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为了研究水泥、消石灰等无机微粉类改性剂对沥青及沥青混合料性能的影响。本文使用2.5%、5%、7.5%掺量的水泥、消石灰配制无机微粉改性沥青。通过对改性沥青进行针入度、延度、软化点、DSR等实验,分析了水泥、消石灰等无机微粉对沥青基本指标、老化性能、高温流变性能的影响;使用无机微粉改性沥青成型AC-20C型沥青混合料,并通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、高温车辙试验、低温弯曲试验,分析了水泥、消石灰在沥青中的掺量对沥青混合料高温、低温性能和水稳定性等路用性能的影响。通过沥青混合料的多次冻融循环试验、长期老化试验、间接拉伸疲劳试验,分析了水泥、消石灰等无机微粉改性剂对沥青混合料耐久性能的影响。并通过试验结果,分析了无机微粉改性剂对沥青及沥青混合料的改性机理。
沥青试验结果表明,基质沥青中加入水泥和消石灰等无机微粉改性剂后,沥青的针入度、延度降低、软化点升高;沥青老化前后针入度比、延度比增加,软化点差值降低,沥青的抗老化能力得到改善;沥青的相位角减小,复数剪切模量和车辙因子增加,沥青的高温抗变形能力得到改善。
沥青混合料路用性能试验结果表明,基质沥青中掺入水泥、消石灰等无机微粉改性剂后,沥青混合料的水稳定性提升幅度和掺量呈正比,同等掺量下的水泥改性沥青混合料的强度均高于消石灰组;沥青混合料的高温稳定性提高,且提升效果与掺量呈正比,同等掺量下的水泥对沥青混合料动稳定度的提升高于消石灰。沥青混合料的低温性能劣化,同等掺量下,水泥改性沥青混合料的低温性能低于消石灰组。通过路用性能试验,对比了常规的干掺法和本文采用的胶浆法试件性能的优劣,综合考虑下胶浆法对混合料路用性能的改性效果更好。
沥青混合料耐久性能试验结果表明,在基质沥青中掺加5%水泥或消石灰,沥青混合料抵抗长期水损的能力显著提升,且掺加水泥的改性效果优于消石灰;无机微粉改性剂能够明显提升沥青混合料老化后的水稳定性,且对老化前后低温极限弯拉应变比有提升作用;在基质沥青中掺加5%的水泥微粉,对沥青混合料在应力模式下的疲劳寿命有一定提升作用。
无机微粉改性沥青及沥青混合料机理分析结果表明,无机微粉的细度、颗粒形貌、化学性质等因素都会影响改性效果。
综合各项试验结果,水泥、消石灰等无机微粉改性剂能较好的提升沥青及沥青混合料的路用性能与耐久性能,对延长路面使用寿命有利。
沥青试验结果表明,基质沥青中加入水泥和消石灰等无机微粉改性剂后,沥青的针入度、延度降低、软化点升高;沥青老化前后针入度比、延度比增加,软化点差值降低,沥青的抗老化能力得到改善;沥青的相位角减小,复数剪切模量和车辙因子增加,沥青的高温抗变形能力得到改善。
沥青混合料路用性能试验结果表明,基质沥青中掺入水泥、消石灰等无机微粉改性剂后,沥青混合料的水稳定性提升幅度和掺量呈正比,同等掺量下的水泥改性沥青混合料的强度均高于消石灰组;沥青混合料的高温稳定性提高,且提升效果与掺量呈正比,同等掺量下的水泥对沥青混合料动稳定度的提升高于消石灰。沥青混合料的低温性能劣化,同等掺量下,水泥改性沥青混合料的低温性能低于消石灰组。通过路用性能试验,对比了常规的干掺法和本文采用的胶浆法试件性能的优劣,综合考虑下胶浆法对混合料路用性能的改性效果更好。
沥青混合料耐久性能试验结果表明,在基质沥青中掺加5%水泥或消石灰,沥青混合料抵抗长期水损的能力显著提升,且掺加水泥的改性效果优于消石灰;无机微粉改性剂能够明显提升沥青混合料老化后的水稳定性,且对老化前后低温极限弯拉应变比有提升作用;在基质沥青中掺加5%的水泥微粉,对沥青混合料在应力模式下的疲劳寿命有一定提升作用。
无机微粉改性沥青及沥青混合料机理分析结果表明,无机微粉的细度、颗粒形貌、化学性质等因素都会影响改性效果。
综合各项试验结果,水泥、消石灰等无机微粉改性剂能较好的提升沥青及沥青混合料的路用性能与耐久性能,对延长路面使用寿命有利。