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第1章 绪论1

1.1 低碳道路建设背景1

1.2 低碳环保型路面研究现状2

1.3 低碳路面材料发展方向3

第2章 基于电性能的低碳多功能改性沥青制备工艺5

2.1 基础材料优选和制备5

2.1.1 基础材料初选5

2.1.2 Tourmaline特性及应用调查7

2.1.3 Tourmaline粉体的表面处理及优化14

2.1.4 Tourmaline物化性能16

2.2 低碳多功能改性沥青制备工艺20

2.2.1 制备工艺参数20

2.2.2 制备流程23

2.3 低碳多功能改性沥青电性能24

2.3.1 电性能测试方法与内容24

2.3.2 WEAM改性沥青压电性能27

2.3.3 WEAM改性沥青介电性能28

2.3.4 WEAM粉体热电性能30

2.3.5 WEAM改性沥青热电性能32

第3章 低碳多功能改性沥青基本性能35

3.1 低碳多功能改性沥青感温性能35

3.1.1 低碳多功能改性沥青针入度试验结果35

3.1.2 不同类型和掺量WEAM改性沥青感温性能36

3.1.3 WEAM-1掺量和细度对沥青感温性能影响规律37

3.1.4 WEAM-2掺量和负离子释放量对沥青感温性能影响规律38

3.2 低碳多功能改性沥青高温性能39

3.2.1 低碳多功能改性沥青高温性能试验结果40

3.2.2 不同类型和掺量WEAM改性沥青高温性能40

3.2.3 WEAM-1掺量和细度对沥青高温性能影响规律42

3.2.4 WEAM-2掺量和负离子释放量对沥青高温性能影响规律44

3.3 低碳多功能改性沥青低温性能45

3.3.1 低碳多功能改性沥青低温性能试验结果46

3.3.2 不同类型和掺量WEAM改性沥青低温性能47

3.3.3 WEAM-1掺量和细度对沥青低温性能影响规律48

3.3.4 WEAM-2掺量和负离子释放量对沥青低温性能影响规律49

3.4 低碳多功能改性沥青老化性能50

3.4.1 低碳多功能改性沥青老化性能试验结果51

3.4.2 WEAM掺量对沥青老化性能的影响52

3.4.3 WEAM类型对沥青老化性能的影响54

3.5 低碳多功能改性沥青黏附性能55

第4章 低碳多功能改性沥青流变性能58

4.1 低碳多功能改性沥青黏度特性58

4.1.1 WEAM改性沥青黏度试验结果59

4.1.2 WEAM类型和掺量对沥青黏度的影响59

4.1.3 WEAM改性沥青黏度和温度的关系60

4.1.4 WEAM改性沥青施工温度61

4.2 低碳多功能改性沥青动态剪切流变性能62

4.2.1 试验方法63

4.2.2 试验仪器和材料64

4.2.3 温度扫描试验65

4.2.4 频率扫描响应70

4.2.5 WEAM改性沥青PG分级76

4.2.6 WEAM改性沥青抗永久变形能力77

4.2.7 WEAM改性沥青抗疲劳特性78

4.2.8 低碳多功能改性沥青和其他类型改性沥青的DSR结果对比81

4.3 低碳多功能改性沥青低温流变性能82

4.3.1 BBR试验方法82

4.3.2 WEAM改性沥青BBR试验83

4.3.3 施加荷载对WEAM改性沥青低温性能影响规律85

4.3.4 WEAM改性沥青胶浆BBR试验86

4.3.5 WEAM改性沥青和其他类型改性沥青BBR结果对比87

第5章 低碳多功能改性沥青相容稳定性88

5.1 现有改性沥青相容稳定性评价方法88

5.2 基于规范和SEM的低碳多功能改性沥青离析试验90

5.2.1 基于规范的低碳多功能改性沥青相容稳定性评价90

5.2.2 基于SEM的低碳多功能改性沥青相容稳定性评价94

5.3 基于质量和含量的无机微粉改性沥青离析试验方法95

5.3.1 现有无机微粉改性沥青相容稳定性评价方法存在的问题95

5.3.2 研发思路95

5.3.3 仪器和材料98

5.3.4 试验步骤99

5.3.5 基于质量＆含量的低碳多功能改性沥青相容稳定性评价100

第6章 低碳多功能改性沥青混合料路用性能104

6.1 低碳多功能改性沥青混合料配合比设计104

6.1.1 WEAM改性沥青混合料原材料组成104

6.1.2 WEAM改性沥青混合料级配设计和最佳沥青用量的确定107

6.2 不同类型和掺量低碳多功能改性沥青混合料马歇尔指标110

6.2.1 马歇尔试验结果110

6.2.2 马歇尔体积指标计算方法研究112

6.2.3 WEAM对沥青混合料最佳油石比的影响规律114

6.2.4 WEAM对沥青混合料马歇尔试验指标的影响规律116

6.3 低碳多功能改性沥青混合料高温性能118

6.3.1 试验方法118

6.3.2 WEAM改性沥青混合料高温性能试验结果119

6.3.3 WEAM对沥青混合料高温性能的影响120

6.3 4 WEAM类型对沥青混合料高温性能影响规律121

6.3.5 WEAM掺量对沥青混合料高温性能影响规律122

6.4 低碳多功能改性沥青混合料低温性能122

6.4.1 低温小梁弯曲试验评价指标123

6.4.2 低温小梁弯曲试验结果124

6.4.3 WEAM类型对沥青混合料低温性能影响规律126

6.4.4 WEAM掺量对沥青混合料低温性能影响规律128

6.5 低碳多功能性沥青混合料水稳定性能129

6.5.1 WEAM对沥青混合料残留稳定度的影响130

6.5.2 WEAM对沥青混合料冻融劈裂残留强度比的影响133

6.6 低碳多功能改性沥青混合料抗疲劳性能138

6.6.1 试验方案138

6.6.2 试验结果141

6.6.3 WEAM掺量对沥青混合料疲劳性能的影响规律142

6.6.4 WEAM类型对沥青混合料疲劳性能的影响规律143

6.7 WEAM对不同级配类型沥青混合料路用性能的影响144

6.7.1 WEAM对不同级配类型沥青混合料马歇尔指标的影响144

6.7.2 WEAM对不同级配类型沥青混合料高温性能的影响147

6.7.3 WEAM对不同级配类型沥青混合料低温抗裂性能的影响148

6.7.4 WEAM对不同级配类型沥青混合料水稳性能的影响149

第7章 拌和工艺对低碳多功能改性沥青混合料路用性能的影响151

7.1 拌和工艺151

7.2 拌和工艺对低碳多功能改性沥青混合料路用性能的影响151

7.2.1 拌和工艺对WEAM改性沥青混合料马歇尔指标的影响152

7.2.2 拌和工艺对WEAM改性沥青混合料高温性能的影响152

7.2.3 拌和工艺对WEAM改性沥青混合料低温性能的影响153

7.2.4 拌和工艺对WEAM改性沥青混合料水稳定性的影响155

7.3 WEAM替代部分矿粉对沥青混合料路用性能的影响157

7.3.1 WEAM替代部分矿粉对沥青混合料马歇尔指标的影响157

7.3.2 WEAM替代部分矿粉对沥青混合料高温性能的影响158

7.3.3 WEAM替代部分矿粉对沥青混合料低温性能的影响159

7.3.4 WEAM替代部分矿粉对沥青混合料水稳定性的影响160

第8章 低碳多功能改性沥青及其混合料热拌减排功效163

8.1 试验方案和影响因素163

8.1.1 主要仪器和试剂163

8.1.2 测试基本原理164

8.1.3 测试步骤164

8.1.4 试验影响因素165

8.2 低碳多功能改性沥青减排功效166

8.2.1 WEAM改性沥青沥青烟浓度测试结果167

8.2.2 WEAM掺量对改性沥青热拌减排性能影响规律169

8.2.3 WEAM类型对改性沥青沥青烟浓度的影响规律171

8.2.4 搅拌速率对沥青烟浓度的影响规律172

8.3 低碳多功能改性沥青混合料减排功效174

8.3.1 低碳多功能改性沥青混合料沥青烟浓度测试结果175

8.3.2 WEAM掺量对改性沥青混合料减排性能影响规律177

8.3.3 WEAM类型对改性沥青混合料减排性能影响规律178

8.3.4 拌和工艺对WEAM改性沥青混合料减排性能影响规律179

第9章 低碳多功能改性沥青混合料降温功效182

9.1 试验方案182

9.2 路面温度测试方法设计183

9.2.1 试件制备183

9.2.2 试验仪器183

9.2.3 测温点选择184

9.2.4 隔热方式选择185

9.3 路面温度室外模拟测试185

9.4 低碳多功能改性沥青混合料降温功效187

9.4.1 WEAM掺量对改性沥青混合料降温功效的影响规律研究187

9.4.2 外界温度对WEAM改性沥青混合料降温功效的影响规律研究188

9.4.3 WEAM类型对改性沥青混合料降温功效的影响189

9.4.4 拌和工艺对WEAM改性沥青混合料降温功效影响191

9.5 不同状态下低碳多功能改性沥青混合料路面的降温功效192

9.5.1 路面浮尘对WEAM改性沥青混合料降温性能的影响192

9.5.2 路面胶粒对WEAM改性沥青混合料降温性能的影响194

第10章 低碳多功能改性沥青混合料净化空气功效196

10.1 试验方法和试验方案196

10.1.1 试验仪器196

10.1.2 试验步骤197

10.1.3 试验方案198

10.1.4 试验结果200

10.2 低碳多功能改性沥青混合料净化空气功效202

10.2.1 WEAM掺量对沥青混合料净化空气性能的影响202

10.2.2 WEAM类型对沥青混合料净化空气性能的影响204

10.2.3 拌和工艺对WEAM改性沥青混合料净化空气功效的影响208

第11章 低碳多功能改性沥青及其混合料阻燃抑烟功效210

11.1 阻燃沥青相关规范和要求210

11.1.1 阻燃沥青行业标准210

11.1.2 隧谱阻燃沥青地方标准212

11.2 基于马歇尔试件燃烧试验的低碳多功能改性沥青阻燃抑烟功效213

11.2.1 试验方法213

11.2.2 试验结果214

11.2.3 WEAM掺量对阻燃效果的影响216

11.2.4 WEAM类型对阻燃效果的影响218

11.2.5 WEAM细度对WEAM改性沥青阻燃效果的影响220

11.2.6 负离子释放量对WEAM2改性沥青阻燃效果的影响222

11.2.7 沥青混合料级配对阻燃效果的影响224

11.3 基于车辙板燃烧试验的低碳多功能改性沥青阻燃抑烟功效224

11.3.1 试验方法224

11.3.2 试验结果225

11.3.3 WEAM掺量对阻燃效果的影响227

11.3.4 WEAM类型对阻燃效果的影响229

11.3.5 WEAM细度对WEAM改性沥青阻燃效果的影响231

11.3.6 负离子释放量对WEAM2改性沥青阻燃效果的影响233

11.3.7 WEAM与其他阻燃剂阻燃效果对比235

11.4 低碳多功能改性沥青极限氧指数236

11.4.1 试验方法236

11.4.2 WEAM改性沥青极限氧指数试验结果238

第12章 低碳多功能改性沥青微观表征和机理240

12.1 低碳多功能改性沥青扫描电镜试验240

12.1.1 WEAM微观形貌分析240

12.1.2 WEAM改性沥青微观形貌243

12.2 低碳多功能改性沥青红外光谱试验245

12.2.1 FTIR试验内容246

12.2.2 FTIR试验结果分析246

12.3 低碳多功能改性沥青DSC分析250

12.3.1 DSC工作原理250

12.3.2 DSC试验内容251

12.3.3 DSC研究结果分析252

12.4 基于电荷迁移原理的低碳改性沥青功能性机理255

12.4.1 热拌减排机理258

12.4.2 降低路面温度机理258

12.4.3 净化空气机理259

12.4.4 阻燃抑烟机理259

第13章 低碳多功能改性沥青混合料施工质量控制261

13.1 低碳多功能改性沥青混合料拌和工艺261

13.1.1 WEAM改性沥青混合料拌和方法261

13.1.2 WEAM改性沥青混合料拌和参数263

13.1.3 WEAM改性沥青混合料拌和过程263

13.2 低碳多功能改性沥青路面施工现场质量控制264

13.2.1 施工准备264

13.2.2 WEAM改性沥青混合料的运输265

13.2.3 WEAM改性沥青混合料的摊铺265

13.2.4 WEAM改性沥青混合料的碾压266

13.2.5 WEAM改性沥青混合料的接缝处理267

13.2.6 开放交通及其他267

13.2.7 WEAM改性沥青路面检测267

第14章 低碳多功能改性沥青混合料功能和性能一体优化268

14.1 安装说明268

14.1.1 软件简介268

14.1.2 软件的运行环境268

14.1.3 软件的安装269

14.1.4 软件的卸载272

14.1.5 软件的启动272

14.1.6 软件退出273

14.2 使用说明273

14.2.1 热拌减排功能273

14.2.2 路面降温功能277

14.2.3 净化空气功能280

14.2.4 阻燃抑烟功能282

14.2.5 多功能选择286

14.2.6 路用性能参考287

14.2.7 施工工艺289

第15章 低碳多功能改性沥青路面工程应用290

15.1 石家庄正定机场高铁站至航站楼道路试验段简介290

15.1.1 工程概况290

15.1.2 试验路修建方案290

15.2 低碳多功能改性沥青混合料配合比设计291

15.2.1 原材料291

15.2.2 WEAM293

15.2.3 沥青混合料配合比294

15.3 低碳多功能改性沥青混合料拌和294

15.3.1 WEAM改性沥青混合料拌和工艺294

15.3.2 WEAM改性沥青混合料拌和参数294

15.3.3 WEAM改性沥青混合料拌和过程294

15.4 施工现场质量控制296

15.4.1 WEAM改性沥青混合料的运输296

15.4.2 WEAM改性沥青混合料的摊铺297

15.4.3 WEAM改性沥青混合料的碾压297

15.4.4 WEAM改性沥青混合料的接缝处理299

15.4.5 开放交通及其他299

15.5 低碳多功能改性沥青路面节能减排性能检测299

15.5.1 热拌减排功效检测299

15.5.2 阻燃功效检测301

15.5.3 降温功效检测302

15.6 低碳多功能改性沥青路面路用性能检测306

展望308

参考文献309