文档介绍：壤害夫海博士学位论文沥青路面老化行为与再生技术研究【分类号:籙导师姓名职称申请学位级别芦军王秉纲教授博士学科专业名称道路与铁道工程论文提交日期年章畚拇鸨缛掌学位授予单位长安大学答辩委员会主席学位论文评阅人王选仓教授王选仓教授、钱振东教授、蔡良才教授、傅鹤林教授、黄立葵教授
摘要沥青路面在高等级公路和城市道路中占很大的比重,但由于自然环境对沥青的老化技术在国内还处于初级阶段,对沥青路面老化行为和再生技术仍需深入系统地研究。普通沥青混合料配合比设计的异同做了比较,分析研究了再生料的路用性能随旧料掺配率的变化规律及级配对其性能的影响,提出了旧料掺配率的确定方法,提出了再生沥青混合料组成设计时集料和最佳油石比的确定方法及新掺沥青用量的计算方法。作用,沥青混合料的物理力学性能随着时间的推移逐年降低,直至满足不了交通荷载的要求。沥青混合料再生技术是实现沥青路面可持续发展的有效途径,但沥青混合料再生本文首先研究了沥青路面和沥青混合料的老化行为,.分析了使用年限、路面深度以及空隙率对路面老化进程的影响;采用有限元方法进行了基于老化的沥青路面病害力学分析,面层模量、模量梯度越大,裂缝深度越深,应力强度因子也越大,即路面老化越严重,荷载对路面结构的破坏越大。有关结论对正确认识沥青路面老化与疲劳开裂,完善沥青路面设计方法有参考价值。为了进一步探究氧、热、光等各种影响因素对沥青老化的影响,分别进行了三种热氧老化、婧嫦淅匣、绝氧热老化℃约肮饫匣D狻7析表明,热氧老化是路面老化的最主要形式,和℃烘箱老化这三种热氧老化的作用效果以及自然老化和室内模拟老化之间都具有较好的对应关系,延时匣梢越虾玫哪D饬で喑て诶匣T诙粤で嘧匀焕匣笆夷谀D饫匣幕上,提出了基于粘度和延度的抗老化性能的评价方法,可以为路面养护提供理论依据。沥青老化导致的宏观性能的变化是微观结构转变的外在表现。由沥青组分分析及红外光谱分析可知,不同老化方式有不同的组分转化特点,而沥青热氧老化机理并无明显的区别,均是化学键断裂加氧的过程;老化后极性和亲水性增强,路面水损害与沥青老化存在相互促进作用。结合沥青老化与再生机理,以废橡胶为原料开发了一种新型再生剂,试验表明再生效果良好,综合考虑再生效果和经济性可以选择%的添加量。论文进行了废旧沥青混合料的评价、矿料及沥青的再生研究,对再生沥青混合料和结合实体工程分析和总结了厂拌热再生沥青混合料时搅拌、摊铺及碾压等施工工艺,提出了旧料回收和处理的方法及提高旧料加热温度的建议。最后,由经济和社会效益分析表明,热再生技术利用了大量的废料,不仅节约了资源,而且又利于保护环境,路面热再生技术的推广具有较好的经济效益和社会效益。
关键词:沥青路面、老化行为、力学分析、抗老化性能、再生剂、厂拌热再生、再生机理、旧料掺配率、施工工艺
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竹论文独创性声明缈矿年墼≯日论文知识产权权属声明矽户年廖月日沙心年,、月本人声明:本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外,对论文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名:本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,署名单位仍然为长安大学。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑论文作者签名导师签名:
第一章绪论问题提出及意义此如何有效地利用旧沥青混合料,也就成了道路技术人员和科研人员的热门话题之一。多年来,世界各国广泛进行沥青混合料再生利用的试验研究,并己取得丰硕的成果,生技术在国外已经被普遍采用,在国内则刚刚起步,处于技术探索阶段,尚未大量推广路面。据粗劣计算,我国每年所废弃的沥青混合料要超过蚨郑渲泻辛で路面降低造价%左右,沥青节约%。根据我国年代的经验,材料费节省%一%,料的再生利用,具有显著的经济效益和社会、环境效益,被人们称之为“绿色”施工技术。随着我国社会经济的发展,以城市道路和公路形成的道路运输业发展突飞猛进,在整个运输体系中起着举足轻重的作用,路面功能的保持与恢复将逐渐成为我国各级道路建设与管理部门的主要任务。在整个道路网中,绝大部分是沥青路面,特别是年代以来我国修筑的大量高等级路面经过近年的使用逐渐进入大修期,沥青路面维修工程量越来越大。在路面的维修养护和改扩建过程中必将产生大量的废旧沥青混合料。因沥青混合料再生利用技术,已成为当代公路建设中的重大科学技术之一。沥青路面