RAP表面特征及其性能改善研究

发布时间：2017-09-05 07:07

  本文关键词：RAP表面特征及其性能改善研究

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【摘要】：针对目前乳化沥青冷再生过程中,将回收沥青路面材料(Reclaimed Asphalt Pavement,RAP)视为“黑色集料”,而忽视沥青老化膜的影响,导致乳化沥青与RAP粘附性低以及乳化沥青再生混合料性能整体偏低等问题。因此,本论文对RAP表面的老化沥青采用三氯乙烯(Trichloroethylene,TCE)“剥离法”进行分层分析,通过接触角测试、红外光谱测试、凝胶渗透色谱测试对RAP表面特性进行研究;以Ca(OH)2浆液(Slurry of Ca(OH)2,S-Ca)、硅烷偶联剂改性Ca(OH)2浆液(Slurry of silane coupling agent modified Ca(OH)2,S-SiCa)两种物质对沥青表面进行改性,通过接触角测试、红外光谱测试来研究乳化沥青在老化沥青表面的粘附性;在微观研究基础上,对RAP采用三氯乙烯浸泡1.5min、Ca(OH)2浆液30℃下浸泡30min、硅烷偶联剂改性Ca(OH)2浆液30℃下浸泡30min三种方式进行表面处理,通过粘附性测试、浸水马歇尔试验、15℃劈裂试验研究RAP表面处理对冷再生混合料性能的影响。研究结果表明:沥青老化后,羰基C=O特征吸收峰、亚砜S=O吸收峰、分子量等增大;RAP最外层的沥青由于直接和自然环境接触,老化最严重,最内层的沥青由于与矿料的接触,其老化程度也严重,中间层较低,沥青老化膜的存在降低了乳化沥青的粘附性;Ca(OH)2浆液、硅烷偶联剂改性Ca(OH)2浆液能有效的降低乳化沥青在老化沥青表面的接触角,增加粘附功,且硅烷偶联剂改性Ca(OH)2浆液的作用效果明显;RAP在三氯乙烯中冲洗1.5min,Ca(OH)2浆液30℃下浸泡30min、硅烷偶联剂改性Ca(OH)2浆液30℃下浸泡30min处理后,制备的冷再生沥青混合料的马歇尔稳定度、15℃劈裂强度分别有提高,其中硅烷偶联剂改性Ca(OH)2浆液处理后的RAP粘附性、再生混合料性能提升效果最好。
【关键词】：RAP 冷再生 接触角 表面改性 冷再生混合料
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U414
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 研究背景与意义10-11
• 1.2 RAP在冷再生过程中存在的问题11-13
• 1.3 目前国内外的研究现状13-14
• 1.3.1 关于RAP表面特征的研究13
• 1.3.2 关于乳化沥青冷再生混合料性能改善的研究13-14
• 1.4 RAP与乳化沥青之间的粘附因素分析14-15
• 1.5 研究内容及技术路线15-18
• 1.5.1 研究内容15-16
• 1.5.2 技术路线16-18
• 第二章 原材料与试验方法18-33
• 2.1 原材料技术性质18-21
• 2.1.1 沥青18
• 2.1.2 乳化沥青18-19
• 2.1.3 RAP19
• 2.1.4 硅烷偶联剂19-20
• 2.1.5 Ca(OH)_220-21
• 2.1.6 三氯乙烯21
• 2.1.7 其他材料21
• 2.2 测试仪器21-24
• 2.2.1 接触角测试仪21-22
• 2.2.2 红外光谱测试仪22-23
• 2.2.3 凝胶渗透色谱测试仪23-24
• 2.3 试验方案24-33
• 2.3.1 沥青老化方案24-25
• 2.3.2 RAP表面特征分析方案25-28
• 2.3.3 RAP表面性能改善试验方案28-30
• 2.3.4 RAP表面改善对冷再生混合料性能影响试验方案30-33
• 第三章 RAP表面特征分析33-43
• 3.1 沥青老化机理33-36
• 3.1.1 红外分析33-34
• 3.1.2 分子量分析34-36
• 3.2 RAP表面特性分析36-41
• 3.2.1 RAP表层内外沥青的性质变化36-37
• 3.2.2 RAP表层内外沥青的红外光谱分析37-39
• 3.2.3 RAP表层内外沥青的分子量分析39-41
• 3.3 本章小节41-43
• 第四章 RAP与乳化沥青粘附性评价43-49
• 4.1RAP与乳化沥青的粘附功计算43-45
• 4.1.1 固-液界面和粘附功43-44
• 4.1.2 接触角44-45
• 4.2 沥青老化程度对粘附性影响45-47
• 4.3 沥青老化膜对RAP粘附性影响47-48
• 4.4 本章小结48-49
• 第五章 RAP表面与乳化沥青粘附性改善49-62
• 5.1 Ca(OH)_2 作用机理49-50
• 5.2 偶联剂改性Ca(OH)_250-52
• 5.2.1 偶联剂改性Ca(OH)_2 浆液红外光谱分析50-51
• 5.2.2 偶联剂改性Ca(OH)_2 浆液作用机理分析51-52
• 5.3 表面处理效果52-53
• 5.4 沥青表面处理影响因素53-56
• 5.4.1 偶联剂掺量对沥青表面处理的影响53-54
• 5.4.2 温度对沥青表面处理的影响54-55
• 5.4.3 时间对沥青表面处理的影响55-56
• 5.5 处理后的沥青表面特征56-60
• 5.5.1 处理后的沥青表面接触角56-57
• 5.5.2 处理后的沥青表面红外光谱57-60
• 5.6 本章小节60-62
• 第六章 RAP表面改善对乳化沥青再生混合料性能影响62-69
• 6.1 最佳乳化沥青和最佳外掺水量确定62-64
• 6.2 RAP表面改善对冷再生混合料性能影响64-66
• 6.2.1 粘附性能64
• 6.2.2 马歇尔稳定度64-65
• 6.2.3 强度特性65-66
• 6.3 RAP表面处理对再生混合料性能改善的机理分析66-67
• 6.4 本章小结67-69
• 结论以及进一步研究建议69-71
• 主要结论69
• 进一步研究建议69-71
• 参考文献71-76
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果76-77
• 致谢77

【参考文献】

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本文编号：796526