【博士】瀝青路面老化行為與再生技術(shù)研究【2008】

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內(nèi)容簡介

　　學科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學位：博士　　學位授予單位：長安大學　　學位年度： 2008年　　瀝青路面在高等級公路和城市道路中占很大的比重，但由于自然環(huán)境對瀝青的老化作用，瀝青混合料的物理力學性能隨著時間的推移逐年降低，直至滿足不了交通荷載的要求。瀝青混合料再生技術(shù)是實現(xiàn)瀝青路面可持續(xù)發(fā)展的有效途徑，但瀝青混合料再生技術(shù)在國內(nèi)還處于初級階段，對瀝青路面老化行為和再生技術(shù)仍需深入系統(tǒng)地研究?！　”疚氖紫妊芯苛藶r青路面和瀝青混合料的老化行為，．分析了使用年限、路面深度以及空隙率對路面老化進程的影響；采用有限元方法進行了基于老化的瀝青路面病害力學分析，面層模量、模量梯度越大，裂縫深度越深，應力強度因子也越大，即路面老化越嚴重，荷載對路面結(jié)構(gòu)的破壞越大。有關(guān)結(jié)論對正確認識瀝青路面老化與疲勞開裂，完善瀝青路面設計方法有參考價值?！　榱诉M一步探究氧、熱、光等各種影響因素對瀝青老化的影響，分別進行了三種熱氧老化(RTFOT、PAV和60℃烘箱老化)、絕氧熱老化(163℃)以及光老化模擬。分析表明，熱氧老化是路面老化的最主要形式，RTFOT、PAV和60℃烘箱老化這三種熱氧老化的作用效果以及自然老化和室內(nèi)模擬老化之間都具有較好的對應關(guān)系，延時RTFOT老化可以較好的模擬瀝青長期老化。在對瀝青自然老化及室內(nèi)模擬老化的基礎上，提出了基于粘度和延度的抗老化性能的評價方法，可以為路面養(yǎng)護提供理論依據(jù)?！　r青老化導致的宏觀性能的變化是微觀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的外在表現(xiàn)。由瀝青組分分析及紅外光譜分析可知，不同老化方式有不同的組分轉(zhuǎn)化特點，而瀝青熱氧老化機理并無明顯的區(qū)別，均是化學鍵斷裂加氧的過程；老化后極性和親水性增強，路面水損害與瀝青老化存在相互促進作用。結(jié)合瀝青老化與再生機理，以廢橡膠為原料開發(fā)了一種新型再生劑，試驗表明再生效果良好，綜合考慮再生效果和經(jīng)濟性可以選擇10％的添加量?！　≌撐倪M行了廢舊瀝青混合料的評價、礦料及瀝青的再生研究，對再生瀝青混合料和普通瀝青混合料配合比設計的異同做了比較，分析研究了再生料的路用性能隨舊料摻配率的變化規(guī)律及級配對其性能的影響，提出了舊料摻配率的確定方法，提出了再生瀝青混合料組成設計時集料和最佳油石比的確定方法及新?lián)綖r青用量的計算方法。　　結(jié)合實體工程分析和總結(jié)了廠拌熱再生瀝青混合料時攪拌、攤鋪及碾壓等施工工藝，提出了舊料回收和處理的方法及提高舊料加熱溫度的建議。最后，由經(jīng)濟和社會效益分析表明，熱再生技術(shù)利用了大量的廢料，不僅節(jié)約了資源，而且又利于保護環(huán)境，路面熱再生技術(shù)的推廣具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益?！　?

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