胶粉改性沥青混合料的配合比设计方法及施工工艺研究

论文摘要

胶粉用于高等级公路沥青混凝土路面,可以减少环境中黑色污染和白色污染,提高沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性,抗滑性、耐磨性,胶粉颗粒还具有吸收光线,减缓强光刺眼的好处。复合改性沥青混合料也具有良好的抗高温、抗老化、弹性性能、降低路面噪音、延缓反射裂缝、减薄路面厚度、抵抗重交通和不良气候等方面的优点。胶粉及胶粉复合改性沥青混合料为确保高温抗车辙能力,同时兼顾低温抗裂性能的需要,配合比设计时宜适当减少公称最大粒径附近的粗集料用量,减少0.6mm以下部分细粉的用量,使中等粒径集料较多,形成S形级配曲线,并取中等或偏高水平的设计空隙率。但对于S型嵌挤级配,《公路沥青路面施工技术规范》没有明确的设计和判别的方法。我们在大量的试验研究和试验路的应用中,确定了胶粉及胶粉复合改性沥青混合料的S型嵌挤级配定义。试验中采用的级配类型是AC10-C。本文从橡胶粉的改性机理和改性沥青混合料的配合比设计出发,研究了胶粉及胶粉复合改性沥青混合料的性能。通过马歇尔试验、车辙试验、浸水前后的马歇尔试验、冻融劈裂试验、弯曲试验,证明胶粉及胶粉复合的掺加提高了沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性。试验路段选取邵阳城市主干线道路,通过对实验路进行抽提试验,对胶粉及胶粉复合改性沥青的改性效果进行了综合评价,并基本上体现了室内试验的效果。本文还结合胶粉及胶粉复合改性沥青的生产制作特点,研制了全套胶粉复合改性沥青生产设备。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 立题背景
• 1.1.1 社会效益及性能优势
• 1.1.2 经济效益
• 1.2 国内外研究概况
• 1.2.1 国外研究概况
• 1.2.2 国内研究概况
• 1.3 主要研究内容
• 第二章 原材料和试验方案
• 2.1 原材料和技术要求
• 2.1.1 原材料
• 2.1.2 胶粉改性沥青的技术要求
• 2.2 试验方案
• 2.2.1 胶粉改性沥青混合料的配合比设计
• 2.2.2 胶粉改性沥青混合料的制备
• 2.2.3 胶粉改性沥青混合料性能研究
• 2.2.4 铺筑试验路
• 第三章 胶粉改性沥青混合料的配合比设计方法
• 3.1 胶粉改性沥青混合料分类
• 3.2 胶粉改性沥青混合料的配合比设计方法
• 3.3 胶粉改性沥青混合料的组成设计
• 3.3.1 配方设计
• 3.3.2 集料
• 3.3.3 矿质混合料配合比例计算
• 3.3.4 最佳油石比确定
• 3.3.5 合成级配的验证
• 3.4 本章小结
• 第四章 胶粉改性沥青混合料的性能研究
• 4.1 改性机理研究
• 4.1.1 橡胶改性沥青的改性机理
• 4.1.2 聚乙烯橡胶粉复合改性机理
• 4.2 高温稳定性
• 4.2.1 马歇尔试验
• 4.2.2 车辙试验
• 4.3 水稳定性
• 4.4 低温稳定性
• 4.5 本章小结
• 第五章 胶粉改性沥青混合料应用研究
• 5.1 试验路概况
• 5.2 胶粉复合改性沥青的生产设备研制
• 5.3 胶粉复合改性沥青的生产
• 5.3.1 基质沥青及改性剂的选择
• 5.3.2 胶粉改性沥青的性能
• 5.4 胶粉改性沥青混合料的配合比设计
• 5.4.1 石灰石集料
• 5.4.2 矿料组成设计
• 5.4.3 沥青混合料的马歇尔试验
• 5.4.4 合成级配的验证
• 5.5 胶粉改性沥青混合料的施工工艺
• 5.5.1 胶粉改性沥青的生产与施工
• 5.5.2 胶粉复合改性沥青施工工艺要点
• 5.6 胶粉改性沥青应力吸收夹层
• 5.7 试验路应用情况
• 5.8 本章小结
• 第六章 主要研究结论及进一步建议
• 6.1 主要研究结论
• 6.2 有待解决的问题
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读硕士学位期间发表论文及完成科研项目