本文關(guān)鍵詞：生物質(zhì)聚合物改性瀝青及瀝青混合料的性能評(píng)價(jià)

  更多相關(guān)文章： 生物聚合物 瀝青改性劑 性能等級(jí) 瀝青混凝土 瀝青混凝土模量 Hirsh方程

【摘要】：本文主要對(duì)地溝油副產(chǎn)物生產(chǎn)的生物聚合物改性瀝青及瀝青混凝土的性能進(jìn)行了研究,其中改性瀝青是通過(guò)將五種含量的生物油聚合物加入到特定的基質(zhì)瀝青中制備而成。首先,為了研究生物聚合物及其改性瀝青的物理、化學(xué)和熱特性,對(duì)其進(jìn)行了紅外光譜(FTIR)分析、熱重分析(TG)、微分熱重分析(DTG)、差示掃描量熱分析(DSC),以及15℃、25℃、30℃條件下的針入度試驗(yàn)。利用紅外光譜分析研究了生物聚合物、生物柴油副產(chǎn)物和基質(zhì)瀝青的化學(xué)組成。通過(guò)熱重分析和微分熱重分析研究了生物聚合物和基質(zhì)瀝青的熱穩(wěn)定性。通過(guò)DSR試驗(yàn)研究了生物聚合物的熱物特性(玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度、熔點(diǎn)、結(jié)晶度)。通過(guò)15℃、25℃及30℃條件下的針入度試驗(yàn)研究了瀝青及生物聚合物的粘稠和感溫性能。然后,通過(guò)針入度、軟化點(diǎn)等試驗(yàn)以及Superpave性能測(cè)試方法(包括未老化和短期老化瀝青的動(dòng)態(tài)剪切流變儀試驗(yàn)、長(zhǎng)期老化瀝青的彎曲梁流變?cè)囼?yàn)),研究了生物聚合物對(duì)基質(zhì)瀝青物理和流變性能的影響規(guī)律。進(jìn)而采用生物聚合物制備了瀝青混凝土,并進(jìn)行了高溫車(chē)轍和低溫彎曲試驗(yàn),評(píng)價(jià)生物聚合物對(duì)瀝青混凝土高溫抗車(chē)轍性能和低溫抗裂性能的作用規(guī)律。最后,通過(guò)Hirsh模型研究了瀝青模量的變化對(duì)瀝青混凝土模量的影響。紅外光譜測(cè)試結(jié)果表明,生物聚合物和基質(zhì)瀝青包含飽和的碳?xì)浠衔锛磅０?此外,生物聚合物包含油脂和芳香族化合物,而基質(zhì)瀝青則含有亞磺酰基化合物,但兩者大部分的化學(xué)成分類似。同時(shí),隨著生物聚合物含量的增加,瀝青的軟化點(diǎn)降低,針入度增加,復(fù)合動(dòng)態(tài)模量和低溫彎曲蠕變勁度模量下降,即降低了其高溫性能,提高了低溫性能。此外,研究還發(fā)現(xiàn),生物聚合物降低了瀝青混凝土的高溫穩(wěn)定性和低溫彎曲勁度模量。Hirsh模型的預(yù)測(cè)結(jié)果表明,添加5%,8%,10%的生物聚合物可以降低5%,10%,15%的瀝青混凝土動(dòng)態(tài)模量。最后,考慮到生物聚合物改性瀝青的性能變化和環(huán)保要求,生物聚合物作為PG58-28瀝青的改性劑,在寒冷地區(qū)其推薦含量為8%。
【關(guān)鍵詞】：生物聚合物 瀝青改性劑 性能等級(jí) 瀝青混凝土 瀝青混凝土模量 Hirsh方程
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U414
【目錄】：

• Abstract4-6
• 摘要6-10
• Chapter 1 Introduction10-26
• 1.1 Topic source, research background and significance10-12
• 1.1.1 Topic source10
• 1.1.2 Background and significance10-12
• 1.2 Studies abroad12-22
• 1.3 Studies in China22-23
• 1.4 Objectives expected23
• 1.5 Dissertation outline23-24
• 1.6 Dissertation framework24-26
• Chapter 2 Investigation of chemical composition physical and mechanicalproperties of biopolymer generated from waste cooking oil26-44
• 2.1 Introduction26-27
• 2.2 Bio-polymer27
• 2.3 Functional groups in polymers27-28
• 2.4 Polymerization reaction in this sturdy28-29
• 2.5 Bio-Polymer preparation in this study29-30
• 2.6 Analytical methods (measurement parameters)30-33
• 2.6.1 FTIR spectroscopic investigations30-31
• 2.6.2 Thermogravimetric Analysis31-32
• 2.6.3 Differential scanning calorimetric (DSC)32-33
• 2.6.4 Penetration test33
• 2.7 Test results and discussions33-43
• 2.7.1 FT-IR test results and discussions33-37
• 2.7.2 Thermogravimetric Analysis test results and discussions37-39
• 2.7.3 DSC test results and discussions39-41
• 2.7.4 Penetration test results and discussions41-43
• 2.8 Summary43-44
• Chapter 3 Performance evaluation of biopolymers modified asphalt44-60
• 3.1 Introduction44-45
• 3.2 Asphalt binder performance test and binder modification45-47
• 3.3 Materials and preparation47-49
• 3.3.1 Materials47-48
• 3.3.2 Preparation48-49
• 3.4 Experimental methods49-51
• 3.4.1 Penetration Test49
• 3.4.2 Softening point Test49
• 3.4.3 RTFO test49-50
• 3.4.4 PAV test50
• 3.4.5 Dynamic Shear Rheometer (DSR) test50-51
• 3.4.6 Bending Beam Rheometer (BBR) test51
• 3.5 Test result and discussions51-58
• 3.5.1 Penetration test results and discussions51-52
• 3.5.2 Softening point test results and discussions52-53
• 3.5.3 DSR test results and discussions53-56
• 3.5.4 BBR test results and discussions56-58
• 3.6 Performance grade for bio-polymer modified asphalt58
• 3.7 Summary58-60
• Chapter 4 Performance Evaluation of Bio-Polymer modified AsphaltConcrete60-80
• 4.1 Introduction60-62
• 4.2 Mixture design62-66
• 4.2.1 Aggregate gradation determination63-64
• 4.2.2 Determination of Optimum Asphalt Content64-66
• 4.3 Effect of asphalt binder’s modulus on the asphalt concrete’s dynamicmodulus: a theoretical calculation66-69
• 4.3.1 Dynamic modulus66-67
• 4.3.2 Hirsch Model application for HMA in this study67-69
• 4.4 Asphalt concrete performance test69-72
• 4.4.1 Rutting performance test69-71
• 4.4.2 Bend performance test71-72
• 4.5 Results and discussions72-78
• 4.5.1 Mixture modulus evaluation results and discussions72-74
• 4.5.2 Rutting test results and discussions74-76
• 4.5.3 Bend test results and discussions76-78
• 4.6 Summary78-80
• Chapter 5 Key finding and conclusion80-83
• References83-91
• Acknowledgement91-92
• Curriculum Vita92

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本文編號(hào)：606266