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沥青改性及其在透水沥青混凝土中的应用

作　者: 倪彤元
导　师: 杨杨
学　校: 浙江工业大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 透水沥青混合料改性沥青 SBS 废胶粉路面温度
分类号: U414
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

透水性沥青混凝土路面是一种新型可渗透的环境友好型路面结构,具有降噪、防溅、防眩、减少地表径流、缓解热岛效应、增强路面附着力等优点。透水沥青混凝土对沥青的性能要求高,尤其对沥青的软化点、粘性要求均比普通沥青混凝土高,通常须改性后才能用于透水沥青混凝土,其研究与应用在我国尚处于起步阶段,主要技术多由国外引进。在参考国内外透水沥青混合料的改性沥青性能指标的基础上,结合杭州市的气候环境和透水沥青路面应用实例分析,提出用于杭州地区透水沥青混凝土的沥青指标要求。其次通过利用SBS与废胶粉进行沥青改性试验研究,提出符合指标要求改性沥青配方。最后根据透水沥青混合料的特点,制定透水沥青混合料组合设计流程,并采用改性沥青配制混合料,研究其主要路用性能(如渗透性、马歇尔试验、车辙试验等)。本文的研究表明:(1)杭州市透水沥青路面夏季极端高温为62.5℃,普通沥青路面极端高温为67.9℃。相同气候条件下,透水沥青路面的热传导能力强于普通沥青混凝土,降低路面温度效果明显。(2)用于杭州市透水沥青路面的改性沥青软化点应不小于70℃,针入度不小于40/0.1mm,15℃延度不小于40cm或5℃延度不小于6cm。(3)掺入沥青质量的4%SBS与15%废胶粉复合改性后的沥青软化点72.6℃,针入度为40.7/0.1mm,5℃延度为9.0cm,满足上述要求。(4)马歇尔试验、析漏试验与车辙试验表明,利用沥青膜厚度理论计算初始沥青用量,并用马歇尔试验修正后确定透水沥青混合料最佳用量,是一种比较理想的确定透水沥青混凝土沥青用量的方法。(5)采用结论(3)的改性沥青材料与本文流程配制透水沥青混合料,并进行标准车辙试验、荷载作用后车辙试验与浸水车辙试验研究,动稳定度均超过1000次/mm,透水沥青混合料的路用性能稳定,能满足城市道路要求。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
第1章绪论  11-23
  1.1 本研究的意义  11-15
    1.1.1 透水沥青路面结构的特点与应用概况  11-14
    1.1.2 透水沥青路面对沥青的性能要求  14-15
  1.2 沥青改性的国内外研究现状  15-20
    1.2.1 沥青的聚合物改性  15-17
    1.2.2 我国以SBS、废胶粉为改性剂的沥青改性现状  17-18
    1.2.3 我国目前沥青改性的技术水平和今后发展方向  18-19
    1.2.4 国内外沥青改性及其在透水沥青混合料中应用研究存在的问题与不足  19-20
  1.3 本文研究的目的与意义  20-21
  1.4 本文研究的内容  21-23
第2章夏季极端气温下城市透水沥青路面热工性能研究  23-32
  2.1 典型地区夏季极端高温研究时间点的确定  25-26
    2.1.1 浙江省夏季气温极端高温气象资料统计分析  25-26
  2.2 透水沥青路面温度测量  26-30
    2.2.1 透水沥青路面温度测量时段的选择与测量方法  26-28
    2.2.2 透水沥青路面温度测量结果分析  28-29
    2.2.3 与类似路面温度研究成果对比  29-30
  2.3 透水沥青路面温度变化机理分析  30
  2.4 本章小结  30-32
第3章 SBS废胶粉沥青复合改性试验研究  32-48
  3.1 透水沥青混合料对聚合物SBS改性沥青的技术指标要求  32-33
  3.2 沥青改性试验的原材料与试验设备及试验标准  33-35
    3.2.1 试验原材料及其主要性能  33-35
    3.2.2 沥青改性的试验设备与试验标准  35
  3.3 改性沥青的试验室制备方法  35
  3.4 沥青改性试验结果分析  35-45
    3.4.1 以聚合物SBS为改性剂的沥青改性试验分析  35-39
    3.4.2 以聚合物SBS与废胶粉为改性剂的沥青复合改性试验分析  39-45
  3.5 聚合物SBS、废胶粉沥青复合改性的机理分析  45-46
  3.6 本章小结  46-48
第4章透水沥青混合料的透水性与路用性能研究  48-68
  4.1 透水沥青混合料的配合比组合设计研究  48-57
    4.1.1 透水沥青混合料配合比设计的理论依据  48-51
    4.1.2 透水沥青混合料配合比设计流程  51-53
    4.1.3 透水沥青混合料配合比设计中主要性能试验  53-56
      渗透试验  53-54
      马歇尔试验  54-55
      车辙试验  55
      谢伦堡沥青析漏试验  55-56
    4.1.4 透水沥青混合料配合比设计与传统方法的对比  56-57
  4.2 透水沥青混合料配制  57-58
    4.2.1 透水沥青混合料的材料选择  57
    4.2.2 透水沥青混合料组成设计  57-58
  4.3 透水沥青混合料透水性试验  58
  4.4 SBS与废胶粉复合改性沥青拌制沥青混合料的路用性能试验研究  58-66
    4.4.1 马歇尔试验  58-59
    4.4.2 谢伦堡沥青析漏试验  59-60
    4.4.3 车辙试验  60-66
      4.4.3.1 标准车辙试验  60-62
      4.4.3.2 荷载作用车辙试验  62-64
      4.4.3.3 浸水车辙试验  64-66
  4.5 本章小结  66-68
第5章研究总结与展望  68-70
  5.1 本论文的研究总结  68-69
  5.2 透水沥青混凝土今后研究展望  69-70
参考文献  70-75
致谢  75-76
攻读学位期间发表的学术论文目录  76

沥青改性及其在透水沥青混凝土中的应用

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