【摘要】：我國各等級公路瀝青路面的發(fā)展使得對石油瀝青的需求量逐漸加大,石油作為一種不可再生的礦物資源也瀕臨枯竭。且石油瀝青在生產(chǎn)使用的過程中會(huì)產(chǎn)生大量溫室氣體,加速生態(tài)環(huán)境惡化,影響瀝青路面建設(shè)和養(yǎng)護(hù)事業(yè)的發(fā)展。為降低對礦物燃料的使用,充分利用并發(fā)揮可再生資源的優(yōu)勢,改善普通瀝青的性能缺陷,本文采用一種新型生物改性劑——生物炭,以改性普通基質(zhì)瀝青。生物炭不僅能改善瀝青結(jié)合料的性能,還可以降低生產(chǎn)成本,促進(jìn)道路材料的可持續(xù)發(fā)展。通過對國內(nèi)外文獻(xiàn)分析,選用合適細(xì)度的生物炭及改性瀝青制備方法,對生物炭改性瀝青的性能進(jìn)行了研究。本文通過對基質(zhì)瀝青和五種不同摻量的生物炭改性瀝青進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn),研究生物炭改性瀝青的路用性能。本文采用常規(guī)試驗(yàn)指標(biāo)(軟化點(diǎn)、針入度、60℃動(dòng)力黏度、短期老化、長期老化等)與SHRP指標(biāo)(DSR、BBR試驗(yàn)等)相結(jié)合的方式來評價(jià)生物炭改性瀝青的路用性能。通過室內(nèi)試驗(yàn)研究可得出以下結(jié)論:(1)生物炭改性瀝青的線黏彈范圍和均相程度均比基質(zhì)瀝青小,且生物炭摻量越大,線黏彈范圍越小;(2)生物炭加入后使瀝青的黏度和車轍因子增大,黏溫指數(shù)VTS的絕對值減小,說明生物炭可以改善瀝青的高溫性能和溫度敏感性;(3)生物炭在一定程度上會(huì)削弱瀝青的低溫性能,因此,需要合理控制生物炭摻量使得在提高瀝青高溫性能的同時(shí)不影響其低溫性能;(4)瀝青老化后的復(fù)數(shù)模量和車轍因子不斷增大,針入度減小、軟化點(diǎn)增大,說明瀝青的高溫抗車轍性能得到提高。(5)通過老化指數(shù)和黏度比的分析,生物炭改性瀝青的抗老化性能優(yōu)于基質(zhì)瀝青;(6)借助掃描電鏡和紅外光譜試驗(yàn)研究生物炭改性瀝青的微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成,結(jié)果表明,生物炭為多孔結(jié)構(gòu),能與瀝青更好的相容。對比基質(zhì)瀝青和生物炭改性瀝青的紅外圖譜發(fā)現(xiàn),生物炭與瀝青只是簡單的物理共混,未發(fā)生化學(xué)改性。生物炭改性瀝青不僅可以改善瀝青的性能缺陷,還可以充分利用廢物資源,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益,為我國鋪面工程的應(yīng)用提供參考。
【圖文】：

項(xiàng)目 實(shí)測值 規(guī)定值 0g，5s）（0.1mm） 63 60-80 ，15℃）（cm） 102.6 ≥100 ，10℃）（cm） 30 ≥20 法）（℃） 47.6 ≥43 C）（℃） 280 ≥260 餾法）（%） 1.8 ≤2.2 ）（g/cm3） 0.97 實(shí)測值 乙烯）（%） 99.7 ≥99.5 質(zhì)量損失（%） 0.02 ≤±0.8 T殘留針入度比（%） 62.7 ≥54 T度（10℃）（cm） 14 ≥4 T是oe陽市德勝活性炭廠利用農(nóng)作物秸稈所生產(chǎn)的，如圖 2.1 所示。表 2.2 所示為該生物炭的技術(shù)指

（b）圖 2.2 動(dòng)態(tài)剪切流變儀工作原理能很好地分析高分子材料的流變性質(zhì)，，但是該設(shè)流變試驗(yàn)時(shí)需注意以下幾點(diǎn)：選定試驗(yàn)溫度下滿足線黏彈性條件；存在最佳值。其厚度不同，對造成復(fù)數(shù)模量數(shù)值的剪切速率存在一定敏感性。不同瀝青應(yīng)采取中始終處于線黏彈范圍；復(fù)數(shù)模量測試結(jié)果的范圍選擇所需要的平行板 1×105～1×107Pa、1×103～1×105Pa 這兩個(gè)范圍時(shí)R 試驗(yàn)有 3 種平行板模具，不同的測試溫度選行板用于瀝青的高溫測試（40 ℃ ~90℃）；直徑 8 ~40℃）；直徑 4mm 的平行板用于瀝青的低溫測
【學(xué)位授予單位】：長安大學(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)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李詩琦;李闖民;李元元;;回收碳粉改性瀝青制備參數(shù)及性能研究[J];石油瀝青;2016年06期

2 盧強(qiáng);;利用生物廢油改性瀝青及其低溫路用性能研究[J];公路工程;2016年03期

3 王海峰;Mills-Beale J.;You Z.;Fini E.;;生物改性瀝青老化過程中的流變性能研究[J];中外公路;2016年03期

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本文編號：2549017