SBS改性沥青的老化机理

发布时间：2017-03-18 19:06

  本文关键词：SBS改性沥青的老化机理，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：高速公路的建设和养护不仅耗费了本就稀有的石油资源,还产生了大量的旧沥青混合料,对自然环境、石油资源以及社会经济都将造成严重的负面影响,因此对沥青旧料进行再生利用具有重要的社会经济以及生态环境意义。老化是再生的逆过程,要想实现沥青旧料的再生利用,首先得掌握其老化机理,了解沥青老化的本质原因。由于SBS改性沥青较普通沥青而言,具有良好的高温以及低温性能,因而在高速公路建设中应用也最为广泛,对SBS改性沥青进行老化机理研究具有较高的工程价值。本文从实际工程出发,对不同龄期、层位的SBS改性沥青的老化机理展开研究。首先对实验室抽提回收SBS改性沥青的方法进行研究,发现使用三氯乙烯回收SBS改性沥青时需要适当增加蒸馏时间以消除其对沥青性能的影响；通过高速离心加循环自然沉淀的方法,可以消除矿粉对沥青性能的影响。其次,通过动态频率扫描试验,确定沥青的复数模量主曲线；同时,采用重复蠕变恢复试验并利用Burgers模型进行拟合分析得到沥青高温指标累积应变和Gv,评价其在线性黏弹性区域内的高温性能；并采用多级应力重复蠕变恢复试验,研究其在非线性黏弹性区域内的动态力学响应,评价其在非线性黏弹性区域内的高温性能。研究发现,老化提高了沥青的高温抗车辙性能,但高温稳定性则受一定程度的影响。然后,通过弯曲梁流变仪试验,比较分析不同龄期、层位的SBS改性沥青的低温指标——弯曲蠕变劲度S和蠕变应变速率m,研究低温性能与老化程度的关系,发现沥青老化对低温性能的影响十分显著。最后,通过红外光谱分析试验来推测SBS改性沥青老化过程中发生的化学反应,采用二烯指数BI、羰基指数CI与亚砜指数SI定量分析。发现氧化反应为沥青老化的主要原因,沥青的老化速率随着反应的进行逐渐减慢。并通过原子力显微镜试验观测不同老化程度的SBS改性沥青的微观结构,采用表面粗糙度这一指标对微观结构的改变进行量化分析,发现随着老化程度的深入,SBS改性沥青表面某一分子或原子的分布规律发生改变,具体表现为,在Z轴方向上的“波动”幅度及面积不断减少。
【关键词】：SBS改性沥青 回收 DSR BBR 微观
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U414
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 研究背景11
• 1.2 国内外研究概况11-17
• 1.2.1 沥青结构的理论研究11-13
• 1.2.2 沥青的回收方法研究13
• 1.2.3 沥青老化机理研究13-16
• 1.2.4 沥青老化性能评价方法研究16-17
• 1.3 研究的主要内容及技术路线17-19
• 1.3.1 主要研究内容17
• 1.3.2 技术路线17-19
• 第二章 SBS改性沥青的常规指标评价与研究19-30
• 2.1 工程概况19-22
• 2.1.1 道路基本信息19-20
• 2.1.2 芯样采集情况20-22
• 2.2 SBS改性沥青的抽提回收试验22-27
• 2.2.1 溶剂的适用性以及去除方法23-25
• 2.2.2 矿粉对SBS改性沥青性能的影响以及去除方法25-27
• 2.3 SBS改性沥青常规指标下的老化规律研究27-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 基于流变学的SBS改性沥青路用性能评价与研究30-47
• 3.1 SBS改性沥青的动态频率扫描试验30-37
• 3.1.1 动态力学试验原理31-34
• 3.1.2 SBS改性沥青的动态力学试验方案34
• 3.1.3 流变主曲线的建立与分析34-37
• 3.2 SBS改性沥青的重复蠕变恢复试验37-41
• 3.2.1 重复蠕变恢复试验原理38-39
• 3.2.2 SBS改性沥青的重复蠕变恢复试验方案39-40
• 3.2.3 线性黏弹性范围内的力学响应规律研究40-41
• 3.3 SBS改性沥青的多级应力重复蠕变恢复试验41-43
• 3.3.1 多级应力重复蠕变恢复试验原理42
• 3.3.2 SBS改性沥青的多级应力重复蠕变恢复试验方案42
• 3.3.3 非线性黏弹性范围内的力学响应规律研究42-43
• 3.4 SBS改性沥青的弯曲梁流变仪试验43-46
• 3.4.1 弯曲梁流变仪(BBR)试验简介43-44
• 3.4.2 试验设备与方案44
• 3.4.3 试验结果与结果分析44-46
• 3.5 本章总结46-47
• 第四章 SBS改性沥青红外光谱研究47-56
• 4.1 傅里叶红外光谱(FTIR)简介47-49
• 4.1.1 红外光谱分析47
• 4.1.2 傅里叶红外光谱仪工作原理47-48
• 4.1.3 SBS改性沥青官能团结构48-49
• 4.2 SBS改性老化沥青的红外光谱(FTIR)试验49-55
• 4.2.1 试验设备与样品制备49-50
• 4.2.2 傅里叶红外光谱试验结果分析50-55
• 4.3 本章总结55-56
• 第五章 SBS改性老化沥青的原子力显微镜研究56-65
• 5.1 原子力显微镜(AFM)简介56-58
• 5.1.1 原子力显微镜(AFM)结构组成57
• 5.1.2 原子力显微镜(AFM)工作原理57-58
• 5.2 SBS改性老化沥青的原子力显微镜(AFM)试验58-64
• 5.2.1 试验设备与样品制备58-59
• 5.2.2 原子力显微镜试验结果分析59-64
• 5.3 本章总结64-65
• 第六章 结论与展望65-68
• 6.1 结论65-66
• 6.2 创新66
• 6.3 展望66-68
• 参考文献68-71
• 致谢71

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 ;应用于高级公路的高分子改性沥青[J];建材工业信息;2002年10期

2 李飞;周明;;改性沥青设备技术展望[J];工程机械文摘;2003年02期

3 王元荪;用于道路的改性沥青材料[J];橡胶工业;2003年04期

4 李景轩,孟凡军;改性沥青设备的发展与应用[J];建筑机械化;2003年01期

5 张宗辉;道维施改性沥青设备[J];建筑机械;2004年02期

6 方炬洋;改性沥青在漳诏高速公路中的应用[J];福建建设科技;2004年04期

7 张哲,何中科;浅谈改性沥青的生产[J];山西交通科技;2005年S1期

8 李玫;;橡胶-聚乙烯改性沥青[J];橡塑资源利用;2005年06期

9 郭强;;改性沥青的应用及推广[J];科学之友(学术版);2006年01期

10 杨元明;赵冰;杨璐;;改性沥青设备的自动控制及其实现[J];中国市政工程;2006年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 黄婉利;俞华信;罗望群;王玲;陈定利;;改性沥青新产品研究开发[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展（上册）[C];2001年

2 徐希娟;原健安;;化学改性沥青的应用前景分析[A];中国公路学会’2001学术交流论文集[C];2001年

3 郝培文;;改性沥青使用技术中的问题及发展趋势[A];第五届全国路面材料及新技术研讨会论文集[C];2004年

4 杨林江;施张兴;金海山;林大根;;浅谈乳化改性沥青发展方向及生产技术关键[A];第五届全国路面材料及新技术研讨会论文集[C];2004年

5 孔宪明;;改性沥青的显微观测[A];建筑防水工程新技术第五届学术年会论文集[C];1998年

6 ;塑性体改性沥青、弹性体改性沥青两项新国标实施[A];全国第十四届防水材料技术交流大会论文集[C];2012年

7 王燕文;陈e，

本文编号：254894