SBS改性沥青老化与再生规律研究

发布时间：2020-07-25 08:30

【摘要】：本文主要采用薄膜烘箱试验(TFOT)和压力老化罐试验(PAV)系统考察了试验温度、时间、样品膜厚等因素对SBS改性沥青老化过程中物理性能和黏温性能的影响,并结合四组分分析、红外光谱分析、荧光光谱分析,探讨了SBS改性沥青的老化规律;在此基础上建立了SBS改性沥青老化动力学模型及非线性微分老化模型;采用曲面响应法设计试验,进行SBS改性沥青再生剂的研发,并对再生剂的再生效果进行评价。研究表明:随着老化温度的升高,老化时间的延长或沥青膜厚的减小,在改性剂的加入不影响SBS改性沥青中基质沥青老化的前提下,改性沥青中基质沥青对老化的贡献逐渐增大而改性剂的贡献逐渐减小;随着老化程度的加深,基质沥青的相对活化能?E_a/R略有增加,而SBS改性沥青相对活化能?E_(a1)/R减小,?E_(a2)/R增大,二者逐渐趋于一致;通过荧光光谱分析,基质沥青与SBS改性沥青中均存在两个荧光发色中心,且荧光强度随老化程度的加深而逐渐减弱;分别以软化点、针入度和黏度为参数建立了沥青老化动力学模型及非线性微分老化模型,其中以针入度为参数建立的老化模型对于基质沥青与SBS改性沥青的老化过程均有较好的拟合效果;在SBS改性沥青老化规律研究基础上,依据模块化思想,采用曲面响应法进行试验设计,制备出具有改性功能的SBS改性沥青再生剂MR,且MR的最佳组成为:油分A掺量42wt%,助剂B掺量8wt%,搅拌时间2h。研究表明MR对老化SBS改性沥青具有良好的再生效果,尤其对其低温性能具有明显的改善作用,其最佳用量范围为20wt%~25wt%。
【学位授予单位】：中国石油大学(华东)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE626.86
【图文】：

本课题拟采用 TFOT 和 PAV 法对沥青老化过程进行模拟，研究沥青老化行为及规律，结合微观表征手段对老化规律进行探讨，并建立老化模型；在此基础上进行 SBS改性沥青再生剂研发，并对其再生效果进行评价。本课题研究思路及技术路线见图1-1。图 1-1 研究思路和技术路线Fig1-1 Research approach and technical route

图 2-1 82 型沥青薄膜烘箱 图 2-2 Model 9300 压力老化罐Fig2-1 Asphalt thin film oven with model 82 Fig2-2 Pressure aging vessel with mod.2.2 沥青性能测定仪器沥青性能测定仪器主要包括三大类：常规指标测定仪器、流变性能指标测红外光谱分析等微观表征仪器等。具体所用仪器如表 2-3 所示。表 2-3 沥青性能指标测定仪器Table2-3 The main experiment instruments and manufacturers项目 仪器名称及型号 生产厂家软化点实验 SYD-2806E 全自动沥青软化点试验器 上海昌吉地质仪器有针入度实验SYD-2801E 型全自动针入度仪 无锡市华南实验仪器有HWY-10 多功能循环恒温水浴 上海昌吉地质仪器有延度实验 LYY-7C 型智能沥青延伸度测定仪 北京中科路达实验仪器

图 2-1 82 型沥青薄膜烘箱 图 2-2 Model 9300 压力老化罐Fig2-1 Asphalt thin film oven with model 82 Fig2-2 Pressure aging vessel with mod.2.2 沥青性能测定仪器沥青性能测定仪器主要包括三大类：常规指标测定仪器、流变性能指标测红外光谱分析等微观表征仪器等。具体所用仪器如表 2-3 所示。表 2-3 沥青性能指标测定仪器Table2-3 The main experiment instruments and manufacturers项目 仪器名称及型号 生产厂家软化点实验 SYD-2806E 全自动沥青软化点试验器 上海昌吉地质仪器有针入度实验SYD-2801E 型全自动针入度仪 无锡市华南实验仪器有HWY-10 多功能循环恒温水浴 上海昌吉地质仪器有延度实验 LYY-7C 型智能沥青延伸度测定仪 北京中科路达实验仪器

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本文编号：2769580