基于路面結(jié)構(gòu)類型和氣候條件下的溫拌技術(shù)研究.pdf

1、熱拌瀝青混合料存在著高能耗、污染大等問題,不符合全球節(jié)能環(huán)保發(fā)展趨勢,因此溫拌瀝青混合料是路面材料發(fā)展方向。目前國內(nèi)溫拌劑品種繁多、類型不一、性能特點(diǎn)各不相同,限制了溫拌瀝青路面規(guī)范化應(yīng)用及大規(guī)模推廣。因此本文選取了目前市場上最具代表性的沸石類、有機(jī)降粘類及乳化類三種溫拌劑,進(jìn)行系統(tǒng)地對比分析,探討了各溫拌劑作用機(jī)理,研究了各溫拌劑對瀝青混合料性能的影響規(guī)律,并結(jié)合路面結(jié)構(gòu)類型、氣候條件、使用目的及公路等級等因素,對不同種類溫拌劑的適用

2、性進(jìn)行劃分,研究成果對溫拌技術(shù)關(guān)鍵組成材料的優(yōu)化設(shè)計(jì)及其應(yīng)用提供了理論參考。
　　 論文取得了如下創(chuàng)新性成果:
　　 采用SEM、XRD、差熱分析、紅外光譜等測試方法,探討了溫拌劑的作用機(jī)理,三種溫拌劑均是降低瀝青施工溫度區(qū)間的粘度以降低施工溫度的作用原理,但具體作用機(jī)制有所不同:沸石類以持續(xù)釋水發(fā)泡產(chǎn)生降粘效果,降粘作用受時(shí)間的延長逐漸衰減;有機(jī)降粘劑在溫度大于110℃時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài),增加了瀝青油分,對瀝青質(zhì)、膠質(zhì)起到潤

3、滑、分散作用;乳化類具備親油、親水基團(tuán),在瀝青中引入水珠,形成油包水的形態(tài),起到潤滑降粘效果。綜合分析,乳化類溫拌劑降粘效果最佳,有機(jī)降粘類溫拌劑對瀝青的高、低溫性能影響最大。
　　 通過不同溫拌劑在不同成型溫度下的密實(shí)度以及最佳成型溫度下瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度、凍融劈裂、車轍、低溫小梁彎曲等性能的測試,研究了不同溫拌劑的溫拌效果及對瀝青混凝土性能的影響規(guī)律:三種溫拌劑均能降低混合料擊實(shí)溫度15℃以上;沸石類對瀝青混合料的水穩(wěn)定

4、性能影響最大,凍融劈裂強(qiáng)度下降了36％;有機(jī)類降粘類溫拌劑對瀝青混合料的高、低溫性能影響顯著,高溫穩(wěn)定性提高了292%,低溫彎曲形變降低了18%;乳化類溫拌劑對混合料性能影響不明顯。
　　 研究了不同溫拌劑對改性AC、SMA、OGFC等不同結(jié)構(gòu)路面的性能的影響規(guī)律,在降溫效果、操作時(shí)間、路用性能等方面,結(jié)合不同類型路面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用要求,分析了各溫拌劑在不同結(jié)構(gòu)路面中的使用效果。結(jié)果表明:沸石類在OGFC混合料中溫拌效果衰減較快

5、,對SMA混合料擊實(shí)溫度降低程度低于AC、OGFC;有機(jī)類對三種混合料高溫性能作用不明顯,對OGFC及AC混合料低溫性能影響明顯;乳化類在各結(jié)構(gòu)類型混合料中溫拌效果良好,對各類型混合料高溫性能影響不明顯,提升了各類混合料的水穩(wěn)定性和低溫變形能力。
　　 基于研究成果,結(jié)合三種溫拌劑對混合料性能影響,考慮全國溫度分布、雨量分布、溫拌劑使用目的、公路等級、設(shè)計(jì)及施工工藝區(qū)別等因數(shù),按照氣候、施工環(huán)境、路面使用等級三個(gè)方面對溫拌劑的適