高模量沥青混合料在湿热环境下的路用性能研究

发布时间：2019-01-21 15:42

【摘要】：目前，我国的交通发展迅速，但是渠化交通和超载现象非常严重，一些路面在投入使用后不久就出现裂缝、拥包、车辙、沉降等破坏，特别是在湿热气候环境下，这些破坏更加严重，所以路面材料的路用性能需要得到提高。PR-Module高模量沥青混合料通过提升模量来提高材料的各项路用性能，可以很好的解决路面破坏问题。本文通过室内试验结合理论分析来研究了湿热环境下PR-Module高模量沥青混合料的水稳定性、力学性能、疲劳性能和永久变形性能等路用性能。首先，本文对高模量沥青混合料原材料的技术指标进行了相关研究，对一些指标提出了具体要求。对高模量添加剂PR-Module的改性机理进行了分析。通过马歇尔试验得到了PR-Module高模量沥青混凝土的各项试验参数，确定了试验的拌合工艺和具体拌合方法。研究了不同环境和不同PR-Module剂量条件下最佳油石比，在湿热环境下需将油石比在最佳油石比的基础上下调0.2%。其次，本文设计了适应于江西湿热气候的水稳定性评价方法—浸水劈裂试验。经过冻融劈裂和浸水劈裂的对比试验能够得出PR-Module添加剂可显著提高沥青混合料水稳定性的结论。经过三种关于沥青混合料力学性能的室内试验，结果说明PR-Module可以明显提高沥青混合料的劈裂强度、回弹模量和动态模量。通过一系列方法能够得出高模量沥青混凝土动态模量主曲线，最终可以得到沥青混凝土在任何温度与荷载频率下的动态模量。然后，本文对四种不同PR-Module剂量的沥青混合料进行了劈裂疲劳试验，通过对疲劳破坏理论和相关的疲劳试验数据的分析，说明PR-Module可以明显提高试件的疲劳寿命。拟合出高模量沥青混合料的疲劳曲线，通过对比得出高模量沥青混凝土除了实用于湿热环境下，也实用于在重荷载交通的条件。通过对沥青混合料破坏机理的分析，得出疲劳破坏过程可大致分为疲劳裂缝的产生和扩散、疲劳裂缝的稳定增长和混合料的断裂破坏三个阶段。最后，本文进行了三轴重复荷载试验，得出不同温度、偏应力、PR-Module剂量条件下的永久变形曲线，说明PR-Module可以明显提升沥青混合料的抗永久变形能力。绘制了沥青混合料的“偏应力—作用次数—永久变形”的三维图形，说明在湿热地区使用PR-Module高模量沥青混合料可以有效延长道路寿命，，具有很强的经济性和实用性。
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【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U414

【参考文献】