基于热氧老化作用下温拌基质沥青性能研究

发布时间：2020-08-12 11:40

【摘要】：沥青混合料路面以其优良的路用性能被广泛运用于现代道路建设中。我国沥青路面大多采用热拌沥青混合料,热拌沥青混合料不仅消耗能源还会污染环境,而温拌沥青混合料技术能降低沥青混合料的拌合与施工温度,缓解能源消耗和环境污染问题。道路沥青的老化是影响沥青路面路用性能和耐久性的重要因素,沥青的微观结构以及分子结构组成的分布状况会影响沥青的宏观性能。国内对温拌沥青的研究以宏观为主而微观特性的研究较少,对温拌沥青长期老化的研究也相对较少。本文对热氧老化作用下的基质沥青和温拌沥青宏观路用性能以及微观特性进行研究。本文采用90#基质沥青,两种温拌剂为试验材料,采用薄膜烘箱模拟沥青混合料拌和与施工过程中的短期老化,采用压力老化容器试验模拟服役过程中的长期老化,对不同老化条件下的各沥青材料进行针入度试验、软化点试验、延度试验、布氏旋转粘度试验、弯曲梁流变试验以及原子力显微镜试验,研究温拌剂和老化对基质沥青路用性能的影响,为温拌剂的推广和使用提供试验依据。通过三大指标分析温拌沥青的高低温性能,采用残留针入度比、残留延度比、软化点升高率、和老化前后粘度比分析温拌沥青抗老化性能,采用针入度指数、针入度粘度指数和粘温曲线法分析温拌沥青感温性能,结果表明:Evo温拌剂能小幅提高基质沥青的高温性能,能改善基质沥青的低温性能,使基质沥青温度敏感性增大,提高了基质沥青的抗老化性能。USP温拌剂降低了基质沥青的高温性能,提高了基质沥青低温性能,使基质沥青温度敏感性增大,改善了基质沥青短期老化阶段的抗老化性能。弯曲梁流变试验表明:Evo温拌剂能提升基质沥青不同老化条件下的低温性能,且掺量在0.6%时提升效果最好,USP也能提升基质沥青不同老化条件下的低温性能,提升效果好于Evo温拌剂,且掺量越高提升效果越好。结合Burgers参数拟合可知,两种温拌剂均使老化前后基质沥青耗散能增加,储存能减少,耗散能比增大,提高了基质沥青的应力松弛能力,使基质沥青的抗裂性能增强。原子力显微镜试验表明:Evo温拌剂和USP温拌剂均改变了基质沥青的微观结构,只有基质沥青和Evo温拌沥青出现了明显的蜂形结构和相位结构。随着老化程度的加深,基质沥青蜂形结构数量变少,粗糙度变小,表面承载力变大;Evo温拌沥青蜂形结构的数量变多,分散相的面积变大,粗糙度变大,表面承载力变大;USP温拌沥青随着老化的加深,逐渐出现黑白相间的图形。
【学位授予单位】：内蒙古工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U414
【图文】：

图 1-1 2011-2016 年全国公路总里程和公路密度011-2016 National highway total length and highway de土路面，沥青混凝土路面具有抗滑性好、力学周期短、开放使用快等诸多优点。我国的高速上。大多数扩建与改建的市政道路也采用沥青合料(Hot Mixture Asphalt 简称 HMA)进行沥青应用广泛，路用性能也比较好。但是热拌沥青混在 150~180℃的温度条件下进行拌合，由于沥青会消耗大量的能源，加速沥青的老化，而且在搅气体以及有害气体（NO、SO2 等）。这些烟尘工人员以及周围群众的身体健康带来了危害[2]出。这显然与我国大力提倡生态文明建设，倡导情不符，因而在公路交通的建设中，大力推进保护和节约能源。国家“十三五”交通运输发展的热潮，对道路路面技术的要求也变得更高，因

USP温拌剂

Evo温拌剂Fig.2-1USPwarmmixagentFig.2-2Evowarmmixagent

【参考文献】

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3 杨通明;;Aspha-min温拌橡胶沥青混合料路用性能试验研究[J];公路交通技术;2014年03期

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5 杨哲;谭永波;;浅谈温拌沥青技术的发展现状[J];甘肃科技;2014年02期

6 张帆;于江;宋卿卿;张金辉;;KSH-D温拌剂对基质沥青短期老化的影响[J];中外公路;2013年06期

7 程一鸣;;美国温拌沥青混合料研究进展及设计方法综述[J];交通标准化;2013年17期

8 王阿强;;沥青的老化对沥青路面的影响[J];科技信息;2013年21期

9 何东坡;吴乃明;李欣;王浩;;温拌剂种类对沥青老化性能影响的研究[J];公路工程;2013年02期

10 张红梅;边开磊;刘圣洁;徐东;;基于灰色突变理论的沥青老化行为分析[J];郑州大学学报(工学版);2013年01期

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5 吕威;温拌改性剂对沥青及沥青混合料路用性能影响研究[D];长安大学;2012年

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7 严世祥;温拌沥青混合料的应用技术研究[D];重庆大学;2007年

本文编号：2790484