【摘要】：石油瀝青是石油加工過程中的產(chǎn)品,因此石油瀝青也是不可再生資源,由于我國交通運(yùn)輸行業(yè)的迅速發(fā)展,有大量的高等級公路亟待修建,因此將耗費(fèi)大量的石油瀝青,這與我國所倡導(dǎo)的節(jié)約不可再生資源的綠色環(huán)保理念不符,因此急需找到一種可再生、儲量大、綠色環(huán)保并且能夠完全代替或部分代替石油瀝青的筑路材料。本文采用以木屑為原材料,經(jīng)快速熱裂解技術(shù)制得的生物油作為石油瀝青的替代品。本文旨在用部分生物油來替代石油瀝青以達(dá)到節(jié)約不可再生能源的目的,但是生物油的摻入會影響石油瀝青的性能,因此難以應(yīng)用于實(shí)際工程當(dāng)中。本文采用摻加SBS改性劑的方式來提高生物瀝青以及混合料的性能。為了探究SBS改性生物瀝青及其混合料的路用性能,本文首先通過瀝青二大指標(biāo)試驗(yàn)來選擇生物瀝青及SBS改性生物瀝青的制備工藝,其次,利用針入度、軟化點(diǎn)、延度、旋轉(zhuǎn)粘度及感溫性能等試驗(yàn)來選擇合理的生物油摻量,通過對試驗(yàn)結(jié)果的分析本文最終選擇40%的生物油摻量來進(jìn)行生物瀝青的改性研究,然后通過瀝青三大指標(biāo)試驗(yàn)、旋轉(zhuǎn)粘度試驗(yàn)及儲存穩(wěn)定性試驗(yàn)來選擇合理的改性劑摻量,最終通過試驗(yàn)結(jié)果分析選擇的SBS摻量為5%。利用合理的生物油摻量及改性劑摻量制備改性生物瀝青,記作“40%改性生物瀝青”,將“40%改性生物瀝青”,“10%改性生物瀝青”,“10%生物瀝青”作為研究對象,通過瀝青常規(guī)性能、感溫性能、老化性能及粘附性能等試驗(yàn)來探究不同生物油摻量對改性生物瀝青性能的影響以及改性劑的摻加對生物瀝青性能的影響,最終對試驗(yàn)結(jié)果分析可知,生物油摻量的增加使得改性生物瀝青常規(guī)性能及耐老化性能下降,而改性劑的摻加可以明顯提高生物瀝青的性能。最后,利用馬歇爾試驗(yàn)對改性生物瀝青混合料進(jìn)行配合比設(shè)計(jì),然后對改性生物瀝青混合料進(jìn)行高溫性能試驗(yàn)、低溫性能試驗(yàn)、水穩(wěn)定性能試驗(yàn)以及耐老化性能試驗(yàn),通過試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),生物油摻量增加對改性生物瀝青混合料各項(xiàng)性能均產(chǎn)生不利影響,對混合料高溫性能及水穩(wěn)定性能影響較小,而對其低溫性能影響較大,對短期老化后的混合料性能影響較小,而對長期老化后的混合料性能影響較大。改性劑的摻加可提高生物瀝青混合料的各項(xiàng)性能。
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U414
【圖文】：

圖１－１技術(shù)路線圖逡逑

利用木屑制成生物油可以達(dá)到廢物再利用的目的，因此本研究采用以木屑為原材料制得逡逑的生物油進(jìn)行研究。該生物質(zhì)重油是經(jīng)快速熱裂解技術(shù)加工制成的，常溫下呈膏狀，顏逡逑色呈黑色，外觀與石油瀝青較為相似（如圖２－１）。逡逑圖２－１生物質(zhì)重油逡逑基質(zhì)瀝青、生物質(zhì)重油三大指標(biāo)按《試驗(yàn)規(guī)程》ＵＴＧＥ２０－２０１１）中規(guī)定方法進(jìn)行逡逑測試，具體試驗(yàn)結(jié)果見表２－１。逡逑表２－１生物質(zhì)重油、基質(zhì)瀝青三大指標(biāo)逡逑生物質(zhì)重油邐基質(zhì)瀝青逡逑指標(biāo)邐試驗(yàn)結(jié)果邐指標(biāo)邐試驗(yàn)結(jié)果逡逑針入度（２５°Ｃ）邋／（０．１ｍｍ）邐１６３．３邐針入度（２５°Ｃ）邋／（０．１ｍｍ）邐８３．７逡逑軟化點(diǎn)（環(huán)球法）／°Ｃ邐４４．５邐軟化點(diǎn)（環(huán)球法）／°Ｃ邐４７．１逡逑延度（１５°Ｃ）／ｃｍ邐１７．５邐延度（１５°Ｃ）邋／ｃｍ邐＞１００逡逑通過表２－１生物質(zhì)重油與基質(zhì)瀝青三大指標(biāo)的對比發(fā)現(xiàn)，生物質(zhì)重油的針入度及延逡逑度指標(biāo)與９０號基質(zhì)瀝青規(guī)范要求偏差較大，其中生物質(zhì)重油的延度值較小，因此將生物逡逑質(zhì)重油摻入基質(zhì)瀝青中可能會對其塑性變形能力造成不利影響，而生物質(zhì)重油軟化點(diǎn)值逡逑與９０號基質(zhì)瀝青規(guī)范值較為接近，生物油摻入到基質(zhì)瀝青中可能對基質(zhì)瀝青的高溫性能逡逑不會產(chǎn)生明顯影響。逡逑－８－逡逑

性產(chǎn)生影響，從而瀝青四組分分析方法與瀝青的路用性能具有較密切的聯(lián)系，因此對于逡逑瀝青化學(xué)組分的研宄道路工程中普遍采用四組分的分離方法。逡逑瀝青的四組分試驗(yàn)過程繁瑣，耗時長，只休試驗(yàn)步驟見圖２－２。本研宄旨在通過瀝青逡逑四組分試驗(yàn)對基質(zhì)瀝青及生物質(zhì)重油進(jìn)行分離，并依據(jù)分離結(jié)果來對比分析基質(zhì)瀝青與逡逑生物質(zhì)重油在化學(xué)組成上的相似和不同之處。逡逑、邐＇邐＼邐ｌｕｓｍｓｉｍｉｔｍ邋＇ｎ，—逡逑＿邋．卜痛唾逡逑（ａ）活化氧化鋁邐（ｂ）正庚烷脫芳烴邐（ｃ）分離瀝青質(zhì)邐（ｄ）沖洗飽和分逡逑＿邋ｈ■基；＾逡逑（ｅ）沖洗芳香分邐（ｆ）沖洗膠質(zhì)邐（ｇ）瀝青質(zhì)、飽和分、芳香分、膠質(zhì)逡逑圖２－２四組分試驗(yàn)步驟逡逑基質(zhì)瀝青與生物質(zhì)重油四組分試驗(yàn)結(jié)果見表２－２。逡逑表２－２基質(zhì)瀝青、生物質(zhì)重油四組分試驗(yàn)結(jié)果逡逑＇黯質(zhì)邋飽和分邋芳喬分邋Ｍ邋＋溶雜質(zhì)逡逑瀝青種類邐邐逡逑蓰質(zhì)瀝青邐１１．４邐５０．７邐３１邐６．９逡逑生物質(zhì)ｆｔ汕邐丨２．５邐６．７邐３．６邐丨．３邐７５．９逡逑－９－逡逑

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本文編號：2821943