温拌橡胶沥青在超薄磨耗层中的应用技术研究

发布时间：2020-11-21 13:53

　　 橡胶沥青具有良好的高、低温及抗噪等性能,被广泛应用在高等级路面中,但由于其黏度大,拌和及压实温度高而易造成环境污染。本文采用目前常用的有机蜡类(RH、Sasobit)、沸石类(Aspha-min)、表面活性剂类(Evotherm)、稀释类(芳烃油、煤油)4类技术6种温拌剂对橡胶沥青进行温拌,分析其各自的降黏机理,通过性能测试优选出1种适宜的温拌橡胶沥青技术并将其应用到超薄磨耗层中。首先,测试了6种温拌橡胶沥青的黏温曲线,发现6种温拌剂对橡胶沥青的降黏效果顺序为:RH芳烃油Evotherm煤油SasobitAspha-min。基于针入度体系评价了温拌橡胶沥青高温、低温等性能,发现煤油温拌橡胶沥青的高温及Sasobit温拌橡胶沥青的低温性能最差,因此初选出RH、Evotherm、芳烃油3种温拌橡胶沥青。其次,采用动态剪切流变仪、弯曲梁流变仪、光学接触角仪、红外光谱仪测试评价了上述优选的3种温拌橡胶沥青的高温、低温、黏附及抗老化性能,从高温性能看,RH温拌橡胶沥青最优,Evotherm温拌橡胶沥青黏附及抗老化性能最优,芳烃油温拌橡胶沥青在-12℃、-18℃时低温性能最优,但-24℃时三种温拌橡胶沥青的低温性能基本一致,因此优选出Evotherm温拌橡胶沥青和RH温拌橡胶沥青。第三,基于官能团、表面自由能、分子量及微纳观形貌图探究了Evotherm及RH两种温拌剂对橡胶沥青的降黏机理,发现Evotherm显著增加橡胶沥青中的酰胺基团,其与胶质、沥青质发生相互作用形成较强的氢键,减小沥青质的缔合作用力,橡胶沥青表面自由能显著增加,能显著降低橡胶沥青黏度。RH对橡胶沥青为物理降黏作用,其增加了橡胶沥青的大分子量,吸附在沥青质周围,形成一层蜡膜,起到了界面润滑作用,减小了沥青质分子之间的摩擦,因此降低了橡胶沥青的黏度。最后,测试了Evotherm、RH温拌橡胶沥青超薄磨耗层的抗滑、排水及层间抗剪性能,并与SBS改性沥青超薄磨耗层进行对比,发现Evotherm温拌橡胶沥青超薄磨耗层的抗滑、排水性能优于SBS改性沥青及RH温拌橡胶沥青超薄磨耗层,结合其的经济环境效益,综合分析优选出Evotherm温拌橡胶沥青应用于超薄磨耗层。
【学位单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U414
【部分图文】：

使得废弃轮胎大量积压，造成严重的黑色污染。堆积如山的废弃轮胎不但占用一定的土地资源（图1-1），而且极易引发火灾（图 1-2），造成环境污染等社会、环保与安全问题。2017 年，国家发改委等联合印发的《循环发展引领行动》中指出[1]，以提高资源利用效率、资源循环水平为核心，加强城市低值固体废弃物资源化利用，促进再生资源回收利用，通过各地区循环经济协同发展行动，到 2020 年，主要固体废弃物循环利用率达到 60%左右。由于废弃轮胎中所含有的橡胶仍具有高弹特性，提质升级统筹规划废弃轮胎的资源化利用，将其应用在道路用沥青中，可以增强沥青的高、低温性能，同时降低路面噪声，其路用性能良好[2-6]，实现变废为宝，提升废弃轮胎的资源化利用率。图 1-1 堆积如山的废弃轮胎 图 1-2 废弃轮胎燃烧引起的火灾Fig.1-1 Stacked waste tires Fig.1-2 Fire caused by burning tires然而

图 1-1 堆积如山的废弃轮胎 图 1-2 废弃轮胎燃烧引起的火灾Fig.1-1 Stacked waste tires Fig.1-2 Fire caused by burning tires然而，橡胶沥青也是一把双刃剑，在实现废弃轮胎变废为宝的情况下，由于橡胶入到沥青后，增加了沥青的黏度，从而提高了橡胶沥青混合料的拌和及压实温度，会消耗大量的资源且产生温室气体 CO2和 NO2、PM2.5 等空气污染物及危害施工人体健康的石油沥青（烟）和苯并（a）芘等有毒物质[7]。近年来温室效应席卷全球，雾霾天气入侵北京、石家庄等城市，对人民的健康和生活带来诸多困扰。根据试验，在沥青混合料的生产和拌和过程中，平均每升高 9.8℃的生产拌和温度，每吨混

_飞枯犬路竣再
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王敏;;橡胶沥青制备工艺对橡胶沥青性能的影响[J];山西交通科技;2019年04期

2 刘玉秀;焦晓磊;;橡胶沥青的技术特点及应用[J];吉林交通科技;2011年02期

3 梁士军;朴学洙;;浅谈橡胶沥青技术在吉林省公路建设中的应用[J];吉林交通科技;2011年03期

4 闫小刚;;橡胶沥青在高速公路中的应用研究[J];黑龙江交通科技;2019年02期

5 郑清国;唐田;;橡胶沥青路面施工技术在高速公路中的应用现状[J];居业;2019年03期

6 李渊;王小龙;任忠生;;次氯酸钠活化橡胶沥青微观特性研究[J];路基工程;2019年02期

7 缪路文;;橡胶沥青技术的运用[J];人民交通;2019年07期

8 孙代文;;浅谈橡胶沥青技术的运用与发展前景[J];四川水泥;2018年01期

9 李小兵;廖斌;;橡胶沥青应力膜施工工艺[J];黑龙江交通科技;2017年10期

10 姜雪文;;橡胶沥青技术应用前景与经济、社会效益分析[J];交通建设与管理;2018年02期

相关博士学位论文 前2条

1 安海超;严寒区橡胶沥青及混合料应用关键技术研究[D];长安大学;2017年

2 方向阳;某橡胶沥青混凝土低温性能评价研究[D];吉林大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 许渊;AR-SMA在城市道路改扩建工程中的应用研究[D];江苏大学;2018年

2 黄征;温拌橡胶沥青胶结料短期热老化及其流变性能研究[D];广州大学;2019年

3 郑文华;温拌橡胶沥青在超薄磨耗层中的应用技术研究[D];北京建筑大学;2019年

4 崔頔;橡胶沥青碎石封层试验研究与工程应用[D];沈阳建筑大学;2015年

5 范东;基于橡胶沥青应力吸收层复合路面的防裂控制研究[D];沈阳建筑大学;2018年

6 梁丹;橡胶沥青碎石封层抑制反射裂缝效果研究[D];辽宁工程技术大学;2017年

7 董桢;稳定型橡胶沥青与热再生技术复合应用研究[D];东南大学;2018年

8 王尉;橡胶沥青及其混合料低温增韧方法研究[D];重庆交通大学;2016年

9 陶国星;橡胶沥青碎石封层在水泥混凝土桥面防水中的应用与研究[D];沈阳建筑大学;2015年

10 陈呈;稳定型橡胶沥青的改性机理与性能研究[D];东南大学;2017年

本文编号：2893103