性能指标,而宏观试验主要是针对沥青混合料,包括评价粘附性好坏的松散沥青混合料试验,如水浸法试验和评价压实沥青混合料残留强度或劲度及抗车辙性能的试验,如常规与浸水马歇尔试验、常规与冻融劈裂试验(AASHTOT283)、浸水车辙试验等。 结果表明,集料较大的比表面积和表面粗糙度、洁净的表面、适当的孔隙率和孔尺寸分布有利于增强沥青与集料的粘附性。相对于碱性集料来说,中、酸性集料的水稳定性更差,而液体抗剥落剂或消石灰能够改善中、酸性集料沥青混合料的水稳定性,相对而言,液体抗剥落剂在工程中的应用更为方便,但工程造价较大,而消石灰的改善效果更为可靠,但其应用过程耗时较长。

论文目录:

第1章 绪论

1.1 关于沥青路面水损害

1.1.1 沥青路面

1.1.2 沥青路面病害类型

1.1.3 沥青路面水损害的原因

1.2 国内外研究概况

1.3 本文研究内容

1.3.1 集料物化性能对粘附性影响

1.3.2 石灰对沥青混合料水稳定性改善效果

1.3.3 液体胺类抗剥落剂对沥青混合料水稳定性改善

第2章 原材料及试验方法

2.1 原材料

2.1.1 集料

2.1.2 沥青

2.1.3 抗剥落剂

2.1.4 消石灰

2.2 试验方法

2.2.1 结构分析与微观试验

2.2.2 物理力学性能试验

2.2.2.1 松散沥青混合料试验评价方法-粘附性试验

2.2.2.2 压实沥青混合料试验方法

第3章 集料物化性能对粘附性影响

3.1 集料孔隙特征对沥青吸收和沥青混合料水稳定影响

3.1.1 测孔原理

3.1.2 几种石料的孔隙测试结果

3.1.3 沥青吸收数量的计算方法

3.1.4 试验结果

3.1.5 结果分析

3.2 集料化学矿物成分对粘附性影响

3.2.1 集料化学分析测试

3.2.2 石料表面碱值测试

3.2.3 粘附性试验

3.2.4 石料矿物成分对混合料水稳定性影响试验

3.3 沥青在集料表面的接触角试验

3.4 集料表面粉尘对粘附性影响

3.5 本章小结

第4章 消石灰在沥青混合料中的应用探讨

4.1 消石灰在沥青混合料中的应用

4.2 试验方案

4.2.1 试验说明

4.2.2 消石灰对集料的几中处理方式

4.3 结果分析与讨论

4.3.1 对沥青混合料体积性能影响

4.3.2 消石灰对沥青胶浆性能影响

4.3.3 对沥青混合料力学性能影响

4.3.4 对沥青混合料残留稳定度与劈裂强度比影响

4.3.5 浸水车辙试验

4.4 本章小结

第5章 液体胺类抗剥落剂对沥青混合料的改善

5.1 国内外应用概况

5.1.1 石料耐磨性与沥青粘附性的矛盾

5.1.2 国内外研究及应用情况

5.1.3 胺类抗剥离剂

5.1.4 胺类抗剥离剂的合成反应及工艺过程简述

5.2 胺类抗剥离剂对沥青性能的影响

5.2.1 原材料

5.2.2 试验准备

5.2.3 对沥青粘性和耐久性影响

5.2.4 粘附性试验

5.2.5 对沥青温度敏感性影响

5.3 沥青混合料试验

5.3.1 马歇尔试验

5.3.2 浸水马歇尔稳定度试验与冻融劈裂试验

5.3.3 浸水车辙试验

5.4 液体胺类抗剥落剂的缺点

5.5 本章小结

第6章 集料-沥青界面粘附机理

6.1 粘附与剥离模式与影响因素

6.1.1 粘附模式

6.1.2 剥离模式

6.2 沥青-集料的粘附机理

6.3 水损害的几种微观表现形式

6.4 消石灰改善水稳定性的机理

6.5 胺类抗剥离剂改善水稳定性的机理

第7章 结论与展望

7.1 结论

7.1.1 集料性质对沥青-集料粘附性影响

7.1.2 消石灰改善沥青混合料水稳定性

7.1.3 液体胺类抗剥落剂对沥青混合料水稳定性改善效果

7.2 展望

7.3 存在的问题

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

发布时间: 2005-07-11

参考文献

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