【摘要】：隨著交通量越來越大,人們對瀝青路面的要求越來越高,由于改性瀝青性能優(yōu)越,所以在全球廣泛應(yīng)用。煤直接液化殘渣(DCLR)是煤液化工藝產(chǎn)生的副產(chǎn)物,它與特立尼達(dá)湖瀝青(TLA)的物質(zhì)組成、性質(zhì)類似,用于改性瀝青時的量小于TLA。將DCLR用作瀝青改性劑,既可以使液化殘渣得到充分利用,又解決了它帶來的環(huán)境問題。本文將DCLR進(jìn)行梯級萃取制得重油(HS)、瀝青烯(A)、前瀝青烯(PA)三種改性劑,加入到石油瀝青中,檢測得到改性瀝青的性能。得出結(jié)論:當(dāng)HS的量為1%、A的量為4%時改性瀝青性能符合美國ASTM D5710-95 40-55的標(biāo)準(zhǔn),加入PA時,改性瀝青的三大指標(biāo)不能同時符合標(biāo)準(zhǔn)。另外,本論文還選擇了模型化合物正十二烷、正二十烷、萘、芘作瀝青改性劑,得到的改性瀝青性能都隨改性劑的增多針入度、延度先減后增,軟化點先增后減。DCLR和改性瀝青的一些性質(zhì)用熱重分析儀(TG)、TG-FTIR、FTIR和熒光顯微鏡進(jìn)行了測定分析。七種改性瀝青與石油瀝青的熱失重和失重速率曲線趨勢相同,改性瀝青的失重率和石油瀝青相比有減小的趨勢,但相差不大。所有的瀝青熱解氣體的紅外譜圖中,在3500-4000cm-1有吸收峰,證明熱解氣中有H2O產(chǎn)生;在3015 cm-1是甲烷的振動峰;2290-2400cm-1是CO2振動吸收峰,CO2的峰強(qiáng)度,改性后的瀝青均大于石油瀝青;1374 cm-1有峰出現(xiàn),是S=O振動吸收峰,說明氣體中有SO2;650-900 cm-1是苯環(huán)取代基吸收振動峰,瀝青熱解后的產(chǎn)物主要是芳香烴、醇類、酚類的混合物。加入正十二烷、正二十烷的改性瀝青熱解后產(chǎn)生氣體在紅外圖中2290-2400cm-1表示CO2的峰強(qiáng)度比萘、芘改性瀝青的要大。這七種改性瀝青熒光物質(zhì)都比石油瀝青的多,加入改性劑后瀝青中偏油性的芳香分會增多,導(dǎo)致熒光增多,瀝青老化后DCLR萃取組分改性瀝青發(fā)光物質(zhì)還是以點狀存在,模型化合物的改性瀝青則是以短小的棒狀結(jié)構(gòu)顯現(xiàn)。本文中所有的改性瀝青,通過紅外檢測并沒有新的官能團(tuán)出現(xiàn),推測改性劑與石油瀝青只是物理混合并沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
[Abstract]:With the increasing traffic volume, the requirements of asphalt pavement are becoming higher and higher. Because of the excellent performance of modified asphalt, it is widely used in the world. Direct coal liquefaction residue (DCLR) is a by-product of coal liquefaction process. It is similar to Trinidad Lake bitumen (TLA) in material composition and properties. The quantity of modified bitumen is smaller than that of TLA.. Using DCLR as asphalt modifier can not only make full use of liquefied residue, but also solve the environmental problems caused by it. In this paper, (HS), asphaltene (A), pre-asphaltene (PA) was prepared by step extraction of DCLR, and the performance of modified asphaltene was detected by adding three modifiers to petroleum asphalt. It is concluded that when the amount of HS is 4, the performance of modified asphalt conforms to the standard of ASTM D5710-95 40-55 of the United States. When PA is added, the three indexes of modified asphalt can not meet the standard at the same time. In addition, the model compounds of n-dodecane, n-eicosane, naphthalene and pyrene were selected as asphalt modifiers. The properties of modified asphalt were increased with the increase of modifier, and the ductility decreased first and then increased. Some properties of DCLR and modified asphalt were determined by thermogravimetric analysis (TG), TG-FTIR,FTIR) and fluorescence microscope. The trend of thermogravimetric loss and weight loss rate curve of seven modified asphalt and petroleum asphalt is the same, and the weight loss rate of modified asphalt is smaller than that of petroleum asphalt, but the difference is not significant. In the infrared spectra of all bitumen pyrolytic gases, there are absorption peaks in 3500-4000cm-1, which proves that H2O is produced in pyrolytic gases, and methane vibrates at 3015 cm-1. 2290-2400cm-1 is the vibrational absorption peak of CO2, the peak strength of CO2 and the modified asphalt are higher than that of petroleum asphalt, and the peak of 1374 cm-1 is the vibrational absorption peak of CO2, indicating that there is SO2; in the gas. 650-900 cm-1 is the absorption vibrational peak of benzene ring substituents. The pyrolysis products of bitumen are mainly aromatic hydrocarbons, alcohols and phenols. After pyrolysis of modified asphalt with n-dodecane and n-eicosane, 2290-2400cm-1 indicates that the peak strength of CO2 is higher than that of naphthalene and pyrene modified asphalt. These seven kinds of modified bitumen have more fluorescent substances than petroleum asphalt. After adding modifier, the aromaticity of partial oil in asphalt increases, which leads to the increase of fluorescence. After asphalt aging, the luminescent substances of modified asphalt extracted by DCLR are still in the form of dots. The modified asphalt of the model compound is shown as a short rod structure. In this paper, there are no new functional groups in the modified asphalt by infrared detection. It is speculated that the modifier and petroleum asphalt are only mixed physically and there is no chemical reaction.
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U414

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2331807