复合改性冷拌沥青材料制备及其性能研究
发布时间：2021-04-29 20:59
随着道路工程建设及路面维修养护工程的迅猛发展,环保问题越来越受到世界各国政府及组织的高度重视。为此,国内外道路行业不断把降低温室气体排放和减少能源消耗寄托在冷拌沥青（Cold Mix Asphalt,CMA）混合料的研究上来。针对热拌沥青在施工方面污染大、耗能多等缺点,本文在现有研究成果的基础上先后开发制备两种适应于不同用途的冷拌沥青材料,分别是岩沥青改性聚氨酯（MDI）型CMA材料和复合离子乳化沥青材料。为成功研制出这两种CMA材料并验证其混合料性能,本文主要开展了以下工作:（1）利用MDI湿固化反应原理制备MDI改性沥青。通过对改性沥青三大指标、旋转黏度和流变性的试验测试,确定合理的MDI掺入量为15%。试验表明:MDI的加入对沥青的低温性能有较好的改善作用,但高温性能方面较差。文中通过掺入岩沥青进行复合改性,以提升改性沥青的高温性能。（2）开展基质沥青、MDI、MDI改性沥青及岩沥青改性MDI沥青的荧光显微镜试验和钨丝灯扫描电镜试验。通过SEM试验观察得出:在改性沥青中,纤维素主要呈三维网状结构,石油树脂和岩沥青均呈固体小颗粒状态;FM试验验证了MDI与水等成分在沥青中发生结构变...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 冷拌料的研究现状
1.2.2 MDI的研究现状
1.2.3 乳化沥青的研究现状
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
2 MDI改性冷拌沥青的制备
2.1 MDI的优点
2.2 MDI湿固化原理
2.3 MDI湿固化的配制
2.3.1 试验仪器与实验材料的选择
2.3.2 试验配方
2.3.3 制备方法
2.3.4 试验原理
2.4 MDI的基本性能
2.5 MDI的改性
2.5.1 岩沥青性能
2.5.2 岩沥青的改性方法
2.5.3 改性沥青性能及对比
2.5.4 旋转黏度试验分析
2.6 动态剪切流变(DSR)试验分析
2.7 本章小结
3 MDI改性沥青的微观结构试验
3.1 钨丝灯扫描电镜试验SEM
3.1.1 试验原理
3.1.2 试验试样制备
3.1.3 三种沥青形态对比
3.2 荧光显微(FM)试验
3.2.1 试验原理及方法
3.2.2 试验结果分析
3.3 本章小结
4 MDI改性冷拌沥青混合料的设计与性能分析
4.1 混合料设计
4.1.1 集料的性能评价
4.1.2 MDI沥青混合料级配设计
4.1.3 矿粉含量的确定
4.1.4 最佳油石比确定
4.2 马歇尔稳定度试验
4.3 高温性能试验
4.4 抗水损害性能试验
4.4.1 浸水马歇尔试验
4.4.2 冻融劈裂试验
4.5 室外试验
4.6 本章小结
5 复合离子乳化沥青制备及混合料设计
5.1 阳离子乳化沥青的制备
5.1.1 阳离子乳化剂的选择
5.1.2 稳定剂的选择
5.1.3 试验装置
5.1.4 制备方法
5.1.5 试验结果对比
5.1.6 蒸发残留物含量试验
5.1.7 技术指标
5.2 非离子乳化沥青的制备
5.2.1 试验装置
5.2.2 非离子乳化沥青乳化机理
5.2.3 制备方法
5.2.4 试验结果对比
5.2.5 乳化沥青蒸发残留物含量试验
5.2.6 非离子乳化沥青技术指标
5.3 阳离子乳化沥青混合料
5.3.1 乳化沥青破乳过程
5.3.2 混合料试验
5.3.3 试验调整
5.3.4 试验结论
5.4 阳离子与非离子复配
5.4.1 非离子乳化剂复配的原因
5.4.2 改善对比
5.5 复合乳化沥青混合料试验
5.6 本章小结
6 两种制备方式下冷拌沥青性能对比总结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国、美国和欧洲乳化沥青评价指标及试验方法比较研究[J]. 王文峰,朱富万,牛晓伟,吴冬生. 石油沥青. 2018(03)
[2]冷补沥青混合料嵌锁骨架级配及其性能研究[J]. 黄东,曹帆,薛金顺,管东银. 中外公路. 2018(01)
[3]水性聚氨酯改性乳化沥青制备及性能研究[J]. 张丰雷,凌晨,王燚,杨耸,杨静,李晶. 功能材料. 2018(02)
[4]聚氨酯裂缝修补材料Pucs路用性能研究[J]. 伍杰,李汝凯,陈飞,徐周聪. 公路交通技术. 2017(06)
[5]冷拌沥青混合料性能试验研究[J]. 长应海. 城市道桥与防洪. 2017(06)
[6]溶剂型冷补沥青混合料矿料级配组成设计研究[J]. 盖卫鹏. 内蒙古公路与运输. 2017(03)
[7]聚氨酯改性沥青混合料路用性能研究[J]. 曾保国. 湖南交通科技. 2017(01)
[8]冷拌沥青混合料配合比设计及性能研究[J]. 范鹏,安丰伟,徐金玉,刘林林. 现代交通技术. 2017(01)
[9]ACMP温拌改性沥青工程应用技术研究[J]. 何万林. 上海公路. 2016(04)
[10]沥青路面坑槽病害冷补材料研究综述[J]. 陈士轩,孙术学,李红. 公路交通科技(应用技术版). 2016(07)
博士论文
[1]长大隧道路面多孔彩色冷拌环氧沥青混合料开发及性能研究[D]. 张毅.重庆交通大学 2017
[2]水性聚氨酯丙烯酸酯水性漆制备及性能研究[D]. 王小荣.陕西科技大学 2014
硕士论文
[1]水性环氧—乳化沥青混合料路用性能研究[D]. 乔银萍.重庆交通大学 2017
[2]多聚磷酸改性沥青改性机理及混合料性能研究[D]. 付国志.大连理工大学 2017
[3]常温改性沥青混合料应用技术研究[D]. 李文赛.东北林业大学 2017
[4]高性能沥青路面灌缝材料的制备与性能研究[D]. 赖明利.吉林大学 2016
[5]高性能沥青混凝土路面施工质量控制与管理[D]. 陈志杰.重庆交通大学 2016
[6]增塑剂对路用沥青性能影响研究[D]. 孔志峰.长安大学 2015
[7]冷拌冷铺沥青混合料在荣昌县农村公路的应用研究[D]. 郭飞.重庆交通大学 2013
[8]环氧改性水性聚氨酯清漆的合成与性能研究[D]. 吴红菊.大连理工大学 2013
[9]新型乳化沥青混合料及修补技术研究[D]. 王悦.长安大学 2011
[10]SBS改性乳化沥青研制及路用性能室内试验研究[D]. 韩春来.长沙理工大学 2011
本文编号：3168158
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 冷拌料的研究现状
1.2.2 MDI的研究现状
1.2.3 乳化沥青的研究现状
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
2 MDI改性冷拌沥青的制备
2.1 MDI的优点
2.2 MDI湿固化原理
2.3 MDI湿固化的配制
2.3.1 试验仪器与实验材料的选择
2.3.2 试验配方
2.3.3 制备方法
2.3.4 试验原理
2.4 MDI的基本性能
2.5 MDI的改性
2.5.1 岩沥青性能
2.5.2 岩沥青的改性方法
2.5.3 改性沥青性能及对比
2.5.4 旋转黏度试验分析
2.6 动态剪切流变(DSR)试验分析
2.7 本章小结
3 MDI改性沥青的微观结构试验
3.1 钨丝灯扫描电镜试验SEM
3.1.1 试验原理
3.1.2 试验试样制备
3.1.3 三种沥青形态对比
3.2 荧光显微(FM)试验
3.2.1 试验原理及方法
3.2.2 试验结果分析
3.3 本章小结
4 MDI改性冷拌沥青混合料的设计与性能分析
4.1 混合料设计
4.1.1 集料的性能评价
4.1.2 MDI沥青混合料级配设计
4.1.3 矿粉含量的确定
4.1.4 最佳油石比确定
4.2 马歇尔稳定度试验
4.3 高温性能试验
4.4 抗水损害性能试验
4.4.1 浸水马歇尔试验
4.4.2 冻融劈裂试验
4.5 室外试验
4.6 本章小结
5 复合离子乳化沥青制备及混合料设计
5.1 阳离子乳化沥青的制备
5.1.1 阳离子乳化剂的选择
5.1.2 稳定剂的选择
5.1.3 试验装置
5.1.4 制备方法
5.1.5 试验结果对比
5.1.6 蒸发残留物含量试验
5.1.7 技术指标
5.2 非离子乳化沥青的制备
5.2.1 试验装置
5.2.2 非离子乳化沥青乳化机理
5.2.3 制备方法
5.2.4 试验结果对比
5.2.5 乳化沥青蒸发残留物含量试验
5.2.6 非离子乳化沥青技术指标
5.3 阳离子乳化沥青混合料
5.3.1 乳化沥青破乳过程
5.3.2 混合料试验
5.3.3 试验调整
5.3.4 试验结论
5.4 阳离子与非离子复配
5.4.1 非离子乳化剂复配的原因
5.4.2 改善对比
5.5 复合乳化沥青混合料试验
5.6 本章小结
6 两种制备方式下冷拌沥青性能对比总结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国、美国和欧洲乳化沥青评价指标及试验方法比较研究[J]. 王文峰,朱富万,牛晓伟,吴冬生. 石油沥青. 2018(03)
[2]冷补沥青混合料嵌锁骨架级配及其性能研究[J]. 黄东,曹帆,薛金顺,管东银. 中外公路. 2018(01)
[3]水性聚氨酯改性乳化沥青制备及性能研究[J]. 张丰雷,凌晨,王燚,杨耸,杨静,李晶. 功能材料. 2018(02)
[4]聚氨酯裂缝修补材料Pucs路用性能研究[J]. 伍杰,李汝凯,陈飞,徐周聪. 公路交通技术. 2017(06)
[5]冷拌沥青混合料性能试验研究[J]. 长应海. 城市道桥与防洪. 2017(06)
[6]溶剂型冷补沥青混合料矿料级配组成设计研究[J]. 盖卫鹏. 内蒙古公路与运输. 2017(03)
[7]聚氨酯改性沥青混合料路用性能研究[J]. 曾保国. 湖南交通科技. 2017(01)
[8]冷拌沥青混合料配合比设计及性能研究[J]. 范鹏,安丰伟,徐金玉,刘林林. 现代交通技术. 2017(01)
[9]ACMP温拌改性沥青工程应用技术研究[J]. 何万林. 上海公路. 2016(04)
[10]沥青路面坑槽病害冷补材料研究综述[J]. 陈士轩,孙术学,李红. 公路交通科技(应用技术版). 2016(07)
博士论文
[1]长大隧道路面多孔彩色冷拌环氧沥青混合料开发及性能研究[D]. 张毅.重庆交通大学 2017
[2]水性聚氨酯丙烯酸酯水性漆制备及性能研究[D]. 王小荣.陕西科技大学 2014
硕士论文
[1]水性环氧—乳化沥青混合料路用性能研究[D]. 乔银萍.重庆交通大学 2017
[2]多聚磷酸改性沥青改性机理及混合料性能研究[D]. 付国志.大连理工大学 2017
[3]常温改性沥青混合料应用技术研究[D]. 李文赛.东北林业大学 2017
[4]高性能沥青路面灌缝材料的制备与性能研究[D]. 赖明利.吉林大学 2016
[5]高性能沥青混凝土路面施工质量控制与管理[D]. 陈志杰.重庆交通大学 2016
[6]增塑剂对路用沥青性能影响研究[D]. 孔志峰.长安大学 2015
[7]冷拌冷铺沥青混合料在荣昌县农村公路的应用研究[D]. 郭飞.重庆交通大学 2013
[8]环氧改性水性聚氨酯清漆的合成与性能研究[D]. 吴红菊.大连理工大学 2013
[9]新型乳化沥青混合料及修补技术研究[D]. 王悦.长安大学 2011
[10]SBS改性乳化沥青研制及路用性能室内试验研究[D]. 韩春来.长沙理工大学 2011
本文编号：3168158
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