本文關(guān)鍵詞： SBS改性瀝青 重復(fù)老化與再生 再生劑 物理性能 流變性能 化學(xué)結(jié)構(gòu) 微觀結(jié)構(gòu)　出處：《武漢理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：SBS改性瀝青受到氧氣、溫度、紫外線等作用會(huì)發(fā)生老化,導(dǎo)致采用其鋪筑的路面產(chǎn)生多種病害,需要對(duì)其養(yǎng)護(hù)維修,由此會(huì)產(chǎn)生大量的廢舊SBS改性瀝青混合料。老化SBS改性瀝青的再生可以使廢舊SBS改性瀝青混合料獲得再利用,但再生SBS改性瀝青也會(huì)發(fā)生老化,采用其鋪筑的路面達(dá)到一定服役年限后,會(huì)再次產(chǎn)生廢舊SBS改性瀝青混合料。由于路面建設(shè)所需要的道路材料如瀝青、石料等均是不可再生資源,因此老化SBS改性瀝青的重復(fù)再生利用研究對(duì)更好地解決由廢舊SBS改性瀝青混合料產(chǎn)生的環(huán)境與資源問(wèn)題至關(guān)重要。本文通過(guò)壓力老化(PAV)、紫外老化(UV)和長(zhǎng)期熱氧老化方式,分別制備了老化SBS改性瀝青,并采用普通再生劑(CR)與兩種反應(yīng)型SBS改性瀝青再生劑(RRA、RRB)對(duì)不同老化方式制備的老化SBS改性瀝青再生,并采用相同的方法對(duì)其進(jìn)行二次老化與再生以及三次老化與再生,制備了重復(fù)老化SBS改性瀝青(CR-A-SMB、RRA-A-SMB與RRB-A-SMB)與重復(fù)再生SBS改性瀝青(CR-R-SMB、RRA-R-SMB與RRB-R-SMB),研究了重復(fù)老化與再生對(duì)SBS改性瀝青的物理性能、流變性能、化學(xué)結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)的影響。主要研究結(jié)論如下:(1)SBS改性瀝青分別經(jīng)過(guò)PAV老化、UV老化與長(zhǎng)期熱氧老化后,其相應(yīng)的物理性能均表現(xiàn)為針入度、延度與軟化點(diǎn)降低,而粘度增大,其中延度下降尤為明顯,分別由28.5 cm降低至1.2 cm,3.4 cm和3.3 cm。(2)在三種老化條件下,重復(fù)老化與重復(fù)再生分別使CR-A-SMB與CR-R-SMB的物理性能迅速變差,尤其是延度,如在PAV老化條件下采用CR制備的老化二次與老化三次SBS改性瀝青的延度分別為0.3 cm與0 cm,采用CR制備的再生一次、二次和三次SBS改性瀝青的延度分別是9.1 cm、0.9 cm和0.1 cm,即CR在SBS改性瀝青再生二次時(shí),對(duì)其延度已經(jīng)沒(méi)有恢復(fù)作用。(3)與CR-A-SMB與CR-R-SMB相比,在三種老化條件下RRB-A-SMB與RRB-R-SMB在重復(fù)老化與重復(fù)再生的過(guò)程中均能夠保持較好的物理性能。其中RRB在此過(guò)程中對(duì)延度的恢復(fù)作用更為明顯,如在UV老化條件下,采用RRB制備的老化二次與老化三次SBS改性瀝青的延度分別為10.9 cm與6 cm,采用RRB制備的再生一次、二次和三次SBS改性瀝青的延度分別是34.8 cm,28.2 cm和16 cm,即便老化SBS改性瀝青被再生二次,其延度依然能夠達(dá)到新鮮SBS改性瀝青的延度水平。(4)在PAV和UV老化條件下,RRB均能比CR更有效地恢復(fù)老化SBS改性瀝青的流變性能。CR-A-SMB與CR-R-SMB的流變性能分別隨著重復(fù)老化、再生次數(shù)的增加而迅速變差,極易發(fā)生低溫疲勞開(kāi)裂。而RRB-A-SMB與RRB-R-SMB的流變性能則保持的較好,從而避免了容易發(fā)生低溫疲勞開(kāi)裂的情況。(5)FTIR分析表明:SBS改性瀝青老化后,SBS中的C=C發(fā)生斷裂并被氧化生成C=O化合物。采用RRB對(duì)老化SBS改性瀝青再生,RRB中的環(huán)氧基團(tuán)化合物與SBS改性瀝青中的SBS氧化產(chǎn)物(如羧基等)發(fā)生了反應(yīng)生成酯。與CR-A-SMB、CR-R-SMB相比,RRB-A-SMB、RRB-R-SMB在重復(fù)老化與再生過(guò)程中形成了較少的C=O和S=O,并保持了較多的C=C,這表明RRB與SBS氧化產(chǎn)物之間的反應(yīng)在一定程度上恢復(fù)了SBS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)從而使SBS在重復(fù)老化過(guò)程中的降解程度減輕。(6)熒光顯微鏡觀察進(jìn)一步證明:RRB與SBS氧化產(chǎn)物之間發(fā)生了反應(yīng)從而使斷裂的SBS分子鏈段之間發(fā)生交聯(lián)形成細(xì)而密的SBS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使破損的SBS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)獲得一定程度的恢復(fù),而CR卻對(duì)老化SBS改性瀝青的微觀結(jié)構(gòu)沒(méi)有明顯的恢復(fù)作用。重復(fù)老化使RRB-A-SMB中的瀝青相與SBS相之間的相容性提高,RRB-R-SMB中的SBS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在重復(fù)再生過(guò)程中逐漸減少,但即便老化SBS改性瀝青被RRB重復(fù)再生三次后,其微觀結(jié)構(gòu)中依然保持一些SBS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
[Abstract]:SBS modified asphalt ( SBS - A - SMB , RRA - A - SMB and RRB - R - SMB ) was prepared from SBS modified asphalt . Compared with CR - A - SMB and CR - R - SMB , RRB - A - SMB and RRB - R - SMB had better ductility than CR - A - SMB and CR - R - SMB . ( 6 ) The observation of fluorescence microscope further proves that the reaction between RRB and SBS oxidation product leads to the formation of fine and dense SBS network structure between the broken SBS molecular chains , which makes the damaged SBS network structure recover to a certain extent , but CR has no obvious recovery effect on the microstructure of aged SBS modified asphalt . The repeated aging makes the SBS network structure in RRB - A - SMB be gradually reduced in the process of repeated regeneration , but even after the aged SBS modified asphalt is regenerated three times by RRB , some SBS network structure is still maintained .

【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U414

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1454738