温拌沥青混合料老化过程中水稳定性的多尺度研究

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1、Ｕ４１４公开中图分类号：密级：ＵＤＣ；本校编号；窥Ｗ灸遷义爹硕±学位论文＊论文题目：温拌汤青混合料老化过程中＿水稳定性的多尺度研究＇研究生姓名．０２１２２８１；李晓祥学号、学校指导教师姓名：李仲勤李波职称：教授、副教授申请学位等级：工学硕壬专业：道路与铁道Ｘ程２０１５．０４论文答辩日期１５．０６；２０论文提交日期：独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究Ｘ作和取得的研究成果，除了

2、文中特别加标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰州帘Ｍ女学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。■＂学位论文作者签名《签字日期皆年／月ｆ３日＾学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解与她巧通±举有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰神巧通大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ共查阅和

3、借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）签学位论文作者签名换巧剧巧签名：愁字日巧年／月／５日签字日期；方＜＞矿年占月比＂曰硕士学位论文温拌沥青混合料老化过程中水稳定性的多尺度研究Multi-scaleResearchonWaterStabilityforVariousAgingProceduresofWarmMixAsphaltMixture作者姓名：李晓辉学科、专业：道路与铁道工程学号：0212281指导教师：李仲勤、

4、李波完成日期：2015年4月兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要温拌沥青混合料（WMA）是一种节能减排的绿色筑路材料，其降低沥青混合料搅拌与压实温度的技术特点使其水稳定性问题较热拌沥青混合料(HMA)更复杂。其水稳定性更是目前业界担忧的问题，在某种程度上限制了WMA技术的进一步发展。如何提高温拌沥青混合料水稳定性已成为工程技术部门必须考虑和亟待解决的问题。而在WMA应用过程中发现WMA混合料在老化过程中水稳定性有一定改善。因此本研究主要针对老化过程

5、中的温拌沥青混合料的水稳定性宏观（浸水马歇尔、冻融劈裂）表征、温拌沥青流变特性(DSR)、温拌沥青物化性能（表面能、红外光谱）进行了多尺度的试验研究。同时综合运用多种统计学分析方法，对物化性能与宏观表征的关联展开统深入地研究，主要研究内容及成果如下：采用冻融劈裂、浸水马歇尔试验对于SK基质沥青+温拌剂（Sasobit、Evotherm）的短期老化（老化时间2h/4h/8h，老化温度112℃/129℃/146℃）及长期老化((老化温度60℃，老化时间7d/14d/28d/56d))过程中WMA混合料水稳

6、定性进行了测试。研究结果表明：WMA混合料的水稳定性随着短期老化的进行而增加，在某一老化阶段其水稳定性将优于热拌沥青混合料。Evotherm-WMA混合料的水稳定性在短期老化程度较低时其水稳定性优于Sasobit-WMA混合料，但是随着老化程度的不断增加，Evotherm-WMA混合料的水稳定性增幅程度小于Sasobit-WMA混合料，在某一短期老化程度时将小于Sasobit-WMA混合料。随着短期老化的加剧，Evotherm+WMA混合料的水稳定性将趋于Sasobit+WMA混合料。随着长期老化时间

7、在一定范围内的增加，WMA混合料的水稳定性先增加后减小。同时在浸水马歇尔试验中发现Evotherm+WMA混合料的残留强度比将会出现超百现象。采用DSR试验进行了抽提沥青的流变特性研究。研究结果表明随着老化程度的增加，温拌沥青老化指数缓慢增加，其表明在短期老化过程中会发生沥青的老化，但在一定范围老化内温拌沥青老化速率较低。采用表面能、红外光谱进行温拌沥青老化过程中粘附/微观研究，结果发现随着短期老化的进行温拌沥青表面能有所增加，Evotherm+SK的表面能高于Sasobit+WMA，WMA混合料的水

8、稳定性与表面能有显著相关性，即温拌沥青的表面能越大WMA混合料水稳定性越好。随着短期老化的进行温拌沥青S=O键在两种温拌沥青中表现规律并不一致。而C=O键随着老化的进行而增加，但其增加程度弱小几乎为零，表明温拌沥青老化程度很小。而随着短期老化的进行C=C键却在某种程度上随之增加。同时C=C键与WMA混合料冻融劈裂强度比显著相关，温拌沥青C=C键含量的改变可能是WMA混合料老化过程中水稳定性变化的根本原因。-I-温拌沥青混合料老化过程中水稳定性的多尺度研究