煅烧铝矾石热阻式沥青混合料性能研究

【摘要】：本文基于降低沥青路面温度、减少路面车辙病害、减弱城市“热岛效应”等目的,将低吸热率、低导热系数的煅烧铝矾石作为粗集料掺入到SBS改性沥青混合料中,通过混合料配合比设计、路用性能试验、热阻性能试验及多级熵权-TOPSIS评价模型,得到了以下结论：(1)通过用掺量为0%、20%、40%、60%、80%、100%的煅烧铝矾石作为粗集料等体积取代改性沥青混合料中的普通粗集料,展开煅烧铝矾石改性沥青混合料的配合比设计。配合比设计表明,混合料最佳油石比随煅烧铝矾石掺量的增加而增加,且煅烧铝矾石掺量对混合料的密度、马歇尔体积指标、稳定度及流值均有一定的影响。(2)路用性能试验表明,随着煅烧铝矾石掺量的增加,混合料的高温稳定性、低温抗裂性呈现先增后减的单峰变化趋势,且峰值分别出现在煅烧铝矾石掺量c=80%和c=60%处；水稳定性能却随煅烧铝矾石掺量的增加而逐渐降低。(3)热物性试验表明,随着煅烧铝矾石掺量的增加,混合料导热、导温系数均减小,掺量为20%、40%、60%、80%、100%的煅烧铝矾石改性沥青混合料导热系数仅为零掺量导热系数的71.03%、60.49%、52.70%、39.05%、36.57%。隔热性试验表明,相对于零掺量的混合料,每增加20%的煅烧铝矾石,试件上表面温度分别下降3.62%、6.11%、7.92%、9.28%、10.41%,试件下表面温度分别下降6.84%、11.97%、15.04%、17.44%、19.32%。上表面温度降低表明：煅烧铝矾石减弱了沥青混合料表面对热辐射吸收的能力,具有类似遮热型路面的特点；下表面温度降低表明：煅烧铝矾石具有良好的热阻能力,能够减弱温度在路面内部的传递,能够有效降低路面中下面层的温度,且煅烧铝矾石掺量越多,降温效果越好。(4)建立多级熵权-TOPSIS评价模型,以路用性能及热阻性能为一级指标,选定合理的煅烧铝矾石掺量。模型计算结果表明,掺量为80%的煅烧铝矾石改性沥青混合料综合性能最佳。
【关键词】：煅烧铝矾石 路用性能 热阻性能 熵权法 TOPSIS法
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U414