煤矸石粉/水镁石纤维复合改性沥青混合料路用性能研究
发布时间：2020-12-04 13:34
煤矸石是我国目前排放量最大的工业固体废弃物之一,国内外鲜见以煤矸石粉作为填料对沥青混合料进行改性的研究成果;而水镁石纤维作为当前石棉纤维首选天然代用品是一种性能优异且价格低廉的矿物纤维,其对沥青混合料性能的改善效果尚待深入探讨。鉴于此,系统开展煤矸石粉/水镁石纤维复合改性沥青混合料性能研究,明确其适用性及使用效果,对于提高煤矸石及水镁石纤维在道路工程中的资源化利用率、改善沥青混合料使用性能具有重要意义。论文在对煤矸石原矿进行物化特征分析的基础上,探索煤矸石粉作为沥青混合料用填料型改性剂的潜在条件。制备三种不同类型的煤矸石粉(H1、H2、H3型),在兼顾高、低温性能的基础上,采用流变学手段确定出H1、H2、H3型煤矸石粉沥青胶浆的合理粉较比范围;采用锥入度试验、布氏粘度试验、动态剪切流变试验(DSR)、动态热力学分析试验(DMTA)等对煤矸石粉/水镁石纤维沥青胶浆的力学性能、粘温特性、流变特性、相态变化等进行了系统研究,分析了不同种类及掺量条件下煤矸石粉复合水镁石纤维对沥青结合料性能的改善程度;通过车辙试验、小梁低温弯曲试验及冻融劈裂试验进一步研究了煤矸石粉/水镁石纤维改性沥青混合料的高...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 无机填料改性沥青胶浆性能研究现状
1.2.2 煤矸石在道路工程中的应用研究现状
1.2.3 纤维改性沥青混合料研究现状
1.2.4 存在的问题
1.3 研究内容与技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 煤矸石粉及水镁石纤维技术性质
2.1 煤矸石的主要技术性质
2.1.1 煤矸石的成因
2.1.2 煤矸石粉的制备
2.1.3 粒度
2.1.4 密度
2.1.5 比表面积
2.2 煤矸石的主要元素及化学组成
2.2.1 煤矸石的主要元素组成
2.2.2 煤矸石主要化学组成
2.3 煤矸石粉微观形貌特性
2.4 水镁石纤维物化特性研究
2.4.1 水镁石纤维形貌及基本性能指标
2.4.2 吸湿性
2.4.3 吸油性
2.4.4 耐热性
2.5 本章小结
第三章 煤矸石粉/水镁石纤维复合改性沥青胶浆流变特性研究
3.1 原材料及其主要性能
3.1.1 沥青
3.1.2 填料
3.2 煤矸石粉改性沥青胶浆制备及工艺
3.3 沥青胶浆粉胶比的确定
3.3.1 高温性能试验
3.3.2 低温性能试验
3.3.3 高低温性能相关性分析
3.4 粘温特性研究
3.5 抗剪特性研究
3.6 动态剪切流变特性研究
3.6.1 温度扫描试验
3.6.2 频率扫描试验
3.7 相态行为研究
3.8 煤矸石粉/水镁石纤维复合改性沥青胶浆性能研究
3.8.1 抗剪性能研究
3.8.2 高温性能研究
3.8.3 相态行为研究
3.9 本章小结
第四章 煤矸石粉/水镁石纤维复合改性沥青混合料组成设计及路用性能研究
4.1 沥清混合料的组成设计
4.1.1 原材料
4.1.2 集料级配设计
4.1.3 最佳油石比确定
4.2 煤矸石粉/水镁石纤维复合改性沥青混合料路用性能研究
4.2.1 高温稳定性
4.2.2 低温抗裂性
4.2.3 水稳定性
4.3 沥青胶浆及沥青混合料路用性能影响因素灰色关联分析
4.3.1 灰色关联分析原理
4.3.2 沥青胶浆灰色关联分析
4.3.3 沥青混合料灰色关联分析
4.4 煤矸石粉/水镁石纤维改性沥青胶浆及混合料作用机理研究
4.4.1 煤矸石粉与沥青的相互作用机理
4.4.2 煤矸石粉/水镁石纤维复合改性沥青混合料作用机理
4.5 本章小结
主要研究结论与研究展望
主要研究结论
研究展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]填料对橡胶沥青胶浆高低温性能的影响[J]. 徐波,刘运新,王英. 功能材料. 2016(01)
[2]玄武岩纤维对老化沥青混合料路用性能的影响[J]. 傅珍,黄振,马峰. 材料导报. 2016(02)
[3]聚酯纤维透水性沥青混合料配合比设计[J]. 张岭岭,吴金荣. 中外公路. 2015(05)
[4]纤维沥青胶浆高低温性能研究[J]. 吴萌萌,李睿,张玉贞,魏建明,樊亮. 中国石油大学学报(自然科学版). 2015(01)
[5]基于细微观结构的煤矸石固土材料固土机理研究[J]. 肖雪军,唐惠东,鞠宇飞. 硅酸盐通报. 2015(01)
[6]应用流变学研究沥青胶浆最佳粉胶比的确定方法[J]. 李智慧,谭忆秋. 中外公路. 2014(04)
[7]利用煤矸石制取无机纤维工艺试验的研究[J]. 尹雪. 材料研究与应用. 2014(02)
[8]煤矸石综合利用的产业化及其展望[J]. 郭彦霞,张圆圆,程芳琴. 化工学报. 2014(07)
[9]矸石山不同造林模式对土壤养分及酶活性影响的研究[J]. 刘阳,刘畅,邢兆凯,贾树海,赵旭炜,李明,程利. 生态环境学报. 2013(08)
[10]粉胶比对冷补沥青混合料性能的影响[J]. 雷宗建,黄国威,张争奇. 公路. 2013(07)
博士论文
[1]玄武岩纤维沥青混凝土性能研究与增强机理微观分析[D]. 高春妹.吉林大学 2012
[2]盐富集条件下矿物复合纤维沥青混合料路用性能及腐蚀损伤研究[D]. 熊锐.长安大学 2012
[3]玻璃纤维—硅藻土复合改性沥青混凝土性能研究[D]. 许淳.吉林大学 2010
[4]火山灰沥青胶浆路用性能的研究[D]. 陈志国.哈尔滨工业大学 2010
[5]基于DMA方法对沥青粘弹性能的研究[D]. 詹小丽.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]高寒地区复合矿物纤维沥青路面应用研究[D]. 罗国虎.长安大学 2014
[2]高铁低铝煤矸石综合利用的基础研究[D]. 师垒垒.昆明理工大学 2013
[3]沥青胶浆的界面行为与机理分析[D]. 郭猛.哈尔滨工业大学 2012
[4]矿物纤维阻燃沥青混合料材料组成及路用性能研究[D]. 秦先涛.长安大学 2012
[5]矿物复合纤维沥青混合料路用性能研究[D]. 马莉莉.长安大学 2011
[6]硅藻土改性沥青研究[D]. 鲍燕妮.长安大学 2005
[7]煤矸石的基本性质及作为橡胶补强填充剂的基础性研究[D]. 向宇.太原理工大学 2004
本文编号：2897697
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 无机填料改性沥青胶浆性能研究现状
1.2.2 煤矸石在道路工程中的应用研究现状
1.2.3 纤维改性沥青混合料研究现状
1.2.4 存在的问题
1.3 研究内容与技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 煤矸石粉及水镁石纤维技术性质
2.1 煤矸石的主要技术性质
2.1.1 煤矸石的成因
2.1.2 煤矸石粉的制备
2.1.3 粒度
2.1.4 密度
2.1.5 比表面积
2.2 煤矸石的主要元素及化学组成
2.2.1 煤矸石的主要元素组成
2.2.2 煤矸石主要化学组成
2.3 煤矸石粉微观形貌特性
2.4 水镁石纤维物化特性研究
2.4.1 水镁石纤维形貌及基本性能指标
2.4.2 吸湿性
2.4.3 吸油性
2.4.4 耐热性
2.5 本章小结
第三章 煤矸石粉/水镁石纤维复合改性沥青胶浆流变特性研究
3.1 原材料及其主要性能
3.1.1 沥青
3.1.2 填料
3.2 煤矸石粉改性沥青胶浆制备及工艺
3.3 沥青胶浆粉胶比的确定
3.3.1 高温性能试验
3.3.2 低温性能试验
3.3.3 高低温性能相关性分析
3.4 粘温特性研究
3.5 抗剪特性研究
3.6 动态剪切流变特性研究
3.6.1 温度扫描试验
3.6.2 频率扫描试验
3.7 相态行为研究
3.8 煤矸石粉/水镁石纤维复合改性沥青胶浆性能研究
3.8.1 抗剪性能研究
3.8.2 高温性能研究
3.8.3 相态行为研究
3.9 本章小结
第四章 煤矸石粉/水镁石纤维复合改性沥青混合料组成设计及路用性能研究
4.1 沥清混合料的组成设计
4.1.1 原材料
4.1.2 集料级配设计
4.1.3 最佳油石比确定
4.2 煤矸石粉/水镁石纤维复合改性沥青混合料路用性能研究
4.2.1 高温稳定性
4.2.2 低温抗裂性
4.2.3 水稳定性
4.3 沥青胶浆及沥青混合料路用性能影响因素灰色关联分析
4.3.1 灰色关联分析原理
4.3.2 沥青胶浆灰色关联分析
4.3.3 沥青混合料灰色关联分析
4.4 煤矸石粉/水镁石纤维改性沥青胶浆及混合料作用机理研究
4.4.1 煤矸石粉与沥青的相互作用机理
4.4.2 煤矸石粉/水镁石纤维复合改性沥青混合料作用机理
4.5 本章小结
主要研究结论与研究展望
主要研究结论
研究展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]填料对橡胶沥青胶浆高低温性能的影响[J]. 徐波,刘运新,王英. 功能材料. 2016(01)
[2]玄武岩纤维对老化沥青混合料路用性能的影响[J]. 傅珍,黄振,马峰. 材料导报. 2016(02)
[3]聚酯纤维透水性沥青混合料配合比设计[J]. 张岭岭,吴金荣. 中外公路. 2015(05)
[4]纤维沥青胶浆高低温性能研究[J]. 吴萌萌,李睿,张玉贞,魏建明,樊亮. 中国石油大学学报(自然科学版). 2015(01)
[5]基于细微观结构的煤矸石固土材料固土机理研究[J]. 肖雪军,唐惠东,鞠宇飞. 硅酸盐通报. 2015(01)
[6]应用流变学研究沥青胶浆最佳粉胶比的确定方法[J]. 李智慧,谭忆秋. 中外公路. 2014(04)
[7]利用煤矸石制取无机纤维工艺试验的研究[J]. 尹雪. 材料研究与应用. 2014(02)
[8]煤矸石综合利用的产业化及其展望[J]. 郭彦霞,张圆圆,程芳琴. 化工学报. 2014(07)
[9]矸石山不同造林模式对土壤养分及酶活性影响的研究[J]. 刘阳,刘畅,邢兆凯,贾树海,赵旭炜,李明,程利. 生态环境学报. 2013(08)
[10]粉胶比对冷补沥青混合料性能的影响[J]. 雷宗建,黄国威,张争奇. 公路. 2013(07)
博士论文
[1]玄武岩纤维沥青混凝土性能研究与增强机理微观分析[D]. 高春妹.吉林大学 2012
[2]盐富集条件下矿物复合纤维沥青混合料路用性能及腐蚀损伤研究[D]. 熊锐.长安大学 2012
[3]玻璃纤维—硅藻土复合改性沥青混凝土性能研究[D]. 许淳.吉林大学 2010
[4]火山灰沥青胶浆路用性能的研究[D]. 陈志国.哈尔滨工业大学 2010
[5]基于DMA方法对沥青粘弹性能的研究[D]. 詹小丽.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]高寒地区复合矿物纤维沥青路面应用研究[D]. 罗国虎.长安大学 2014
[2]高铁低铝煤矸石综合利用的基础研究[D]. 师垒垒.昆明理工大学 2013
[3]沥青胶浆的界面行为与机理分析[D]. 郭猛.哈尔滨工业大学 2012
[4]矿物纤维阻燃沥青混合料材料组成及路用性能研究[D]. 秦先涛.长安大学 2012
[5]矿物复合纤维沥青混合料路用性能研究[D]. 马莉莉.长安大学 2011
[6]硅藻土改性沥青研究[D]. 鲍燕妮.长安大学 2005
[7]煤矸石的基本性质及作为橡胶补强填充剂的基础性研究[D]. 向宇.太原理工大学 2004
本文编号：2897697
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