改性沥青与集料粘附性能研究

发布时间：2019-07-21 06:43

【摘要】：随着国内道路交通运输量不断增大,沥青路面水损害问题日益突出。沥青与集料之间的粘附性是影响沥青路面发生水损害的重要因素之一。由于人们对沥青路面的要求越来越高,表面层优质集料的来源越来越困难,因此,加强对改性沥青与集料之间粘附性能的研究显得尤为重要。本文以经典的粘附性理论为基础,从亲和性和抗剥落能力两个方面对多聚磷酸和季铵盐改性沥青与集料之间的粘附性能进行了研究。论文以化学组成差别较大的高富AH-90、克拉玛依AH-90两种沥青以及具有代表性的碱性集料石灰岩、酸性集料花岗岩为研究对象,建立了可行的沥青与集料粘附性评价方法。以多聚磷酸(PPA)为改性剂,制备改性沥青,对PPA改性沥青与集料之间的粘附性能进行分析,研究表明:PPA的加入对高富AH-90与石灰岩和花岗岩之间的亲和性产生了一定程度的负影响,但抗剥落能力均得到改善;PPA的加入对克拉玛依AH-90与集料之间的粘附性均未能起到改善作用;对同一集料而言,PPA的加入对高沥青质含量的沥青在集料表面抗剥落能力的影响更有利。对同一沥青而言,PPA的加入对沥青在花岗岩表面抗剥落能力的影响较石灰岩更有利。以季铵盐型阳离子表面活性剂(双十八烷基二甲基氯化铵)为改性剂,制备改性沥青,对季铵盐改性沥青与集料之间的粘附性能分析,研究表明:季铵盐的加入严重削弱了沥青与集料之间的亲和性,但改善了高富AH-90和克拉玛依AH-90在花岗岩表面的抗剥落能力;低掺量季铵盐的加入对高富AH-90和克拉玛依AH-90与石灰岩之间的粘附性均未起到改善作用;季铵盐的加入对沥青与花岗岩之间粘附性的影响比石灰岩更显著。最后结合改性沥青的基本性质以及粘附性能,讨论了改性沥青所适用的气候分区,为不同地区沥青混合料材料的选择提供依据。
【图文】：

任所有的有机溶剂和强腐蚀化学品的过滤。鉴于聚四氟乙烯滤膜的诸多优点以及在调阅了文献[41]的基础上，本文将使用孔径0.22 μm 的聚四氟乙烯滤膜对沥青甲苯溶液进行过滤，然后再测定其吸光度值。2.1.4 沥青甲苯溶液吸光度测定波长的选择配制高富 AH-90 和克拉玛依 AH-90 两种沥青的浓度为 0.03 g/L 沥青甲苯溶液，其进行 285 nm-700 nm 全波长扫描。沥青甲苯溶液的全波长扫描波谱见图 2-1。由图我们可以看出，沥青甲苯溶液的最大吸收波长位于 287 nm 左右，而甲苯的截止波长285 nm，由于测定波长须高于溶剂的截至波长 20 nm，因此不能选择最大吸收波长处为测定波长。同时，为了减小由于入射波长的波动而导致的吸光度读数的偏差，对沥甲苯溶液的吸收光谱进行一阶求导，得到沥青甲苯溶液的一阶导数光谱图，见图 2-由图 2-2 可知，在 370 nm 处的一阶导数光谱较平缓，引起的实验误差相对较小。因本文选择 370 nm 作为沥青甲苯溶液吸光度的测定波长。

图 2-2 沥青甲苯溶液的一阶导数光谱Fig2-2 The first derivative spectroscopy of asphalt toluene solution2.1.5 沥青甲苯溶液浓度的确定无论是在现代人们的日常生活中还是各行各业，吸附现象的直接或间接利用随处见。在吸附过程，，用来表征研究吸附状态的参数包括吸附量、吸附作用力以及吸附层构，其中吸附量则是最基本的参数。在温度一定时，吸附量与液相溶质浓度有关。因此为了对不同沥青在不同集料表面的吸附量具有可比性，在建立该试验方法时一定要明规定沥青甲苯溶液的浓度。本文通过配制一系列不同浓度的沥青甲苯溶液，加入集料，做吸附实验，获取等吸附曲线。根据等温吸附曲线，确定沥青甲苯溶液的浓度。实验中首先选定甲苯用量 100 ml，集料用量 10 g（±0.05 g），通过改变沥青用量0.01 g、0.02 g、0.04 g、0.06 g、0.1 g，配制不同浓度的沥青甲苯溶液。将配制好的沥甲苯溶液稀释一定倍数后经过 PTFE 滤膜过滤，测定其吸光度 A0。再加入预先准备好
【学位授予单位】：中国石油大学(华东)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U414

【参考文献】