【博士】再生沥青及其混合料路用性能的评价技术【2007】

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内容简介

　　学科专业：道路与铁道工程　　授予学位：博士　　学位授予单位：同济大学交通运输工程学院　　学位年度： 2007年　　本文在分析沥青老化机理的基础上，研究影响沥青老化的各种因素，根据相同氧气量、不同老化时间和老化温度等试验条件组合成两个系列老化试验，在室内对两种沥青(普通沥青和SBS改性沥青)进行模拟老化，从宏观和微观上研究沥青性能指标(粘度、针入度、延度、软化点)、组分和分子量分布与老化温度和老化时间之间的关系，利用沥青的残留粘度比K、胶体不稳定指数、分散度d与老化时间t之间的指数关系揭示了沥青的老化规律，发现了沥青宏观性能指标与微观性能指标之间的存在着线性关系。通过沥青的老化速率M，确定沥青临界老化时间H，利用沥青临界老化时间对其进行了合理的老化程度分级。　　根据沥青的老化程度提出相应的再生措施，回归了再生沥青粘度与再生剂剂量之间的指数关系，建立了再生沥青粘度与最佳再生剂剂量之间的计算公式，提出了以再生沥青粘度为主控指标，以再生沥青针入度、延度、软化点为辅控指标的评价沥青再生效果的二级指标体系，并对两种沥青的再生效果进行了评价。　　为了评价沥青的抗老化性，对再生沥青进行了第二次老化，从宏观和微观角度评价了再生沥青在第二次老化过程中的老化规律，发现沥青在两次老化过程中的老化规律保持一致。通过对比沥青在两次老化过程中的性能衰变速率，发现沥青在第二次老化过程中的性能衰变速率明显高于第一次老化过程，沥青临界老化时间H也随着老化次数的增加而逐步缩短，说明随着老化次数的增加，沥青抗老化性在下降。　　本文基于热再生沥青混合料配合比设计方法，以原样沥青和两次老化及再生后的沥青为结合料，分别配制同种级配(AC一16C)的不同类型再生沥青混合料，全面评价再生沥青混合料的路用性能。为了评价再生沥青混合料的耐久性，对再生沥青混合料分别进行短期老化和长期老化，评价再生沥青混合料在新鲜阶段、短期老化阶段和长期老化阶段的路用性能，根据再生沥青混合料路用性能的下降速率对比分析其耐久性。发现了再生沥青混合料在不同阶段路用性能下降规律，揭示了再生沥青混合料路用性能衰变速率与沥青老化程度之间存在着有很大的关联性，沥青老化程度越严重，其再生后形成的混合料路用性能衰变速率也越快。　　结合室内模拟试验和路上旧料再生试验及实际工程应用，对本文提出的沥青老化程度分级、沥青再生效果评价方法、再生沥青混合料设计方法的有效性进行了验证。结果表明，本文提出的沥青室内模拟老化及老化程度分级、再生及再生效果评价指标、方法、最佳再生剂剂量计算公式、再生沥青混合料配合比设计方法及路用性能评价是合理有效的。　　

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