本文關(guān)鍵詞： 生物瀝青 組成特征 流變特性 改性工藝 相容共混機(jī)理 水穩(wěn)定性　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：高速公路的快速發(fā)展亟需大量的優(yōu)質(zhì)瀝青材料，目前使用的瀝青多為原油煉制而成，屬不可再生資源。生物瀝青不僅能解決處理大量市政和農(nóng)林固體廢棄物導(dǎo)致的環(huán)境問題，而且具有石油瀝青不可比擬的環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性。因此，研究生物瀝青在道路工程中的應(yīng)用技術(shù)具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會價值。目前，對生物瀝青的應(yīng)用均處于研究階段，還沒有系統(tǒng)有效的應(yīng)用工藝，因此有必要對生物瀝青進(jìn)行系統(tǒng)的研究，提出可行的應(yīng)用方案。 首先，采用元素分析、傅里葉變換紅外光譜學(xué)法及色譜分離法獲取生物瀝青的組成特征，進(jìn)行四組分和溶解度分析，比較生物瀝青與石油瀝青組分組成上的異同點(diǎn)，作為生物瀝青改性方法的原理性依據(jù)。 其次，，對生物瀝青和對比瀝青進(jìn)行基本路用性能試驗(yàn)，獲取生物瀝青的施工溫度和感溫性，對比生物瀝青的路用性能特征，獲得生物瀝青與傳統(tǒng)石油瀝青的差異，作為生物瀝青應(yīng)用方式確定的依據(jù)，為生物瀝青改性提供方向。 再次，基于生物瀝青組分組成、性能特點(diǎn)及相容性原則，進(jìn)行生物瀝青與石油瀝青混合工藝的研究，確定生物瀝青最佳摻量；基于混合生物瀝青與改性劑的配伍性及改性后的性能變化，確定混合生物瀝青的改性工藝及改性劑摻量；通過微觀形態(tài)及貯存穩(wěn)定性等評價生物瀝青與石油瀝青混合及改性的相容性，并借助于紅外光譜，分析生物瀝青與石油瀝青及改性劑的混合、改性機(jī)理。 最后，基于流變學(xué)原理，借助于DSR和BBR，獲得混合生物瀝青及改性混合生物瀝青的流變特性參數(shù)，評價其高溫穩(wěn)定性及低溫抗裂性；借助多種路用性能試驗(yàn)方法，比較分析其與石油瀝青性能的異同；選擇混合生物瀝青、改性混合生物瀝青及對比石油瀝青進(jìn)行瀝青混合料性能驗(yàn)證，得到摻加生物瀝青的瀝青混合料性能的不足，并初步探究解決生物瀝青混合料水穩(wěn)定性的技術(shù)措施。 本文嘗試使用生物瀝青部分代替石油瀝青應(yīng)用在路面工程中。生物瀝青混入石油瀝青中，對其多項路用性能有改善作用，但也會引入一些不足。所以，總體來說生物瀝青的應(yīng)用具有可行性，前景廣闊。今后的研究要注意分析不同來源生物瀝青的適應(yīng)性及改善措施，減少非必要的缺陷，這樣經(jīng)濟(jì)效益會大大提高。
[Abstract]:The rapid development of highway needs a large number of high quality asphalt materials, most of which are made from crude oil at present, which are non-renewable resources. Bio-asphalt can not only solve the environmental problems caused by a large number of municipal and agricultural and forestry solid waste. Therefore, it has important economic benefits and social value to study the application technology of bio-asphalt in road engineering. At present, the application of bio-asphalt is in the research stage. There is no systematic and effective application technology, so it is necessary to study the biological asphalt systematically and put forward a feasible application scheme. Firstly, elemental analysis, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and chromatographic separation were used to obtain the composition characteristics of bio-bitumen, and the composition of bio-asphalt and petroleum asphalt was analyzed by four-component and solubility analysis, and the differences and similarities between the components of bio-asphalt and petroleum asphalt were compared. As the principle basis of the modification method of the biological asphalt. Secondly, the basic road performance test of the biological asphalt and the contrast asphalt is carried out to obtain the construction temperature and temperature sensitivity of the biological asphalt, compare the road performance characteristics of the biological asphalt, and obtain the difference between the biological asphalt and the traditional petroleum asphalt. As a basis for the determination of the application of bio-asphalt, it provides a direction for the modification of bio-asphalt. Thirdly, based on the principle of composition, performance and compatibility of bio-asphalt, the mixing process of bio-bitumen and petroleum asphalt is studied to determine the optimum content of bio-asphalt. Based on the compatibility of mixed bitumen with modifier and the change of performance after modification, the modification process and the amount of modifier were determined. The compatibility of bitumen and petroleum asphalt was evaluated by microscopic morphology and storage stability. The mixing and modification mechanism of bio-asphalt and petroleum asphalt and modifier were analyzed by infrared spectrum. Finally, based on the rheological principle, the rheological parameters of mixed and modified bitumen are obtained by means of DSR and BBR, the high temperature stability and low temperature cracking resistance are evaluated, and a variety of road performance test methods are used. The performance of asphalt mixture is verified by selecting mixed bio-asphalt, modified bio-bitumen and contrasting petroleum asphalt, and the deficiency of asphalt mixture with bio-asphalt is obtained. The technical measures to solve the water stability of biological asphalt mixture are also discussed. In this paper, we try to use bio-asphalt to replace petroleum asphalt in pavement engineering. When bitumen is mixed with petroleum asphalt, it can improve the performance of many roads, but it will also introduce some deficiencies. In general, the application of bio-bitumen is feasible and promising. In the future, attention should be paid to the analysis of the adaptability and improvement measures of bio-bitumen from different sources, so as to reduce the non-essential defects, so that the economic benefits will be greatly improved.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U414

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本文編號：1512606