LM-S改性剂提高石油沥青与石料的粘附性能研究

发布时间：2020-07-30 09:55

【摘要】：沥青混合料中沥青和石料之间的粘附性能是直接影响沥青混合料的力学性能、高温稳定性、低温稳定性以及水稳定性等路用性能的重要因素。研究沥青改性剂对石油沥青在石料表面粘附性能的影响,对提高沥青与石料之间的粘附性能,改善沥青混合料的路用性能有重要的学术意义和广阔的应用前景。论文首先对基质沥青(齐鲁70#A)、LM-S改性剂以及春风减渣(CFVR)的基本性质进行测定,并对基质沥青、LM-S改性剂和春风减渣的四组分进行分离和表征,通过改进的Brown-Ladner法计算得到各组分的平均分子结构参数,同时根据SBS改性剂和硫磺改性剂的技术指标,构建出各自的平均分子结构式,并由XRD分析确定石料粉末的组成并构建其晶体结构模型。通过Materials Studio软件构建各组分的平均分子结构模型,并按照四组分分析的结果构建基质沥青模型和改性沥青模型,导入白云石的晶体结构模型,构建得到不同的沥青-石料模型体系,分别进行分子动力学模拟并计算各个模型体系中沥青与石料表面的界面粘附功以表征两者之间的粘附性能,得到不同沥青和石料表面的界面粘附功从大到小的顺序为:LM-S(20%)改性沥青SBS(5%)改性沥青基质沥青(齐鲁70#A)硫磺(5%)改性沥青CFVR(20%)改性沥青。采用热水溶解法测定基质沥青和不同改性沥青在石料表面的覆盖率并结合沥青-石料界面的微观结构对分子模拟计算结果进行验证。不同沥青在石料表面的覆盖率由大到小的顺序为:LM-S(20%)改性沥青SBS(5%)改性沥青基质沥青(齐鲁70#A)硫磺(5%)改性沥青CFVR(20%),与模拟计算得到的界面粘附功大小顺序相吻合,说明LM-S改性剂能显著增强沥青和石料表面之间的粘附性能,同时也验证了利用分子模拟方法计算动力学参数来评价沥青和石料表面之间粘附性能的可行性。最后由沥青混合料路用性能试验的各项测验结果可知,LM-S改性沥青混合料的高温稳定性、低温稳定性以及水稳定性等路用性能均有所改善。使用LM-S改性混合料在昆磨高速某路段进行路面铺筑施工并初步考察其各项路用性能,结果显示前期其各项检测指标均能满足相关规范的技术要求,后期仍需对其进行跟踪考察。
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U414

【参考文献】

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本文编号：2775378