油页岩废渣用于透水沥青路面路用性能及透水功能评价研究
发布时间：2021-01-26 11:18
透水沥青路面是海绵城市建设中的一项关键技术。开级配磨耗层（OGFC）作为一种透水沥青路面的结构形式,具有抗滑、降噪、排水等优点。然而,开级配磨耗层相对较低的结构强度和使用过程中不可逆的淤塞行为成为制约其发展的关键因素。本文依托国家自然科学基金项目“基于油石固结增强和整体性能提高的沥青路面水损害关键技术研究”与吉林省科技厅项目“海绵城市建设中透水路面淤塞综合防控关键技术研究”,基于季冻区春融季节的气候特性,对油页岩废渣用于透水沥青路面的路用性能及透水功能进行了深入研究,为季冻区透水型路面的结构设计和施工提供理论依据和技术支持。主要研究内容如下:1.油页岩废渣粉/硅烷偶联剂复合改性沥青的性能研究首先通过表面预处理法和直接掺拌法两种工艺制备出油页岩废渣粉/硅烷偶联剂复合改性沥青试样,并基于基础性能试验分别确定表面预处理法和直接掺拌法的最佳制备工艺。然后通过针入度、软化点、延度、旋转薄膜烘箱老化试验、TG热重分析、红外光谱和差式扫描量热等试验,对比表面预处理法和直接掺拌法两种制备工艺,确定油页岩废渣粉/硅烷偶联剂复合改性沥青的最佳制备工艺和性能增强机理。根据基础性能试验发现,两种制备工艺下制备...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：194 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
中国城市内涝和地下水漏斗危害现状
图 2.1 油页岩废渣提炼和堆积现场图对油页岩废渣进行化学成分分析，如表 2.1 所示。从表中可以发现油页岩废渣岩石的部分特性，其主要成分是 SiO2，约占总量的 53%，这说明其可以作为青进行补强。油页岩中第二大成分是 CaO，这表明当油页岩废渣粉作为改性有效提高沥青混合料的抗剥落性能。其他的成分包括 Al2O5，Fe2O3，MgO 等页岩废渣极具活性。表 2.1 油页岩废渣主要成分组成组成 SiO2CaO Al2O3Fe2O3Mg分率（%） 55.38 22.28 4.72 5.34 2.0对油页岩废渣进行物理参数试验，具体如表 2.2 所示。从表中可以发现油页岩观密度与石料十分相近。然而，经过燃烧发电后生成的废渣具有较高的压碎率。较高的压碎值说明油页岩废渣在沥青混合料中不能作为骨架去承载。较
图 2.2 硅烷偶联剂溶液图 图 2.3 表面改性后的 OSWA对于表面预处理法得到的硅烷偶联剂/油页岩废渣粉复合改性沥青，其性能指标主要由 SMOA 的掺量和剪切温度所影响。基于前文直接掺拌法制备硅烷偶联剂/油页岩废渣粉复合改性沥青工艺研究，发现剪切温度是硅烷偶联剂/油页岩废渣粉复合改性沥青极不显著的因素，其对复合改性沥青的性能影响很小。所以，本文对于表面预处理法制备硅烷偶联剂/油页岩废渣粉复合改性沥青，选取的剪切温度为 145°C，SMOA 的掺量为 2.5%、5%、7.5%和 10%。为了系统地评价复合改性沥青的性能以及与直接掺拌法试验保持一致，每组试验制备出的复合改性沥青试样依据JTGE20-201《1公路工程沥青及沥青混合料试验规程》分别进行沥青针入度试验(T0604-2011)、延度试验(T0605-2011)和软化点试验(T0606-2011)。(1)针入度试验不同 SMOA 掺量的复合改性沥青在 15°C、25°C 和 30°时的针入度列于表 2.10 中。
【参考文献】：
期刊论文
[1]缝隙透水路面透水性能研究[J]. 张磊蕾,曹可,王武祥,李海亮,廖礼平,王爱军. 混凝土与水泥制品. 2019(02)
[2]基于中心复合响应曲面法的42CrMo高速铣削试验分析[J]. 张家雨,唐德文,邹树梁,彭宇声. 制造技术与机床. 2019(02)
[3]基于中心复合设计法的油页岩废渣改良OGFC抗春融水损性能[J]. 郭学东,李颖松,郭威,陈星,戴文亭. 吉林大学学报(工学版). 2019(01)
[4]基于正交试验设计的钢-混组合桥面系参数敏感性分析[J]. 张瀚钊,唐焱,王龙. 工程建设. 2019(01)
[5]硅烷偶联剂TESPT/OTES并用体系在白炭黑胶料中的应用[J]. 承齐明,李海波,王丹灵,陈生,任福君. 轮胎工业. 2019(01)
[6]透水沥青路面渗水功能衰变特性研究[J]. 吴立报,郑晓光,陈亚杰. 中国市政工程. 2018(06)
[7]油页岩电厂灰渣在混凝土中最佳掺量配合比[J]. 常广利,王显利,简振鹏. 北华大学学报(自然科学版). 2018(06)
[8]基于正交设计的SBS改性沥青性能影响因素分析[J]. 焦华. 建材与装饰. 2018(09)
[9]基于正交试验的乳化沥青冷再生混合料配合比优化设计[J]. 梁东平. 黑龙江交通科技. 2018(01)
[10]油页岩废渣陶粒的生产应用研究[J]. 付强,杜全胜,杜颖,刘岩,于国强. 北方建筑. 2017(06)
博士论文
[1]硅藻土—玄武岩纤维复合改性沥青混合料路用性能及力学特性研究[D]. 朱春凤.吉林大学 2018
[2]春融环境下沥青路面水损害机理及防治技术研究[D]. 孙明志.吉林大学 2017
[3]SBS改性沥青的乳化对其应用性能影响的研究[D]. 张芹芹.中国石油大学（华东） 2012
[4]透水沥青路面材料和结构的组成设计与功能评价[D]. 蒋玮.长安大学 2011
[5]基于并行质量工程的6σ公差设计方法的研究[D]. 张志红.天津大学 2005
[6]SBS物理和化学改性沥青及混合料性能评价对比研究[D]. 肖鹏.河海大学 2005
硕士论文
[1]新型改性酰亚胺环硅烷偶联剂的合成及其防蚀性能研究[D]. 李超君.南昌大学 2018
[2]基于Logistic回归和决策树模型的大学亚健康状况及成因调查[D]. 喻曼.江西财经大学 2018
[3]透水路面孔隙堵塞机理试验模拟研究[D]. 李莉.山东大学 2018
[4]FTIR光谱仪的微弱信号检测技术研究[D]. 江婷.中国科学技术大学 2018
[5]油页岩废渣细粉在水泥混凝土中的应用研究[D]. 郝云峰.吉林大学 2018
[6]油页岩废渣、粉煤灰改良土路基稳定性试验研究[D]. 崔久蕙.吉林大学 2018
[7]高速公路除冰融雪技术应用研究[D]. 谢康.合肥工业大学 2018
[8]基于AHP-熵权法的绿色矿山建设综合评价[D]. 张文龙.辽宁科技大学 2018
[9]排水路面渗流模型分析与试验研究[D]. 纪洋洋.南京航空航天大学 2018
[10]炭黑/硅烷偶联剂复合改性沥青及沥青混合料路用性能研究[D]. 胡中婷.吉林大学 2017
本文编号：3001018
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：194 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
中国城市内涝和地下水漏斗危害现状
图 2.1 油页岩废渣提炼和堆积现场图对油页岩废渣进行化学成分分析，如表 2.1 所示。从表中可以发现油页岩废渣岩石的部分特性，其主要成分是 SiO2，约占总量的 53%，这说明其可以作为青进行补强。油页岩中第二大成分是 CaO，这表明当油页岩废渣粉作为改性有效提高沥青混合料的抗剥落性能。其他的成分包括 Al2O5，Fe2O3，MgO 等页岩废渣极具活性。表 2.1 油页岩废渣主要成分组成组成 SiO2CaO Al2O3Fe2O3Mg分率（%） 55.38 22.28 4.72 5.34 2.0对油页岩废渣进行物理参数试验，具体如表 2.2 所示。从表中可以发现油页岩观密度与石料十分相近。然而，经过燃烧发电后生成的废渣具有较高的压碎率。较高的压碎值说明油页岩废渣在沥青混合料中不能作为骨架去承载。较
图 2.2 硅烷偶联剂溶液图 图 2.3 表面改性后的 OSWA对于表面预处理法得到的硅烷偶联剂/油页岩废渣粉复合改性沥青，其性能指标主要由 SMOA 的掺量和剪切温度所影响。基于前文直接掺拌法制备硅烷偶联剂/油页岩废渣粉复合改性沥青工艺研究，发现剪切温度是硅烷偶联剂/油页岩废渣粉复合改性沥青极不显著的因素，其对复合改性沥青的性能影响很小。所以，本文对于表面预处理法制备硅烷偶联剂/油页岩废渣粉复合改性沥青，选取的剪切温度为 145°C，SMOA 的掺量为 2.5%、5%、7.5%和 10%。为了系统地评价复合改性沥青的性能以及与直接掺拌法试验保持一致，每组试验制备出的复合改性沥青试样依据JTGE20-201《1公路工程沥青及沥青混合料试验规程》分别进行沥青针入度试验(T0604-2011)、延度试验(T0605-2011)和软化点试验(T0606-2011)。(1)针入度试验不同 SMOA 掺量的复合改性沥青在 15°C、25°C 和 30°时的针入度列于表 2.10 中。
【参考文献】：
期刊论文
[1]缝隙透水路面透水性能研究[J]. 张磊蕾,曹可,王武祥,李海亮,廖礼平,王爱军. 混凝土与水泥制品. 2019(02)
[2]基于中心复合响应曲面法的42CrMo高速铣削试验分析[J]. 张家雨,唐德文,邹树梁,彭宇声. 制造技术与机床. 2019(02)
[3]基于中心复合设计法的油页岩废渣改良OGFC抗春融水损性能[J]. 郭学东,李颖松,郭威,陈星,戴文亭. 吉林大学学报(工学版). 2019(01)
[4]基于正交试验设计的钢-混组合桥面系参数敏感性分析[J]. 张瀚钊,唐焱,王龙. 工程建设. 2019(01)
[5]硅烷偶联剂TESPT/OTES并用体系在白炭黑胶料中的应用[J]. 承齐明,李海波,王丹灵,陈生,任福君. 轮胎工业. 2019(01)
[6]透水沥青路面渗水功能衰变特性研究[J]. 吴立报,郑晓光,陈亚杰. 中国市政工程. 2018(06)
[7]油页岩电厂灰渣在混凝土中最佳掺量配合比[J]. 常广利,王显利,简振鹏. 北华大学学报(自然科学版). 2018(06)
[8]基于正交设计的SBS改性沥青性能影响因素分析[J]. 焦华. 建材与装饰. 2018(09)
[9]基于正交试验的乳化沥青冷再生混合料配合比优化设计[J]. 梁东平. 黑龙江交通科技. 2018(01)
[10]油页岩废渣陶粒的生产应用研究[J]. 付强,杜全胜,杜颖,刘岩,于国强. 北方建筑. 2017(06)
博士论文
[1]硅藻土—玄武岩纤维复合改性沥青混合料路用性能及力学特性研究[D]. 朱春凤.吉林大学 2018
[2]春融环境下沥青路面水损害机理及防治技术研究[D]. 孙明志.吉林大学 2017
[3]SBS改性沥青的乳化对其应用性能影响的研究[D]. 张芹芹.中国石油大学（华东） 2012
[4]透水沥青路面材料和结构的组成设计与功能评价[D]. 蒋玮.长安大学 2011
[5]基于并行质量工程的6σ公差设计方法的研究[D]. 张志红.天津大学 2005
[6]SBS物理和化学改性沥青及混合料性能评价对比研究[D]. 肖鹏.河海大学 2005
硕士论文
[1]新型改性酰亚胺环硅烷偶联剂的合成及其防蚀性能研究[D]. 李超君.南昌大学 2018
[2]基于Logistic回归和决策树模型的大学亚健康状况及成因调查[D]. 喻曼.江西财经大学 2018
[3]透水路面孔隙堵塞机理试验模拟研究[D]. 李莉.山东大学 2018
[4]FTIR光谱仪的微弱信号检测技术研究[D]. 江婷.中国科学技术大学 2018
[5]油页岩废渣细粉在水泥混凝土中的应用研究[D]. 郝云峰.吉林大学 2018
[6]油页岩废渣、粉煤灰改良土路基稳定性试验研究[D]. 崔久蕙.吉林大学 2018
[7]高速公路除冰融雪技术应用研究[D]. 谢康.合肥工业大学 2018
[8]基于AHP-熵权法的绿色矿山建设综合评价[D]. 张文龙.辽宁科技大学 2018
[9]排水路面渗流模型分析与试验研究[D]. 纪洋洋.南京航空航天大学 2018
[10]炭黑/硅烷偶联剂复合改性沥青及沥青混合料路用性能研究[D]. 胡中婷.吉林大学 2017
本文编号：3001018
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