论文部分内容阅读
多孔沥青混合料具有排水、抗滑、降噪、阻燃、安全、环保等诸多的优点,是一种多功能的路面材料。随着时代的发展,多孔沥青混合料优异的路表功能特性越来越受到人们的重视。本文以多孔沥青混合料作为研究对象,对其降噪特性、抗滑特性、阻燃特性、排水特性进行了系统性研究,并通过在混合料中掺入纳米二氧化钛的方式赋予了其尾气降解的性能。借助工业CT和图像处理技术,对不同空隙结构的多孔沥青混合料的细观构造进行了描述,探究了多孔沥青混合料细观构造的影响因素,如空隙率、最大公称粒径和级配粗细。相比来说,三种因素对多孔沥青混合料细观构造的影响程度为:空隙率>最大公称粒径>级配粗细。利用驻波管法对不同厚度、空隙率、级配粗细及最大公称粒径的多孔沥青混合料进行了吸声性能的评价,推荐降噪路面的空隙率为24%左右,并根据不同的交通组成情况推荐了相应的厚度和最大公称粒径指标。借助课题组开发的温控轮式磨光机对多孔沥青混合料的抗滑性能进行了探究,发现空隙率为21%,最大公称粒径为13.2mm的路面抗滑性能最佳。利用自行制作的模拟降水装置,探究了多孔沥青混合料排水性能的变化规律,发现空隙率越大其排水性能越好,推荐排水路面的空隙率为24%左右。采用模拟燃烧试验对不同空隙结构的多孔沥青混合料进行阻燃性能的研究,推荐阻燃路面的空隙率为21%左右,最大公称粒径为16mm。在进行完路表功能的研究后,基于细观构造的研究成果,探究了细观构造和路表功能的关系,并分别将分形维数和空隙平均等效直径作为降噪性能和排水性能的筛选指标。采用等体积替换矿粉的方式在多孔沥青混合料中掺入纳米二氧化钛,利用自行开发的尾气反应和测量装置,对多孔沥青混合料的尾气降解性能进行了探究,并推荐了适宜的纳米二氧化钛掺量为50%。最后对多孔沥青混合料的路用性能进行了验证,综合考虑多种路表功能的均衡性,推荐多孔沥青混合料的空隙率在21-24%之间,结合细观构造的研究对多功能多孔沥青混合料组成设计流程进行了补充和完善。