學(xué)科專業(yè)：材料學(xué)
授予學(xué)位：工學(xué)碩士
學(xué)位授予單位：xx交通大學(xué)
學(xué)位年度： 2009年
近年來，瀝青路面在各種自然因素和重載交通的作用下，出現(xiàn)了瀝青路面老化脫落、微裂縫、松散等早期病害。瀝青路面的早期損壞影響了路面行駛質(zhì)量，縮短了瀝青路面的使用壽命。如何有效利用有限的資金，延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命，對(duì)瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)材料進(jìn)行深入研究和探索十分必要。
本論文在分析瀝青路面早期病害的類型及成因的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，依據(jù)養(yǎng)護(hù)劑自身特點(diǎn)提出其使用時(shí)機(jī)及適用條件。通過對(duì)同一種瀝青分別采用薄膜烘箱試驗(yàn)(TFOT)、旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱試驗(yàn)(RTFoT)、壓力老化容器試驗(yàn)(PAV)進(jìn)行不同時(shí)間的長(zhǎng)期老化，以老化后瀝青殘留物的常規(guī)性能指標(biāo)和SHRP高低溫性能及疲勞性能指標(biāo)的各項(xiàng)試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果來對(duì)比分析這3種不同老化方法對(duì)瀝青老化的效果，在此基礎(chǔ)上論證了三種老化方法的優(yōu)缺點(diǎn)，提出采用RTFOT加速老化試驗(yàn)方法來實(shí)現(xiàn)瀝青的長(zhǎng)期老化，并使用這種老化方法來研究老化后瀝青的各項(xiàng)性能。
通過研究不同老化周期后養(yǎng)護(hù)劑摻量的變化對(duì)老化的基質(zhì)瀝青再生性能的影響，分別從感溫性能、高溫性能以及低溫性能等三個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到養(yǎng)護(hù)劑在瀝青老化一個(gè)周期和兩個(gè)周期后的最佳摻量為4％，老化三個(gè)周期后的最佳摻量為6％，老化四個(gè)周期后的最佳摻量為8％；將改性瀝青加熱老化160min、235min、310min后，分析養(yǎng)護(hù)劑摻量對(duì)改性瀝青老化后各項(xiàng)性能的影響，綜合整體分析得到，當(dāng)養(yǎng)護(hù)劑摻量為4％時(shí)，老化后改性瀝青的各項(xiàng)性能均有所提高。
將養(yǎng)護(hù)劑噴灑在實(shí)際使用的瀝青路面上，通過測(cè)定施工前后路面的各項(xiàng)性能得到路面的構(gòu)造深度值平均降低了13．11％，路面的摩擦系數(shù)抗滑擺值平均降低了3．6％，路面滲水系數(shù)平均降低了84．9％，其滲透深度達(dá)到6mm左右，不僅改善了路表外觀，而且有效的激活路面老化瀝青的活性，達(dá)到了預(yù)期的效果。同時(shí)，經(jīng)過養(yǎng)護(hù)劑處理后的瀝青路面，不僅可以有效的延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命，還可以大大節(jié)約瀝青路面的維護(hù)成本，減輕環(huán)境污染，帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
通過紅外光譜儀觀測(cè)了瀝青老化前后和再生前后圖譜的變化，從化學(xué)組成來說，瀝青的老化實(shí)際上是由羰基與亞砜基官能團(tuán)含量的增加引起的，在老化機(jī)理分析的基礎(chǔ)上，從恢復(fù)化學(xué)性能、流變性能以及相容性三個(gè)角度來分析了養(yǎng)護(hù)劑對(duì)老化瀝青的再生作用機(jī)理。
