橡胶颗粒沥青混合料水稳定性与粘聚性研究

摘要

近年来，废旧橡胶轮胎的处理问题日益突出，促使橡胶沥青路面的发展。多雨地区沥青路面的水损坏是早期病害中主要病害之一，因此对沥青混合料水损坏的研究具有重要意义。本文首先采用两种配合比设计方法，通过一系列室内试验展开研究，然后运用冻融循环试验、间接拉伸试验及无侧限抗压试验研究橡胶颗粒沥青混合料的水稳定性和粘聚性，其主要内容和成果归纳如下：
　　（1）采用传统配合比设计方法制作的掺量3%、1-2mm橡胶颗粒沥青混合料，其最佳油石比为5.2%，掺加威沥士 RSP沥青置换改性剂能明显改善橡胶颗粒沥青混合料的高温抗车辙能力和水稳定性，其中掺入2%橡胶颗粒和4‰威沥士RSP的混合料动稳定度最大，为5012次/mm；掺入一定量的CTOR反应剂能有助于改善混合料的水稳定性，其中掺入10%CTOR反应剂的混合料最佳；采用基于 CAVF主骨料空隙填充法制作的橡胶颗粒沥青混合料，其最佳油石比为5.7%；进行相应的路用性能试验，主要包括高温稳定性、水稳定性等，试验结果符合规范要求。进行不同掺量和不同级配马歇尔试验，结果表明基于CAVF法设计的间断级配，其空隙率符合规范要求。冻融劈裂试验结果表明合理的橡胶颗粒掺量对沥青混合料水稳定性影响较小，建议橡胶颗粒掺量不超过2%。
　　（2）基于多次冻融循环对不同粒径、不同掺量橡胶颗粒沥青混合料的水稳定性进行研究，结果表明随冻融循环次数增加，劈裂抗拉强度逐渐减小，空隙率逐渐增大，并趋于稳定；掺入橡胶颗粒粒径过大对混合料影响较大；研究了灰色系统模型预测橡胶颗粒沥青混合料水稳定性的可行性，试验结果表明掺加1-2mm的橡胶颗粒沥青混合料，其模型预测结果和实测结果较接近，相对误差均不超过4%，精度上满足要求，说明该系统模型预测具有较高的可靠性。
　　（3）采用间接拉伸试验和无侧限抗压试验计算分析橡胶颗粒沥青混合料的粘聚力和内摩擦角，试验结果表明粘聚力c和内摩擦角?随浸水时间增加而减小；采用两种拟合方法对粘聚力c和内摩擦角?变化趋势进行拟合，结果表明粘聚力随浸水时间的增加呈二次抛物线变化，内摩擦角随浸水时间增加呈线性变化。
　　（4）结合实体工程试验段的铺筑，给出了生产配合比，提出了橡胶颗粒投放工艺、混合料生产、摊铺碾压等橡胶沥青路面的施工要点。

目录

声明

注释表

缩略词

第一章 绪论

1.1 研究目的及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容和技术路线

第二章 橡胶颗粒沥青混合料配合比设计

2.1 原材料技术性质

2.2 传统沥青混合料配合比设计

2.3 基于CAVF法的沥青混合料配合比设计

2.4 本章小结

第三章 橡胶颗粒沥青混合料水稳定性及预测方法研究

3.1 基于多次冻融循环的橡胶颗粒沥青混合料水稳定性试验

3.2 水稳定性灰色数列模型预测

3.3 本章小结

第四章 长期浸水对橡胶颗粒沥青混合料粘聚力、内摩擦角的影响研究

4.1 试验方法

4.2 粘聚力、内摩擦角计算方法

4.3 试验结果

4.4 本章小结

第五章 橡胶沥青在实际工程中的应用

5.1 工程概述

5.2 原材料及施工准备

5.3 橡胶沥青路面的铺筑

5.4 施工检测数据分析

5.5 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文