PVA纤维温拌改性沥青混合料路用性能及改性机理研究

来源 :重庆交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:drhxumingzhu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
温拌沥青混合料的拌合温度较热拌沥青混合料可降低20℃~55℃,在减少能源消耗、改善施工环境及保护人员身体健康等方面有着突出表现,但温拌剂的掺入会降低沥青路面的使用效果,易出现路面早期病害。为改善这一状况,通过在温拌沥青混合料中加入PVA纤维来研究纤维对温拌沥青混合料的改善作用及机理。本文分析了三种常用的温拌剂再结合试验室的现有设备及储存条件,选择Aspha-min温拌剂作为试验所用的外掺剂,为研究PVA纤维掺量、长度对沥青混合料路用性能的影响,选择两种长度(3mm、6mm)的PVA纤维在三种掺量下(0.1%、0.2%、0.3%)进行沥青混合料试验研究,同时进行HMA、A-WMA两组对照组。为保证温拌剂及纤维在混合料中的使用效果,对Aspha-min温拌剂及PVA纤维的掺入方式进行了试验,确定采用预拌法。对PVA纤维的耐热性、抗剪切性能进行试验,通过电子显微镜观察PVA纤维的微观变化形态,研究PVA纤维作为温拌沥青混合料外掺纤维的可行性。通过配备AC-20混合料,采用变温击实马歇尔法确定了Aspha-min温拌剂的最佳掺量为沥青混合料质量的0.3%。通过室内试验对PVA纤维温拌沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性进行试验,分析PVA纤维对温拌沥青混合料路用性能的影响。采用四点弯曲试验分析PVA纤维在15℃、25℃条件下对温拌沥青混合料疲劳性能的影响,并分析PVA纤维的作用机理。研究结果表明:PVA纤维在150℃时发生受热蜷缩现象,拉伸强度大幅降低,在140℃以下时不发生明显蜷缩现象,且能保持较高的拉伸强度及良好的性状,适用于温拌沥青混合料;Aspha-min温拌剂的添加略微改善了混合料的高温稳定性,劣化了混合料的低温抗裂性及水稳定性;PVA纤维的添加可提高温拌沥青混合料的高温抗车辙性能,显著改善温拌沥青混合料的低温抗裂性,略微提升了温拌沥青混合料的水稳定性;其中A-3mm0.3%PVA及A-6mm0.2%PVA的改善效果最好,说明短纤维多掺量与长纤维少掺量的作用效果接近;Aspha-min温拌剂降低了混合料的疲劳寿命,PVA纤维的添加可改善温拌沥青混合料的疲劳性能,且在25℃时的提升效果优于15℃时,PVA纤维在较高温度下有更好的性能表现;PVA纤维对混合料路用性能的改善作用归纳为PVA纤维在混合料中的加筋、阻裂、增韧作用。温拌沥青混合料的由于温拌剂的加入降低了混合料的路用性能,通过添加PVA纤维可以在节能环保的基础上改善温拌沥青混合料的路用性能,具有十分重要的经济及社会价值。
其他文献
反射裂缝是沥青加铺层路面主要的病害类型。对沥青加铺层路面反射开裂破坏机理的深入研究是提升沥青加铺层抵抗反射裂缝的能力,进而增加沥青加铺层路面使用寿命的关键。目前主要是从力学角度研究沥青加铺层反射开裂过程。考虑到基于力学角度不能精准量化沥青加铺层反射开裂全过程发展规律,而能量法着重分析“能量的状态,无视过程”,本文将开展带缝水泥混凝土板加铺沥青层的强度断裂试验和循环加卸载试验,从能量的角度研究沥青加
学位
我国道路工程事业已进入大规模养护阶段,其中路面刚度检测结果对路面养护措施的制定具有重要意义。现行沥青路面刚度和强度的检测方法主要依靠弯沉值反算,而弯沉检测方法大都具有范围窄、检测效率低、检测结果滞后等缺点。为了探讨一种检测范围广、检测效率高、检测结果实时显示的新型路面刚度参数检测方法,本文以微振动激励设备-沥青路面相互作用动力学系统为研究对象,建立不同工况下的动力学模型,通过不同工况下动力学模型的
学位
我国西南地区冬季气候低温多雨,导致路面积雪结冰,使得路面抗滑能力下降,对行车的安全性和舒适性都带来了极大的困扰。人工撒盐除冰雪技术存在明显的滞后性与被动性,将盐化物自融雪技术和超薄磨耗层技术相结合,设计开发缓释型蓄盐超薄磨耗层路面技术,可解决人工除冰雪技术的不足,从而解决冬季路面结冰致使抗滑能力下降这一问题,具有较广泛的应用前景。本文主要的研究内容和结论如下:(1)选用SBS改性沥青,掺配0%、6
学位
聚氨酯多孔弹性路面(Polyurethane Porous Elastic Road Surface,简称PERS)具备节能、减排、降碳、排水、降噪、除冰等功能于一体,同时表现出优异的路用性能。但在车辆荷载、温度、水等因素的长期作用下,路面材料会发生老化现象,影响到道路的使用性能与使用寿命,目前关于聚氨酯混合料长期老化性能方面的研究较少。基于此,本文围绕聚氨酯多孔弹性混合料长期老化性能开展研究,主
学位
科学有效处理缺陷品,提升缺陷品管理水平对提升企业竞争力具有重要促进意义。当前,相关研究较多考虑单一产品中关于缺陷品库存模型。鉴于此,本文从供应环节补货问题入手,同时考虑随机需求和随机存在的缺陷品数量,构建相关联合补货问题模型,为处理筛选出的缺陷品,引用全单位数量折扣、返工维修和购买替换三种缺陷品处理策略,并提出运用改进优化的元启发式——自适应改进优化的骨干差分进化算法对其求解,分析得出如何合理处理
学位
混凝土路面养护维修、隧道壁面维修、混凝土桥梁结构修复或拓宽等工作中的重中之重就是破碎清除已损坏混凝土,以便重新浇筑、翻新。目前破碎已损坏混凝土通常采用传统机械破碎方法,这些方法在破碎混凝土时存在机械磨损严重、工作量大、效率低和易造成二次破坏等缺点。鉴于岩石和混凝土具有相似的力学、物理性质,本文将开采石油、天然气的水力压裂破碎岩石技术运用到混凝土路面养护维修、隧道壁面维修、混凝土桥梁结构修复或拓宽等
学位
我国是一个公路养护大国,研究表明沥青混凝土具有一定的自愈能力,且其与温度直接相关。除了现较为常用的红外加热及微波加热等热诱导愈合手段之外,电磁感应加热作为一种绿色、先进、高效的沥青路面养护手段,其具有良好的应用价值,国内外研究者对此展开了一系列研究。有研究发现,在感应加热过程中,沥青混凝土在纵向上呈现出明显的温度梯度分布特性,这将导致沥青混凝土在不同深度的愈合效率不同。然而目前还缺乏一套完整的方法
学位
磷石膏是生产磷复肥和磷酸时产生的工业废渣,作为一种工业废料,不仅占用空间大,制约企业发展,而且严重污染环境。在以资源的循环利用及生态环境建设为热点的大环境下,将磷石膏作为路面基层材料进行处置在提升路面经济性的同时,也可以缓解磷石膏大量堆积的生态问题。目前已有关于磷石膏材料应用于道路基层的研究缺乏对于该基层材料的疲劳特性以及结构组合厚度的设计研究,因此,本文围绕水泥磷石膏基层材料的结构组合设计问题,
学位
崩坡积体多存在于险峻高山的复杂地形和湍急水流经过的区域,除此之外在此范围内有多构造活动、多区域断裂带等特征。岩体在暴雨、融雪、水流入渗、风化等条件下岩体力学失稳造成岩体节理结合力下降,从而导致上部岩石产生滑动崩塌形成堆积体。在崩塌后的堆积体中,包含崩坡积体、残坡积体、冲洪积体等。其中崩坡积体的主要成分是以碎块石和粉质黏土为主,碎块石直径一般为0.1-0.5m,较大为2.0-8.0m。崩坡积体作为一
学位
目前我国的沥青路面建设越来越广泛,由于我国的幅员广阔气候多变导致沥青路面的损坏类型复杂多样,尤其是路面的早期损坏。从而对路面车辆行驶的舒适性以及安全造成了较大的影响,不仅仅是弱化了沥青路面的驾驶体验,同时还降低了路面的使用周期。由此可见,沥青路面的材料使用和路面设计优化成为了解决我国目前道路建设的主要因素。通过大量的路面损坏调查结果不难发现破坏往往发生在沥青与集料的界面处。其界面处主要发生拉伸和剪
学位