基于表面能理论低温沥青混合料抗冻性能的研究

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1、ClassifiedIndex:U414.217U.D.C:625.8DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONANTI-FORSTPROPERTYOFCOLDASPHALTMIXTUREBASEDONSURFACEFREEENERGYTHEORYCandidate：ZhouShui-wenSupervisor：Prof.TanYiQiuAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：RoadandRailwayEngineeringAffiliation：S

2、choolofTransportationScienceandEngineeringDateofDefence：June,2013Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要我国南方高原潮湿山区路面在冬季很容易形成凝冰现象，导致出现麻面、松散、坑槽等病害。为了迅速恢复道路的通行能力，养护部门经常采用低温沥青混合料进行应急性修补，然而，常常因为混合料的粘结性能和抗水损害性能较差而在短期内出现二次破损。人们已经认识到沥青与集料的粘附性能会对混合料的抗水损害性能产生较大的影响，但并未形成

3、统一的评价指标和评价标准。本文基于表面能理论研究了低温沥青与集料粘附性，在此基础上探索沥青-集料粘附性与低温沥青混合料抗水损害性能之间的关系，并对坑槽修补的粘结问题进行了初步探讨。主要研究工作有以下几点：借助表面物理化学的方法测定了低温沥青与集料的表面自由能，分析了稀释剂、添加剂的品种及其掺量对沥青表面能的影响；基于表面能理论建立了低温沥青与集料的粘附性模型以及水从集料剥离沥青的模型，建立了两个预测水损害的参数EP1、EP2。采用沥青胶浆-未处理集料的拉拔试验，研究了沥青-集料粘结结构的性能与沥青粘聚能的关系；分析了水对粘结结构的影响，并建立了与EP1、EP2的关系。设计冻融循环试验

4、研究了低温沥青混合料抗冻性能，考察了沥青-集料粘附性、空隙率的影响；基于试验结果对沥青-集料组合的EP1、EP2进行了划分，指导选择原材料；获得了低温沥青混合料经历冻融作用后疲劳性能衰减规律。确定了低温沥青的配比，设计了两个级配，并对混合料的低温压实性能、强度、高温性能、水稳定性进行了研究，提出了相应的评价方法和指标要求；在此基础上探索了低温沥青混合料在低温潮湿条件下修补坑槽的界面处治问题。关键词：低温沥青混合料；表面自由能；粘结特性；抗冻性能；疲劳性能；界面处治-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractIt'isveryeasyforpavementinmoisturep

5、lateaumountainareaofsouthchinatoformpockmarksurface,looseandpittroughdisease,asthereofenappearfreezingphenomenoninwinter.Inordertorecoverthetrafficcapacityofroadassoonaspossible,maintenancedepartmentusingcoldpatchasphaltmixturetorepairtemporarily.Whileitdamagedsoonforit'spoorbondbehaviorandanti

6、-waterdamageproperty.Asweknow,adhesionbetweenasphaltandaggregatehasgreatinfluenceonwater-resistantperformanceofmixture,buthadnotformunifiedevaluationindexandstandardsofor.Basedonsurfacefreeenergytheory,adhesionofcoldasphaltandaggregatewasstudied,andtherelationshipbetweenanti-waterdamageproperty

7、ofcold-asphaltmixandadhesiononthisbassiswasreserched，bondproblemofrepairingpotholeswasdiscussedpreliminary.Followingaretheresearchwork:Surfacefreeenrgyofcoldasphaltandaggregatewastestedusingphysicalchemistryofsurfacemethods.Theinf