橡胶沥青胶结料性能影响因素研究

发布时间：2017-06-21 06:00

  本文关键词：橡胶沥青胶结料性能影响因素研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：采用废旧轮胎橡胶粉制备橡胶沥青,不仅可有效减少其对环境的污染及实现资源的再利用,而且可显著提高沥青路面力学特性,如改善路面抗车辙、反射裂缝、水稳定性和降低疲劳开裂等性能。此外,橡胶沥青路面具有平整度好、抗滑性高及噪声低等优良特性。但是,目前国内外在橡胶沥青加工时的工艺参数对橡胶沥青性能的影响研究不够深入,影响到橡胶沥青的生产及其应用效果。因此,如何生产及制备性能优良的橡胶沥青、探索不同反应条件下橡胶沥青性能变化以及提高橡胶沥青的储存稳定性,成为解决橡胶沥青主要技术难题。首先,本研究在国内外橡胶沥青研究的基础上,结合室内大量试验,采用粘度、动态剪切流变仪(DSR)以及凝胶渗透色谱(GPC)等试验方法就反应参数对橡胶沥青性能的影响进行研究,并对不同反应参数下橡胶沥青性能变化进行定性及定量分析;其次,建立橡胶沥青灰色关联度评价模型,确定影响橡胶沥青性能的因素主次关系,并结合数理统计方法,确定橡胶沥青的最佳工艺参数;最后,采用化学法(次氯酸钠)活化的方式,研究的胶粉的活化对橡胶沥青性能的影响,主要包括粘度、流变性及储存稳定性能。结果表明,一般地,搅拌时间越长、温度越越高、搅拌速率越大及胶粉掺量越高,橡胶沥青粘度、车辙因子以及大分子数量(Large Molecular Size简称LMS)也越大;而对于基质沥青,各反应参数(温度、时间、搅拌速率)对其性能的影响较小。经灰色关联度分析,橡胶沥青反应参数的影响主次因素为:胶粉掺量反应时间温度转速,这说明胶粉掺量为最主要影响因素,其次为反应时间,温度和转速对车辙因子的影响较小;最终选定橡胶沥青的最佳试验参数为反应温度为200℃、胶粉掺量为20%、搅拌速率为2000r/min、反应时间为60min。胶粉的活化可显著降低橡胶沥青的粘度,但活化后的胶粉改性沥青的高温稳定性变好,且活化橡胶沥青的储存稳定性得到显著改善,掺量越高,其改善作用越明显。
【关键词】：公路工程 沥青胶结料 橡胶沥青 胶粉 工艺参数 GPC 灰色理论 活化
【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
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-17
• 1.1 研究的背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-16
• 1.2.1 废旧轮胎的回收利用9-11
• 1.2.2 废旧轮胎在公路沥青混合料中的应用11-13
• 1.2.3 胶粉与沥青胶结料的反应机理研究13-16
• 1.3 主要研究内容16-17
• 第二章 废旧轮胎胶粉生产工艺研究17-28
• 2.1 轮胎的组成17-18
• 2.2 橡胶粉的生产工艺18-21
• 2.3 橡胶粉的质量评价21-28
• 2.3.1 废旧轮胎胶粉的质量评价21-24
• 2.3.2 橡胶沥青的质量评价24-28
• 第三章 橡胶沥青的制备及其性能研究28-46
• 3.1 原材料及试验方案28-34
• 3.1.1 原材料28-29
• 3.1.2 试验方案29-30
• 3.1.3 主要试验方法30-34
• 3.2 反应时间对橡胶沥青性能的影响34-38
• 3.3 反应温度对橡胶沥青性能的影响38-40
• 3.4 胶粉掺量对橡胶沥青性能的影响40-43
• 3.5 搅拌速率对橡胶沥青性能的影响43-44
• 3.6 GPC测试对橡胶沥青性能的相关性分析44-45
• 3.7 本章小结45-46
• 第四章 基于灰色理论的橡胶沥青性能影响因素主次评价46-61
• 4.1 灰色关联度分析方法46-47
• 4.2 试验方法及测试结果47-55
• 4.2.1 试验方案47-48
• 4.2.2 测试结果及分析48-55
• 4.3 橡胶沥青车辙因子的灰关联分析结果55-59
• 4.4 本章小结59-61
• 第五章 基于活化特性的橡胶沥青储存稳定性研究61-72
• 5.1 国内外常见的活化方法及其机理61-62
• 5.2 活化胶粉的制备62-64
• 5.3 活化橡胶沥青性能测试及分析64-70
• 5.3.1 粘度测试及分析64-65
• 5.3.2 流变特性测试及分析65-67
• 5.3.3 胶粉的活化对橡胶沥青储存稳定性的影响67-69
• 5.3.4 橡胶沥青的红外光谱测试及分析69-70
• 5.4 本章小结70-72
• 第六章 主要结论72-74
• 6.1 主要结论72-73
• 6.2 进一步研究建议73-74
• 参考文献74-77
• 致谢77

【参考文献】

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本文编号：467757