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生物系冷补剂研发及冷补沥青混合料路用性能研究

生物系冷补剂研发及冷补沥青混合料路用性能研究

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作者：康颖禄长安大学

学位级别：硕士

为了解决路面修补用冷补沥青混合料成型强度低、在坑槽潮湿或有积水的情况下不能施工的问题,以及传统冷补沥青混合料多以石油系产品为稀释剂,造成能源浪费、环境污染等问题,论文采用生物油作为稀释剂研发了一种生物系冷补剂,制备了水反... 详细信息

为了解决路面修补用冷补沥青混合料成型强度低、在坑槽潮湿或有积水的情况下不能施工的问题,以及传统冷补沥青混合料多以石油系产品为稀释剂,造成能源浪费、环境污染等问题,论文采用生物油作为稀释剂研发了一种生物系冷补剂,制备了水反应型生物系冷补沥青及其混合料,可以有效解决上述问题,同时研究了冷补料的强度特性和使用性能,本研究丰富了国内外生物系冷补沥青混合料的相关研究。论文研究采用生物油和添加剂配制了生物系冷补剂,将其掺入70~#基质沥青中制备了生物系冷补沥青,选用两种类型的矿料级配制成了生物系冷补沥青混合料;为提高强度和缩短强度形成时间,掺入固化剂与水发生固化反应促使强度形成,最终得到两种级配类型的水反应型生物系冷补沥青混合料。试验测试了生物系冷补沥青的黏度、闪点、黏附性等级和抗老化性能,分析了生物系冷补沥青的基本性能;通过施工和易性试验、黏聚性试验和强度试验,分析了固化剂、用水量和其它因素对生物系冷补沥青混合料的影响;提出了一套冷补料使用性能的评价方法和评价指标;通过对试验路段的修补,验证了生物系冷补料的实际路用效果。研究结果表明:(1)两种生物油的最佳配比为生物油1:生物油2=20:80,生物油稀释剂掺量为35%(相对基质沥青外掺)。(2)生物系冷补沥青在常温下的存储稳定性较好,无组分挥发;在30℃时黏度为18.3Pa?s,即在《壳牌沥青手册》中的理想压实黏度范围内,60℃时黏度为1.4Pa?s,即可用于生产;老化试验结果表明生物系冷补沥青在100℃老化24h后的黏度增长接近两倍,应避免其温度达到100℃。(3)强度试验结果表明固化剂可显著提高冷补料的强度,生物系冷补沥青混合料在未掺加固化剂之前与石油系冷补料的强度相当,加入固化剂后强度增加2～5倍。(4)用水量试验结果表明生物系冷补沥青混合料的最佳用水量为混合料总质量的8%,在成型前过量用水会降低强度,最大减弱幅度为23%;浸水马歇尔试验结果表明修补路块成型后洒水养护可提高强度。(5)性能对比试验结果表明生物系冷补料的成型强度是石油系冷补料的9倍,40℃时的动稳定度也远高于石油系冷补料,生物系冷补料与石油系相比具有更好的路用性能。

关键词：道路工程路面修补路用性能生物系冷补剂水反应型生物系冷补沥青混合料

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