BRA+SBS复合改性SMA配合比设计及性能研究

摘要

沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)以其优良的路用性能在水泥混凝土桥梁的桥面铺装中得到越来越广泛的应用，同时布敦岩沥青(BRA)作为性价比较高的天然沥青也得到越来越多的关注。为此，本文选取SMA-13作为研究对象，开展BRA+SBS复合改性 SMA沥青混合料的配合比设计及路用性能研究，以期为桥面铺装新材料技术提供借鉴。
　　1)对BRA不同掺量的BSSMA-13进行马歇尔试验，当 Ba为0％、2%、3%、4%和5%时，最佳总油石比分别为6.15%、6.23%、6.33%、6.42%和6.46%，结果显示BRA改性沥青混合料的油石比随 BRA掺量的增加而增加。同时，毛体积密度下降，空隙率呈增大趋势。配合比设计验证阶段试验数据表明，稳定度和流值均符合规范设计要求。随BRA掺量的增加，稳定度MS相应增大，流值FL减小，表明BRA具有优良的高温稳定性，能够有效减少竖向塑性变形。
　　2)根据目标配合比设计结果，进行路用性能试验。结果显示，BSSMA-13的高温稳定性和水稳定性比常规 SMA-13有明显的改善，同时3%~4%的BRA掺量最佳，抗车辙能力有比较大的提高；但低温抗裂性能降低，在相同应力状况下更易开裂，混合料变得更为硬脆，柔性能力减弱。
　　3)渗水系数和构造深度试验数据表明：其检测结果均能满足规范要求。析漏试验表明，随着 BRA掺量的增加，BSSMA-13在最佳油石比增加的情况下，并无多余沥青流淌出来，且析漏值反而减小；同时，飞散损失逐步减小，在3%BRA掺量时达到谷值，随后呈增大趋势。因此，析漏损失和飞散损失最小的BRA掺量为3%~4%。
　　4)通过容桂大桥桥面铺装上层与3%和4%掺量的BSSMA-13进行对比分析。BRA的掺入可有效改善SMA-13沥青混合料的粘结性能，水稳定性能得到提高。高温车辙性能大体相等，析漏损失和构造深度试验表明三者之间相差不大；同时抗渗性能并未得到劣化，反而有所提高，使得混合料整体性更强。

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第一章 绪论

1.1 问题的提出

1.2 国内外研究概况

1.3 主要研究内容

第二章 原材料性能试验与BRA拌和工艺

2.1 原材料性能试验

2.2 BRA改性沥青混合料拌和工艺

2.4 小结

第三章 BRA+SBS复合改性SMA-13配合比设计

3.1 配合比设计标准

3.2 矿料级配设计

3.3 最佳油石比确定

3.4 配合比设计验证

3.5 小结

第四章 BRA+SBS复合改性SMA-13路用性能检验

4.1 高温稳定性能

4.2 低温抗裂性能

4.3 水稳定性能

4.4 抗渗性能

4.5 抗滑性能

4.6 析漏和飞散性能

4.7 小结

第五章 BRA+SBS复合改性SMA-13性能对比分析

5.1 实桥桥面铺装层

5.2 铺装上层目标配合比

5.3 路用性能对比分析

5.4 小结

结论与展望

主要结论

研究展望

参考文献

致谢

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附录B 攻读学位期间参与的科研项目