多聚磷酸復(fù)配SBS改性瀝青粘附性能及微觀表征方法研究
發(fā)布時(shí)間:2023-04-19 02:37
SBS改性瀝青由于其良好的路用性能而被廣泛應(yīng)用于高速公路建設(shè)中,但隨著石油價(jià)格和聚合物價(jià)格的上漲,使得聚合物改性瀝青價(jià)格比較昂貴。此外,車轍和水損害作為典型的路面病害,使得目前的瀝青路面面臨著較大的挑戰(zhàn);诖,多聚磷酸作為一種廉價(jià)酸性改性劑應(yīng)用于道路瀝青改性而逐漸引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。然而,目前缺少對(duì)多聚磷酸改性瀝青的水損害評(píng)價(jià)手段,SBS改性劑等原材料的加入使得其成分更加復(fù)雜,導(dǎo)致其水損害機(jī)理遇到了瓶頸。本文通過宏觀技術(shù)性能指標(biāo)、表面能自由能理論研究了多聚磷酸改性瀝青、多聚磷酸復(fù)配SBS(PPA/SBS)改性瀝青以及多聚磷酸復(fù)配SBS改性瀝青老化后的宏觀性能和粘附性能;采用紅外光譜分析了多聚磷酸改性瀝青、PPA/SBS改性瀝青改性機(jī)理和PPA/SBS改性瀝青的老化機(jī)理;最后通過原子力顯微鏡技術(shù)揭示了多聚磷酸改性瀝青、PPA/SBS改性瀝青以及PPA/SBS改性瀝青老化后的粘附機(jī)理,提出了粘附性能微觀表征方法,建立了微觀表征方法與粘附性能指標(biāo)的關(guān)系。結(jié)果表明:(1)多聚磷酸可以顯著提高基質(zhì)瀝青的高溫性能,但同時(shí)也使得其低溫性能降低幅度較大;當(dāng)多聚磷酸與SBS改性劑復(fù)配時(shí),不僅提高了其...
【文章頁(yè)數(shù)】:119 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 多聚磷酸對(duì)瀝青改性機(jī)理研究
1.2.2 多聚磷酸復(fù)配SBS改性瀝青研究現(xiàn)狀
1.2.3 多聚磷酸改性瀝青老化研究現(xiàn)狀
1.2.4 多聚磷酸復(fù)配SBS改性瀝青水穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
1.3 主要研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
2 原材料及試驗(yàn)方法
2.1 原材料
2.1.1 基質(zhì)瀝青
2.1.2 多聚磷酸(PPA)
2.1.3 SBS改性劑
2.1.4 相容劑
2.1.5 穩(wěn)定劑
2.1.6 鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)
2.2 試樣制備
2.2.1 PPA/SBS改性瀝青制備
2.2.2 接觸角試樣制備
2.2.3 AFM試樣制備
2.2.4 不同老化瀝青試樣制備
2.3 試驗(yàn)方法
2.3.1 宏觀指標(biāo)試驗(yàn)
2.3.2 原子力顯微鏡(AFM)試驗(yàn)
2.3.3 表面能(SFE)試驗(yàn)
2.3.4 紅外光譜(FTIR)試驗(yàn)
3 原材料對(duì)多聚磷酸改性瀝青粘附性能的影響研究
3.1 原材料對(duì)多聚磷酸改性瀝青宏觀技術(shù)性能的影響
3.1.1 基質(zhì)瀝青/PPA類型對(duì)多聚磷酸改性瀝青宏觀技術(shù)性能的影響
3.1.2 PPA摻量對(duì)多聚磷酸改性瀝青宏觀技術(shù)指標(biāo)的影響
3.2 基于紅外光譜技術(shù)的多聚磷酸改性瀝青改性機(jī)理研究
3.2.1 基質(zhì)瀝青/PPA類型對(duì)多聚磷酸改性瀝青官能團(tuán)的影響
3.2.2 PPA摻量對(duì)多聚磷酸改性瀝青官能團(tuán)的影響
3.3 原材料對(duì)多聚磷酸改性瀝青粘附特性的影響
3.3.1 基質(zhì)瀝青/PPA類型對(duì)多聚磷酸改性瀝青粘附特性的影響
3.3.2 PPA摻量對(duì)多聚磷酸改性瀝青粘附性能的影響
3.4 基于AFM的多聚磷酸性瀝青的微觀粘附粘附表征
3.4.1 原材料對(duì)多聚磷酸二維形貌的影響
3.4.2 原材料對(duì)多聚磷酸三維形貌的影響
3.4.3 原材料對(duì)多聚磷酸峰面積比的影響
3.4.4 原材料對(duì)多聚磷酸表面粗糙度的影響
3.4.5 原材料對(duì)多聚磷酸納觀粘附力的影響
3.5 宏觀粘附性能指標(biāo)與微觀表征方法的關(guān)系
3.6 本章小結(jié)
4 原材料對(duì)PPA/SBS改性瀝青粘附性能的影響研究
4.1 原材料對(duì)PPA/SBS改性瀝青宏觀技術(shù)性能的影響
4.1.1 基質(zhì)瀝青/PPA類型對(duì)PPA/SBS改性瀝青宏觀技術(shù)性能的影響
4.1.2 PPA摻量對(duì)PPA/SBS改性瀝青宏觀技術(shù)性能的影響
4.1.3 DBP摻量對(duì)PPA/SBS改性瀝青宏觀技術(shù)性能的影響
4.1.4 抽出油摻量對(duì)PPA/SBS改性瀝青宏觀技術(shù)性能的影響
4.1.5 SBS摻量對(duì)PPA/SBS改性瀝青宏觀技術(shù)性能的影響
4.2 基于紅外光譜的PPA/SBS改性瀝青改性機(jī)理研究
4.2.1 基質(zhì)瀝青/PPA類型對(duì)PPA/SBS改性瀝青官能團(tuán)的影響
4.2.2 PPA摻量對(duì)PPA/SBS改性瀝青官能團(tuán)的影響
4.2.3 DBP摻量對(duì)PPA/SBS改性瀝青官能團(tuán)的影響
4.2.4 抽出油摻量對(duì)PPA/SBS改性瀝青官能團(tuán)的影響。
4.2.5 SBS摻量對(duì)PPA/SBS改性瀝青官能團(tuán)的影響
4.3 原材料對(duì)PPA/SBS改性瀝青粘附特性的影響
4.3.1 基質(zhì)瀝青/PPA類型對(duì)PPA/SBS改性瀝青粘附特性的影響
4.3.2 PPA摻量對(duì)PPA/SBS改性瀝青粘附特性的影響
4.3.3 DBP摻量對(duì)PPA/SBS改性瀝青粘附特性的影響
4.3.4 抽出油摻量對(duì)PPA/SBS改性瀝青粘附特性的影響
4.3.5 SBS摻量對(duì)PPA/SBS改性瀝青粘附特性的影響
4.4 基于AFM的 PPA/SBS改性瀝青微觀粘附性能表征
4.4.1 原材料對(duì)PPA/SBS改性瀝青二維形貌的影響
4.4.2 原材料對(duì)PPA/SBS改性瀝青三維形貌的影響
4.4.3 原材料對(duì)PPA/SBS改性瀝青峰面積比的影響
4.4.4 原材料對(duì)PPA/SBS改性瀝青表面粗糙度的影響
4.4.5 原材料對(duì)多聚磷酸納觀粘附力的影響
4.5 宏觀粘附性能指標(biāo)與微觀表征方法的關(guān)系
4.6 本章小結(jié)
5 老化條件對(duì)PPA/SBS改性瀝青粘附性能的影響研究
5.1 老化溫度對(duì)PPA/SBS改性瀝青粘附性能的影響
5.1.1 老化溫度對(duì)PPA/SBS改性瀝青宏觀性能的影響
5.1.2 老化溫度對(duì)PPA/SBS改性瀝青官能團(tuán)的影響
5.1.3 老化溫度對(duì)PPA/SBS改性瀝青粘附性能的影響
5.1.4 基于AFM的不同老化溫度PPA/SBS改性瀝青粘附性能表征
5.2 老化方式對(duì)PPA/SBS改性瀝青粘附性能的影響
5.2.1 老化方式對(duì)PPA/SBS改性瀝青宏觀性能的影響
5.2.2 老化方式對(duì)PPA/SBS改性瀝青官能團(tuán)的影響
5.2.3 老化方式對(duì)PPA/SBS改性瀝青粘附性能的影響
5.2.4 基于AFM的不同老化方式PPA/SBS改性瀝青粘附性能表征
5.3 宏觀粘附性能指標(biāo)與微觀表征方法的關(guān)系
5.4 本章小結(jié)
6 試驗(yàn)段鋪筑及效益分析
6.1 試驗(yàn)段鋪筑
6.1.1 工程項(xiàng)目概況
6.1.2 PPA/SBS改性瀝青生產(chǎn)工藝
6.1.3 PPA/SBS改性瀝青路面質(zhì)量評(píng)定
6.2 經(jīng)濟(jì)效益分析
6.3 社會(huì)效益分析
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間的研究成果
本文編號(hào):3793549
【文章頁(yè)數(shù)】:119 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 多聚磷酸對(duì)瀝青改性機(jī)理研究
1.2.2 多聚磷酸復(fù)配SBS改性瀝青研究現(xiàn)狀
1.2.3 多聚磷酸改性瀝青老化研究現(xiàn)狀
1.2.4 多聚磷酸復(fù)配SBS改性瀝青水穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
1.3 主要研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
2 原材料及試驗(yàn)方法
2.1 原材料
2.1.1 基質(zhì)瀝青
2.1.2 多聚磷酸(PPA)
2.1.3 SBS改性劑
2.1.4 相容劑
2.1.5 穩(wěn)定劑
2.1.6 鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)
2.2 試樣制備
2.2.1 PPA/SBS改性瀝青制備
2.2.2 接觸角試樣制備
2.2.3 AFM試樣制備
2.2.4 不同老化瀝青試樣制備
2.3 試驗(yàn)方法
2.3.1 宏觀指標(biāo)試驗(yàn)
2.3.2 原子力顯微鏡(AFM)試驗(yàn)
2.3.3 表面能(SFE)試驗(yàn)
2.3.4 紅外光譜(FTIR)試驗(yàn)
3 原材料對(duì)多聚磷酸改性瀝青粘附性能的影響研究
3.1 原材料對(duì)多聚磷酸改性瀝青宏觀技術(shù)性能的影響
3.1.1 基質(zhì)瀝青/PPA類型對(duì)多聚磷酸改性瀝青宏觀技術(shù)性能的影響
3.1.2 PPA摻量對(duì)多聚磷酸改性瀝青宏觀技術(shù)指標(biāo)的影響
3.2 基于紅外光譜技術(shù)的多聚磷酸改性瀝青改性機(jī)理研究
3.2.1 基質(zhì)瀝青/PPA類型對(duì)多聚磷酸改性瀝青官能團(tuán)的影響
3.2.2 PPA摻量對(duì)多聚磷酸改性瀝青官能團(tuán)的影響
3.3 原材料對(duì)多聚磷酸改性瀝青粘附特性的影響
3.3.1 基質(zhì)瀝青/PPA類型對(duì)多聚磷酸改性瀝青粘附特性的影響
3.3.2 PPA摻量對(duì)多聚磷酸改性瀝青粘附性能的影響
3.4 基于AFM的多聚磷酸性瀝青的微觀粘附粘附表征
3.4.1 原材料對(duì)多聚磷酸二維形貌的影響
3.4.2 原材料對(duì)多聚磷酸三維形貌的影響
3.4.3 原材料對(duì)多聚磷酸峰面積比的影響
3.4.4 原材料對(duì)多聚磷酸表面粗糙度的影響
3.4.5 原材料對(duì)多聚磷酸納觀粘附力的影響
3.5 宏觀粘附性能指標(biāo)與微觀表征方法的關(guān)系
3.6 本章小結(jié)
4 原材料對(duì)PPA/SBS改性瀝青粘附性能的影響研究
4.1 原材料對(duì)PPA/SBS改性瀝青宏觀技術(shù)性能的影響
4.1.1 基質(zhì)瀝青/PPA類型對(duì)PPA/SBS改性瀝青宏觀技術(shù)性能的影響
4.1.2 PPA摻量對(duì)PPA/SBS改性瀝青宏觀技術(shù)性能的影響
4.1.3 DBP摻量對(duì)PPA/SBS改性瀝青宏觀技術(shù)性能的影響
4.1.4 抽出油摻量對(duì)PPA/SBS改性瀝青宏觀技術(shù)性能的影響
4.1.5 SBS摻量對(duì)PPA/SBS改性瀝青宏觀技術(shù)性能的影響
4.2 基于紅外光譜的PPA/SBS改性瀝青改性機(jī)理研究
4.2.1 基質(zhì)瀝青/PPA類型對(duì)PPA/SBS改性瀝青官能團(tuán)的影響
4.2.2 PPA摻量對(duì)PPA/SBS改性瀝青官能團(tuán)的影響
4.2.3 DBP摻量對(duì)PPA/SBS改性瀝青官能團(tuán)的影響
4.2.4 抽出油摻量對(duì)PPA/SBS改性瀝青官能團(tuán)的影響。
4.2.5 SBS摻量對(duì)PPA/SBS改性瀝青官能團(tuán)的影響
4.3 原材料對(duì)PPA/SBS改性瀝青粘附特性的影響
4.3.1 基質(zhì)瀝青/PPA類型對(duì)PPA/SBS改性瀝青粘附特性的影響
4.3.2 PPA摻量對(duì)PPA/SBS改性瀝青粘附特性的影響
4.3.3 DBP摻量對(duì)PPA/SBS改性瀝青粘附特性的影響
4.3.4 抽出油摻量對(duì)PPA/SBS改性瀝青粘附特性的影響
4.3.5 SBS摻量對(duì)PPA/SBS改性瀝青粘附特性的影響
4.4 基于AFM的 PPA/SBS改性瀝青微觀粘附性能表征
4.4.1 原材料對(duì)PPA/SBS改性瀝青二維形貌的影響
4.4.2 原材料對(duì)PPA/SBS改性瀝青三維形貌的影響
4.4.3 原材料對(duì)PPA/SBS改性瀝青峰面積比的影響
4.4.4 原材料對(duì)PPA/SBS改性瀝青表面粗糙度的影響
4.4.5 原材料對(duì)多聚磷酸納觀粘附力的影響
4.5 宏觀粘附性能指標(biāo)與微觀表征方法的關(guān)系
4.6 本章小結(jié)
5 老化條件對(duì)PPA/SBS改性瀝青粘附性能的影響研究
5.1 老化溫度對(duì)PPA/SBS改性瀝青粘附性能的影響
5.1.1 老化溫度對(duì)PPA/SBS改性瀝青宏觀性能的影響
5.1.2 老化溫度對(duì)PPA/SBS改性瀝青官能團(tuán)的影響
5.1.3 老化溫度對(duì)PPA/SBS改性瀝青粘附性能的影響
5.1.4 基于AFM的不同老化溫度PPA/SBS改性瀝青粘附性能表征
5.2 老化方式對(duì)PPA/SBS改性瀝青粘附性能的影響
5.2.1 老化方式對(duì)PPA/SBS改性瀝青宏觀性能的影響
5.2.2 老化方式對(duì)PPA/SBS改性瀝青官能團(tuán)的影響
5.2.3 老化方式對(duì)PPA/SBS改性瀝青粘附性能的影響
5.2.4 基于AFM的不同老化方式PPA/SBS改性瀝青粘附性能表征
5.3 宏觀粘附性能指標(biāo)與微觀表征方法的關(guān)系
5.4 本章小結(jié)
6 試驗(yàn)段鋪筑及效益分析
6.1 試驗(yàn)段鋪筑
6.1.1 工程項(xiàng)目概況
6.1.2 PPA/SBS改性瀝青生產(chǎn)工藝
6.1.3 PPA/SBS改性瀝青路面質(zhì)量評(píng)定
6.2 經(jīng)濟(jì)效益分析
6.3 社會(huì)效益分析
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間的研究成果
本文編號(hào):3793549
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