不同添加劑對(duì)瀝青與瀝青混合料高溫及低溫性能影響.pdf

1、隨著交通的高速發(fā)展，我國(guó)公路建設(shè)也突飛猛進(jìn)，對(duì)路面材料也提出了更高的要求。常規(guī)的瀝青混合料的性能已難以滿(mǎn)足要求，必需對(duì)其加以處理以改善瀝青的使用性能。改性瀝青或在混合料中摻加其它材料，是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究的先進(jìn)技術(shù)措施之一。市場(chǎng)上也因此出現(xiàn)了種類(lèi)繁多的瀝青添加劑。目前國(guó)內(nèi)對(duì)瀝青添加劑應(yīng)用已經(jīng)做了一些研究，但工程應(yīng)用尚處于初級(jí)階段，僅僅局限于少數(shù)幾種常用添加劑，對(duì)瀝青添加劑的研究未能形成系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)。新型瀝青添加劑種類(lèi)繁多，有些對(duì)瀝青及混合

2、料的影響還不明確，缺乏系統(tǒng)的數(shù)據(jù)積累。實(shí)踐證明，摻加添加劑后的瀝青及混合料具有了一些更優(yōu)良的特性，為了預(yù)測(cè)改性瀝青及混合料的應(yīng)用特性，進(jìn)行室內(nèi)評(píng)價(jià)和測(cè)試是十分必要的。本論文通過(guò)相應(yīng)的室內(nèi)試驗(yàn)深入研究不同添加劑對(duì)瀝青混凝土的性能影響，為新型瀝青添加劑的進(jìn)一步工程應(yīng)用提供參考。 TPS、路孚8000、Sasobit、上交大高粘度改性劑和Domix均是市場(chǎng)上出現(xiàn)的新型添加劑，對(duì)瀝青混凝土高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、抗疲勞性、水穩(wěn)定性等多項(xiàng)

3、性質(zhì)均會(huì)產(chǎn)生不同影響，本論文將重點(diǎn)研究以上幾種新型添加劑對(duì)瀝青及混合料高溫性能、低溫性能的影響，幾種添加劑的綜合性能評(píng)價(jià)將在相關(guān)論文里進(jìn)一步分析。根據(jù)改性瀝青膠結(jié)料宏觀性能基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)改性瀝青微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行量化分析，研究改性瀝青微觀結(jié)構(gòu)與宏觀使用性能之間的關(guān)系。 (1)不同添加劑對(duì)瀝青膠結(jié)料高溫性能的影響研究實(shí)踐表明，改性瀝青的使用可以有效提高瀝青路面的高溫性能，但改性瀝青與基質(zhì)瀝青具有性質(zhì)上的根本差異，常規(guī)評(píng)價(jià)體系中適用于基

4、質(zhì)瀝青的試驗(yàn)方法和指標(biāo)無(wú)法準(zhǔn)確、全面地反映改性瀝青的高溫變形特性。本文選用軟化點(diǎn)、稠度和抗車(chē)轍因子G<'*>/sin δ多種改性瀝青高溫性能指標(biāo)，研究摻加不同添加劑后的瀝青膠結(jié)料高溫性能，采用灰關(guān)聯(lián)分析法對(duì)各個(gè)高溫指標(biāo)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。 (2)不同添加劑對(duì)瀝青混合料高溫性能影響分析改性瀝青的高溫性能影響著混合料的高溫性能，并最終通過(guò)混合料在路面使用性能中體現(xiàn)出來(lái)，瀝青-混合料-路面的關(guān)系是層層關(guān)聯(lián)的，前者影響后者的性能，又通過(guò)后者

5、體現(xiàn)出來(lái)?；旌狭系母邷匦阅茉u(píng)價(jià)是研究瀝青高溫性能和路面抗車(chē)轍能力的重要環(huán)節(jié)。 混合料的車(chē)轍試驗(yàn)是一種具有間歇期的重復(fù)加載試驗(yàn)，可用來(lái)評(píng)價(jià)改性瀝青混合料的高溫性能。對(duì)摻加不同添加劑瀝青混合料進(jìn)行高溫性能試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析幾種添加劑對(duì)瀝青混合料高溫性能的影響；對(duì)瀝青混合料車(chē)轍試驗(yàn)與瀝青高溫指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析。 (3)不同添加劑對(duì)瀝青膠結(jié)料低溫性能影響研究改性瀝青是一個(gè)復(fù)雜的體系，它的低溫性能受到基質(zhì)瀝青標(biāo)號(hào)、添加劑的結(jié)構(gòu)

6、、添加劑的摻量的共同影響，如何合理評(píng)價(jià)改性瀝青的低溫性能，還沒(méi)有一個(gè)為各國(guó)公認(rèn)的方法，我國(guó)主要采用的是低溫延度和當(dāng)量脆點(diǎn)來(lái)評(píng)價(jià)瀝青的低溫性能，國(guó)外的研究目前主要集中在流變學(xué)和斷裂力學(xué)的方法上。本論文選用延度、測(cè)力延度、直接拉伸試驗(yàn)(DDT)和簡(jiǎn)支梁彎曲蠕變?cè)囼?yàn)(BBR)試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)改性瀝青的低溫性能，分析摻加不同添加劑后對(duì)瀝青膠結(jié)料低溫性能的影響。 (4)不同添加劑對(duì)瀝青混合料低溫性能影響分析當(dāng)添加劑摻入瀝青后，破壞了原瀝青的均相

7、性質(zhì)，形成了一種聚合物-瀝青非均相體系，在低溫下，該體系的分散項(xiàng)與分散介質(zhì)的綜合作用呈現(xiàn)出復(fù)雜性，很多低溫試驗(yàn)方法很難全面反映真實(shí)的路用性能。在選擇評(píng)價(jià)改性瀝青混合料低溫性能關(guān)鍵指標(biāo)時(shí)應(yīng)考慮盡可能模擬瀝青混合料在瀝青路面中的受力狀況，能反映瀝青路面抵抗低溫收縮裂縫的能力，既與路用性能有良好的關(guān)系，同時(shí)又與瀝青自身性能有良好的關(guān)系，從而建立瀝青-瀝青混合料-瀝青路面性能之間的關(guān)系。根據(jù)以上原則，本論文采用彎曲破壞試驗(yàn)和約束試件溫度應(yīng)力試驗(yàn)

8、(TSRST)來(lái)評(píng)價(jià)加入添加劑后的瀝青混合料低溫抗裂性能，比較兩種試驗(yàn)方法的優(yōu)劣。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析幾種添加劑對(duì)瀝青混合料低溫性能的影響。 (5)改性瀝青膠結(jié)料的微觀結(jié)構(gòu)研究目前評(píng)價(jià)改性瀝青性能的方法主要集中在宏觀性能上，通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，從而判斷其性能的好壞，評(píng)價(jià)指標(biāo)眾多、試驗(yàn)手段煩瑣、影響因素大。隨著科技的發(fā)展，一些高科技手段逐步被應(yīng)用到各行各業(yè)。例如紅外光譜、熒光顯微鏡、數(shù)字圖像處理技術(shù)等已被應(yīng)用到路面材料的檢測(cè)技