本文關(guān)鍵詞：無機納米粒子與蛭石復(fù)配改性瀝青的制備與性能研究

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【摘要】：瀝青材料在路面建設(shè)和服役過程中受到熱、水、氧及光等環(huán)境因素的作用會發(fā)生老化現(xiàn)象,這將嚴重影響到瀝青路面的使用品質(zhì)和服役壽命。按照引起瀝青老化的原因不同,可將老化分為熱氧老化和光氧老化,瀝青路面服役過程中這兩種老化會同時發(fā)生,因此尋求合適的耐老化改性劑以同時改善瀝青耐熱氧和耐光氧老化性能具有重要意義。已有的研究表明,層狀硅酸鹽可以明顯改善瀝青的耐熱氧老化性能,但對瀝青耐光氧老化能力的提高并不明顯;而無機納米粒子的作用效果恰恰相反�，F(xiàn)將二者復(fù)配得到一種新的耐老化改性劑,有望綜合改善瀝青的耐熱氧和耐光氧老化性能。本文首先采用表面修飾后的不同無機納米粒子與有機蛭石(OEVMT)進行復(fù)配,研究了不同組合的復(fù)配改性劑對SK-70基質(zhì)瀝青老化前后物理與流變性能的影響,并確定了最優(yōu)的組合方式;然后將復(fù)配改性劑按最優(yōu)組合添加到不同種類的基質(zhì)瀝青和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性瀝青中,研究了不同種類復(fù)配改性瀝青老化前后的物理和流變性能,并利用紅外光譜對其老化前后的化學(xué)結(jié)構(gòu)進行了表征,探討了復(fù)配改性瀝青的耐老化機理。主要研究結(jié)論如下:(1)綜合不同復(fù)配改性劑對SK-70基質(zhì)瀝青薄膜烘箱(TFOT)、壓力老化箱(PAV)及紫外光(UV)老化后的物理與流變性能影響,發(fā)現(xiàn)納米ZnO與有機蛭石復(fù)配對SK-70瀝青的耐老化性能改善效果最明顯,即為最優(yōu)復(fù)配改性劑組合。(2)復(fù)配改性劑按最優(yōu)組合方式加入后,不同種類基質(zhì)瀝青的高溫穩(wěn)定性和抗車轍能力均得到提高,但其塑性變形能力有一定程度的降低。復(fù)配改性劑均能改善瀝青TFOT、PAV、UV及自然光老化后的物理和流變性能,并改善了重交90#瀝青PAV老化后的低溫流變性能,而對阿爾法70#和重交110#瀝青的影響很小。(3)不同配比復(fù)配改性劑對SBS改性瀝青老化前后的性能影響不一,其中1%OEVMT+2%Nano-ZnO能夠顯著改善SBS改性瀝青的耐熱氧和耐光氧老化性能,綜合考慮物理和流變性能,可以確定其為最佳摻量。同時發(fā)現(xiàn)納米氧化鋅與有機蛭石復(fù)配對抑制SBS改性瀝青的老化具有較好的協(xié)同增效作用。(4)紅外光譜測試結(jié)果表明,與相應(yīng)空白樣相比,復(fù)配改性劑能夠顯著抑制了三種基質(zhì)瀝青和SBS改性瀝青在TFOT、UV以及PAV老化過程中羰基的生成,從而使得復(fù)配改性瀝青表現(xiàn)出較好的耐熱氧和耐紫外老化性能。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U414

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