硅粉作为沥青改性剂的室内试验研究

发布时间：2020-05-28 12:18

【摘要】： 添加各种添加剂对沥青材料进行改性,提高沥青材料的路用性能,是适应交通发展需要和改善沥青路面服务质量的有效途径之一。本文针对目前无机材料类改性剂的应用现状,提出了利用硅粉作为改性剂对沥青进行改性。通过室内试验研究,分析评价了硅粉改性沥青的路用性能,探讨了硅粉对沥青改性的作用机理,为硅粉在沥青路面中的应用提供了理论基础。 本文在参考改性沥青国内外研究的基础上,采用理论和试验相结合的方法,首先对不同硅粉掺量的改性沥青进行了针入度、软化点、延度、弹性恢复试验,通过改性沥青与基质沥青的针入度指数、当量软化点、当量脆点等指标的比较分析,研究硅粉对基质沥青高低温性能、感温性能及弹性恢复能力的影响。在基质沥青改性研究的基础上,对不同硅粉掺量的改性沥青进行了马歇尔配合比设计,并在最佳沥青用量下进行了马歇尔试验和其他路用性能试验,得到了沥青混合料马歇尔试验和路用性能指标随硅粉掺量的变化规律,提出了硅粉的最佳掺量范围,并为马歇尔配合比设计提供了指标参考。从硅粉与沥青的相容性方面分析了硅粉改性的作用机理,硅粉的性质使其与沥青良好相容,同时发挥其吸附作用和增韧作用实现对沥青的改性。最后通过硅粉改性沥青与普通沥青及其他改性沥青的技术经济分析,说明掺加硅粉改性剂的沥青路面具有明显的社会和经济效益,具有较大的推广使用价值。
【图文】：

北京工业大学工学硕士学位论文仍不能满足目前交通的需要，许多路面远在设计使用年限之前，便不得不大规模维修罩面，带来了大量直接或间接的经济损失。如何提高沥青及沥青混合料的路用性能，以满足交通发展的需要，这是我国道路工作者所面临的重要课题。因此，，针对上述影响沥青路面质量的材料问题，在沥青中添加各种添加剂进行多种沥青改性技术的研究和探索，研制改性沥青，改善道路沥青的使用性能，大幅度提高沥青路面的力学行为，延长沥青路面的使用寿命，具有重要意义。1.2 改性沥青的研究和发展现状改性沥青按照定义是指掺加橡胶、塑料等高分子聚合物、细磨的橡胶粉或其他填料型外掺剂，并使其与沥青均匀混合，使沥青的性质得以改善而制成的沥青混合物。按照改性剂的作用可以划分为以下几类，如图 1-1 所示。

聚合物改性沥青的制备和使用方式主要为现场拌和法和预混合法。现场拌是采用专用的改性沥青制造设备在铺路现场制作，然后直接送入拌和机使用性设备主要有胶体磨和高速剪切机两大类。预混合法是在沥青生产场所，特殊的生产工艺技术，将改性剂与基质沥青混合，制得储存稳定性好的改青成品，包括直接法和间接法工艺。以上主要为工厂或生产现场制备改性沥青的生产工艺。而实验室制备改青的工艺必须与工厂或生产现场的实际加工工艺尽可能一致，加工的产品能够模拟实际的情况。目前实验室使用的一种代表性的专用改性沥青制作是高速剪切乳化机。它能使聚合物均匀分散在基质沥青中。其工作原理是通的高速搅拌机的搅拌叶换成了高速剪切搅拌器，剪切搅拌器由带孔的转定子组成。当高速剪切机开动后，在剪切头的下方造成一个真空区。吸入剂与沥青的混合物，通过转子与定子上的小孔将改性剂强迫剪切，分散。使粉碎的流体介质形成高速液流。在高速剪切过程中将改性剂剪切的同时会引入大量的空气气泡到沥青中，因此在对沥青进行试验以前，必须驱赶中的气泡。
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：U414

【引证文献】

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1 黄国威;;基于正交试验探讨改性橡胶沥青生产参数组合[J];公路与汽运;2012年02期

本文编号：2685230