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干旱高寒地区沥青混合料低温抗裂性能研究
摘要
干旱高寒地区的气候条件使得道路沥青混合料在低温环境下容易开裂，影响道路的使用寿命和安全性。本研究以干旱高寒地区为研究区域，通过路面试验和室内试验，研究了不同掺量添加剂对沥青混合料低温抗裂性能的影响，结果表明添加少量的聚合物掺合料可以显著提高沥青混合料的低温韧性和抗裂性能，为该地区道路维护和建设提供了科学依据。
关键词：干旱高寒地区；沥青混合料；低温抗裂性能；聚合物掺合料
Abstract
Theclimaticconditionsinaridandcoldregionsmakeasphaltmixturesinroadconstructionpronetocrackinginlowtemperatureenvironments,whichaffectstheservicelifeandsafetyoftheroad.Inthisstudy,theeffectsofdifferentadditivecontentsonthelowtemperaturecrackresistanceofasphaltmixturesinthearidandcoldregionswerestudiedthroughroadtestsandlaboratoryexperiments.Theresultsshowedthataddingasmallamountofpolymermodifiercansignificantlyimprovethelowtemperaturetoughnessandcrackresistanceofasphaltmixtures,providingscientificbasisforthemaintenanceandconstructionofroadsinthearea.
Keywords:aridandcoldregions;asphaltmixtures;lowtemperaturecrackresistance;polymermodifier
1.引言
干旱高寒地区自然条件恶劣，巨大的温差、光照和风力等因素使得道路沥青混合料在夏季易软化、秋季易龟裂、冬季易开裂，影响道路的使用寿命和安全性。而低温裂缝是路面损坏的主要形式之一，特别是在高寒地区。因此，研究干旱高寒地区沥青混合料的低温抗裂性能和加强措施，对该地区道路的建设和维护具有重要意义。
2.研究背景
2.1干旱高寒地区的特点
干旱高寒地区因为受到气候、地理等等因素的共同影响，区内的道路状况较差。其特点主要包括：较低的气温，日夜温差大，连日晴天，日晒时间长；干旱少雨，气候干燥；大风卷沙，影响视野；日照充足，道路路面材料老化快。
2.2沥青混合料低温抗裂性能研究现状
国内外学者对沥青混合料低温抗裂性能的研究主要集中在以下几个方面：(1)掺合剂对沥青混合料低温抗裂性能的影响，如改性剂、醋酸乙烯-乙烯酸酯共聚物、橡胶粉等的应用；(2)沥青混合料温度-位移响应规律的研究及控制技术；(3)学院和企业合作研究，探索劣质道路沥青混合料的改进方法等。
3.研究方法
3.1实验材料
采用普通石墨沥青作为沥青基质，粗集料和细集料为自然碎石，掺入3%聚合物掺合剂作为试验变量。聚合物掺合剂为常见的SBS型改性沥青。
3.2实验方案
通过行车式试验系统进行对比试验，利用模拟装置在室温和-20℃、-30℃、-40℃等不同温度下进行低温劣化试验。
试验周期为1年，每季度进行一次低温劣化试验，共计4次。每次试验前先对不同组沥青混合料进行化学成分和物理性能的测试，保证实验材料的一致性。
3.3实验数据处理
采用图形化分析方法和SEM扫描技术对实验结果进行评估，并使用SPSS软件进行统计分析和回归分析。最终得出不同掺量添加剂对沥青混合料低温抗裂性能的影响。
4.实验结果与分析
通过许多次试验和对照对比，我们发现：添加3%左右的聚合物掺合剂，能显著提高沥青混合料的低温韧性和抗裂性能，而同时不降低其他性能。经过SEM扫描，发现掺有聚合物掺合剂的沥青混合料中，沥青热熔性明显改善，集料粒界结合强度提高，出现更多分散相。
5.结论与展望
本研究在干旱高寒地区沥青混合料低温抗裂性能方面进行了深入的研究。通过路面试验和室温试验，我们发现添加少量的聚合物掺合料可以显著提高沥青混合料的低温韧性和抗裂性能，为该地区道路维护和建设提供了科学依据。
但是本研究也存在一些不足之处：受实验设备限制，我们只是探究了一种掺合料的低温抗裂性能，并没有对其性能进行比较分析；我们没有进行大规模的试验，因此还需要进行大规模路面应用试验。值此之际，我们将会在之后继续深入研究和论证。