【摘要】：隨著國民經濟的持續(xù)發(fā)展,我國各種道路的交通量不斷增大,早期修建的公路也相繼開始了維護和整修。作為重要交通道路的預養(yǎng)護措施,微表處和稀漿封層養(yǎng)護措施的發(fā)展十分快速,這也有助于推動乳化瀝青的發(fā)展。納米科學技術一經問世,就在多個領域大放異彩。在國內外的交通材料領域,用納米材料進行瀝青的改性研究已變成一個熱點。利用納米材料進行乳化瀝青改性有望提升乳化瀝青的路用性能。 首先,進行納米瀝青的試驗研究。因為乳化瀝青殘留物受試驗操作誤差的影響太大,可以先進行納米改性瀝青的性能評價,這是對后期乳化瀝青殘留物的模擬研究。改性劑選用納米TiO2,接著采取適宜的工藝制備納米改性瀝青。將改性瀝青進行薄膜老化,通過基本性能指標,分析納米粉體對瀝青性能的影響,發(fā)現(xiàn)納米Ti02可以提高瀝青的高溫穩(wěn)定性,提高瀝青的抗老化能力,在一定程度上降低了瀝青的溫度敏感性。通過基本性能分析,發(fā)現(xiàn)納米Ti02添加2%-3%時改性瀝青的效果要好一些。 其次,利用動態(tài)剪切流變儀分析原樣納米改性瀝青及短期老化后的納米改性瀝青,包括溫度掃描、頻率掃描、疲勞試驗和多應力重復蠕變試驗,對比并體現(xiàn)納米化效應優(yōu)勢；對納米改性瀝青進行光老化,驗證納米改性瀝青的抗紫外老化性能。通過分析納米改性瀝青的高低溫性能、抗疲勞性能和多應力重復蠕變下的抗變形能力,發(fā)現(xiàn)納米Ti02添加量在某一范圍時,改性瀝青的低溫抗裂性、高溫穩(wěn)定性、抗老化能力、抗疲勞能力得以提高。對光老化后的瀝青進行外觀觀察和流變分析,與相同光照時間的基質瀝青相比,納米改性瀝青的高溫抗車轍能力增強,多應力重復蠕變試驗時抗變形能力也增強,耐疲勞能力提高,這些都體現(xiàn)出了納米改性瀝青的抗紫外線能力。綜合原樣、短期老化和光老化后的納米改性瀝青的流變分析,添加1.5%～3.5%納米Ti02的瀝青改性效果較好。 最后,選擇合適的SBR膠乳和乳化劑,通過適宜工藝制成普通改性乳化瀝青,其技術性質符合要求,并在普通改性乳化瀝青制備工藝的基礎上進行改良,制備添加1%、2%、3%納米Ti02的改性乳化瀝青,研究納米粉體對乳化瀝青的影響。對普通改性乳化瀝青和納米改性乳化瀝青的破乳殘留物進行流變測試和軟化點試驗,評價納米改性乳化瀝青的性能。發(fā)現(xiàn)納米粉體能提高乳化瀝青破乳殘留物的高溫穩(wěn)定性能和抗變形能力,特別是添加2%納米Ti02時,乳化瀝青的改性效果最佳；且與納米改性瀝青相比,自然破乳后的納米化乳化瀝青殘留物的性能改變更明顯,改性效果更好。進行微表處MS-2設計,驗證3%納米化乳化瀝青和普通改性乳化瀝青的路用性能。二者的30min、60min粘聚力強度均符合要求,但粘聚力試驗不適于研究納米粉體對乳化瀝青破乳速度的影響；破乳時間試驗結果表明納米改性乳化瀝青的破乳要提早一些。
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填料分散并達到納米級，將基體和填料的優(yōu)點有機結合，從而獲得性能特異的納米復合材料�，F(xiàn)通過分析聚合物/層狀桂酸鹽復合材料的結構（圖1.3)，，可以看出：采用傳統(tǒng)復合技術，得到的只是普通聚合物基復合材料；按納米復合技術可制得插層型、剝離型納米復合材料，與前者相比，納米復合材料具備更為優(yōu)異的性能，比如：提高材料強度、鋪性、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性等，其中剝離型納米復合材料的改善效果更加顯著。Polynier 插層型Layered Clay圖1.3聚合物/層狀娃酸鹽復合材料的結構示意圖利用納米復合技術，Eidt等人[14]用層狀娃酸鹽、彈性材料和高性能瀝青三種材料制成了三項合一的復雜納米復合材料，為該技術在路用改性瀝青中的應用作出了明確的指引。通過納米復合技術，可以提高改性瀝青的強度，增強改性瀝青的耐高溫性能，延長改性瀝青的使用壽命。1.2.2國內研究現(xiàn)狀1.2.2.1乳化浙青乳化浙青的發(fā)展在我國起步較晚

Ti02按晶體類型可分為：銳鐵礦型、金紅石型和板鈦礦型。前兩個類型的催化活性比較高，其中第一種類型的活性尤其好。圖2.1為銳鈥礦型Ti02的晶體結構。M _:=__圖2.1銳鐵礦l扵i02晶體結構 圖2.2納米二氧化秋的電鏡照2.2納米Ti02改性浙青e笱兄樸肫蘭

本文編號：2535405