胶粉改性沥青及其混合料路用性能研究

摘要

本研究属云南省交通厅科技项目《高性能胶粉改性沥青的性能研究与应用》子项目，本论文目的是研究和评价胶粉改性沥青及其混合料路用性能，为胶粉改性沥青在云南省的实体工程应用提供技术依据，论文主要分为四部分： 1，通过对云南文山州地区的气象资料分析，结合文山州地区气候特点，在国内外研究的基础上，参照美国的SHRP研究成果，对文山州地区提出以沥青路面温度为控制指标的高等级公路沥青路面气候分区，经分析表明：文山州地区属夏热冬温湿润区，为PG58-16、2-4-2区，沥青路面设计应以高温稳定性和水稳定性为主要考虑因素。 2，通过现行沥青的常规试验，用针入度分级评价体系对胶粉改性沥青进行评价分析，确定胶粉改性沥青最佳室内加工工艺，并通过添加TOR(VESTENAMER())维他连接剂对胶粉改性沥青进行“复合改性”，研究发现：掺加胶粉和TOR后能明显改善沥青胶结料的高温性能、低温性能和抗老化性能。通过DSR、BBR、Brookfield旋转粘度试验，用PG分级评价体系对胶粉改性沥青性能进行评价，研究表明：掺加胶粉和TOR后沥青胶结料的PG高温等级、低温等级都得到提高，抗车辙因子增大、大幅度提高沥青高温性能和低温性能、抗疲劳性能，降低其温度敏感性和粘度。最后，对针入度分级评价体系和PG分级评价体系对胶粉改性沥青性能评价的适用性进行了研究。 3，结合云南文山州地区的路面气候分区，提出适用于本地区的AC-16C型工程设计级配范围，并给出了典型级配；通过与普通沥青混合料、SBS改性沥青混合料的路用性能对比发现：胶粉改性沥青混合料具有良好的高温抗车辙性能和低温抗裂性能，水稳定性能有一定程度地衰减，但幅度不大。 4，根据胶粉改性沥青的性能，制定胶粉改性沥青路面施工工艺与质量控制方法，并在富砚高速公路上加以应用，最后，对胶粉改性沥青路面经济、环境和社会效益进行了分析评价。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1研究目的和意义

1.2国内外研究与应用现状

1.3论文研究内容、技术路线

第二章云南文山州地区高等级公路沥青路面气候分区研究

2.1云南文山州地区地理位置及气候条件

2.2云南文山州地区高等级公路路用沥青的气候分区

2.2.1根据SHRP沥青分级标准进行的路面PG分区

2.2.2按照我国现行沥青路面施工规范进行的气候分区

2.3本章小结

第三章胶粉改性沥青性能评价

3.1试验材料及试验方案

3.1.1试验材料

3.1.2试验方案

3.2胶粉改性沥青室内加工工艺研究

3.2.1反应时间

3.2.2反应温度

3.2.3胶粉掺量

3.2.4加工方法及外掺剂

3.3针入度分级评价体系对胶粉改性沥青的适用性分析

3.3.1针入度

3.3.2延度

3.3.3软化点

3.4 PG分级评价体系对胶粉改性沥青的适用性分析

3.4.1动态剪切流变仪DSR试验分析

3.4.2弯曲梁流变仪BBR试验分析

3.4.3常规试验指标与SHRP试验指标的关联性分析

3.5本章小结

第四章胶粉改性沥青混合料路用性能评价

4.1试验材料及试验方案

4.1.1试验材料

4.1.2试验方案

4.2胶粉改性沥青混合料配合比设计

4.2.1级配对胶粉改性沥青混合料油石比的影响

4.2.2 AC-16C型胶粉改性沥青混合料工程设计级配范围研究

4.2.3胶粉改性沥青混合料配合比设计

4.3胶粉改性沥青混合料高温稳定性能评价

4.3.1车辙试验

4.3.2 SPT动态模量(∣E*∣)试验

4.4胶粉改性沥青混合料水稳定性能评价

4.5胶粉改性沥青混合料低温抗裂性能评价

4.5.1低温小梁弯曲试验

4.5.2低温约束温度应力试验(TSRST)

4.6胶粉改性沥青混合料疲劳性能评价

4.7本章小结

第五章胶粉改性沥青路面施工工艺与质量控制

5.1工程概况

5.2胶粉改性沥青路面施工工艺研究

5.2.1胶粉改性沥青热存储稳定性控制

5.2.2胶粉改性沥青混合料施工温度控制

5.2.3胶粉改性沥青路面拌和、摊铺与碾压工艺

5.3胶粉改性沥青路面施工质量控制

5.4胶粉改性沥青路面质量评价

5.5本章小结

第六章胶粉改性沥青路面经济、社会、环境效益分析

6.1胶粉改性沥青路面经济效益分析

6.1.1材料成本分析

6.1.2胶粉改性沥青路面寿命周期费用分析(LCCA)

6.2胶粉改性沥青路面环境效益分析

6.3胶粉改性沥青路面社会效益分析

6.4本章小结

第七章结论与建议

7.1主要结论

7.2建议

参考文献

致 谢