【摘要】：近年來,隨著我國(guó)“海綿城市”建設(shè)的全面推進(jìn),排水性瀝青混合料得到廣泛關(guān)注,它具有優(yōu)良的抗滑、降噪、抑制水霧等功能,但是其貫通多孔結(jié)構(gòu)也易加劇高黏瀝青的老化,從而影響排水路面的使用壽命。而蒙脫土(MMT)是具有特殊片層結(jié)構(gòu)的納米黏土,具有很好的阻隔性能,當(dāng)它作為改性劑添加到瀝青中,可以顯著改善瀝青的抗老化性能,對(duì)其抗車轍和抗疲勞性能也有改善作用。因此,本文采用蒙脫土復(fù)合改性法研發(fā)了一種新型高黏瀝青,并對(duì)其高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、抗疲勞性以及多重環(huán)境因素下的抗老化性能進(jìn)行研究,為全面認(rèn)識(shí)和了解此新型改性瀝青的使用性能打下基礎(chǔ)。首先,選擇兩種基質(zhì)瀝青、兩種高黏改性劑和兩種蒙脫土,以初擬改性劑摻量和制備工藝分別制備試樣,采用常規(guī)指標(biāo)試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比分析,并對(duì)有無摻加蒙脫土的高粘瀝青微觀形態(tài)特點(diǎn)進(jìn)行比較,從而篩選出泰州中海70號(hào)A級(jí)道路石油瀝青、TPS改性劑和有機(jī)蒙脫土(OMMT)為適宜原材料。其次,通過對(duì)不同進(jìn)料順序、剪切溫度區(qū)間、速率和時(shí)間制備的蒙脫土復(fù)合改性高黏瀝青的常規(guī)指標(biāo)和流變指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析,綜合高、低溫性能,確定了適宜的制備工藝,主要要求為:進(jìn)料順序采用先添加TPS改性劑后添加有機(jī)蒙脫土,剪切溫度區(qū)間采用180～190℃,剪切速率采用4500r/min,剪切時(shí)間采用60min。然后,通過不同有機(jī)蒙脫土摻量高黏瀝青的常規(guī)指標(biāo)和60℃零剪切黏度、車轍因子、不可恢復(fù)蠕變?nèi)崃俊⑷渥兓謴?fù)率、疲勞因子等流變指標(biāo)的測(cè)試與分析發(fā)現(xiàn),適量有機(jī)蒙脫土的摻加可使高黏瀝青的高溫抗車轍性、低溫抗裂性和抗疲勞性得到改善。經(jīng)綜合分析,蒙脫土復(fù)合改性高黏瀝青中有機(jī)蒙脫土的最佳摻量確定為4%,其60℃零剪切黏度大于40000Pa·s,滿足高黏瀝青的要求。研究還表明:軟化點(diǎn)在反映有機(jī)蒙脫土摻量高黏瀝青的高溫抗車轍性時(shí)可能存在誤差,建議采用基于流變?cè)囼?yàn)的高溫性能指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià);大應(yīng)力條件下,摻加了適量有機(jī)蒙脫土的高黏瀝青表現(xiàn)出了明顯的高溫抗變形和蠕變恢復(fù)能力的優(yōu)勢(shì),且溫度越高,優(yōu)勢(shì)越明顯。最后,通過不同老化組合條件下蒙脫土復(fù)合改性高黏瀝青和普通高黏瀝青的殘留針入度比、軟化點(diǎn)增量、殘留延度比等常規(guī)指標(biāo)以及不可恢復(fù)蠕變?nèi)崃俊⑷渥兓謴?fù)率、疲勞因子等流變指標(biāo)變化情況的對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),適量有機(jī)蒙脫土的摻加可使高黏瀝青的抗熱氧、水、紫外光老化綜合性能得到改善。研究成果可以為排水性瀝青混合料的進(jìn)一步推廣提供技術(shù)支持,進(jìn)而為生態(tài)環(huán)保型路面的建設(shè)做出貢獻(xiàn)。
【圖文】：

青插層而形成插層結(jié)構(gòu)或剝離結(jié)構(gòu)，從而使氧氣、紫外光、水等外部物質(zhì)或作用因素的滲逡逑透和擴(kuò)散路徑變曲折，進(jìn)入時(shí)間相對(duì)增加，同時(shí)也防止了材料中易揮發(fā)輕質(zhì)組分的損失（見逡逑圖１．２），因此，蒙脫土在提高瀝青的抗老化等性能方面具有很大的前景［１８］。逡逑氧氣邐揮發(fā)組分邐氧氣邐揮發(fā)組分逡逑１邋１邐＞ｉ＾＼＼！逡逑邐逡逑層狀桂酸鹽片層逡逑（ａ）基質(zhì)瀝青邐（ｂ）蒙脫土改性瀝青逡逑圖１．２蒙脫土改性瀝青抗老化機(jī)理示意圖逡逑１．２．２．２蒙脫土改性瀝青性能研究逡逑Ｚａｒｅ－Ｓｈａｈａｂａｄｉ等［１９１把蒙脫土添加到基質(zhì)涵青中，發(fā)現(xiàn)瀝青的高溫抗變形性能、抗低逡逑溫開裂能力明顯增強(qiáng)。王驍［２ＱＩ系統(tǒng)地研究了納米蒙脫土改性瀝青及其混合料的流變性能，逡逑結(jié)果表明：納米蒙脫土的摻入增大了瀝青的勁度，，同時(shí)也能增加其彈性成分，從而有效提逡逑高了瀝青的高溫抗永久變形和低溫抗裂的能力。付玉［２］對(duì)納米蒙脫土改性瀝青及混合料老逡逑化特性進(jìn)行了研究，研究顯示：納米蒙脫土可以較好地改善瀝青的耐老化性能，且可提高逡逑瀝青老化后的低溫抗裂性能，還提高了瀝青混合料的高溫抗形變能力及老化后的耐疲勞性逡逑能。逡逑Ｚｈａｎｇ和Ｙｉ＾２１ｌ的研究發(fā)現(xiàn)蒙脫土對(duì)聚合物改性瀝青的抗老化性能有明顯促進(jìn)作用。逡逑１＾１１等［２２１的研[偙礱鰨希停停鑰墑溝茫櫻攏癰男粵で嗟娜砘閽黽�、针入度好搨蛉减小，橇x義峽篩納破淇谷妊趵匣閱�。酷e錚錚幔氳確⑾鄭希停停圓艏擁劍櫻攏癰男粵で嘀鋅墑垢男約鈴義戲稚⒌酶齲傭災(zāi)鑾科涓呶攣錮硇閱芎偷臀碌孕閱�，同时对褦n癰男粵で嗟母咤義銜麓⒋嫖榷ㄐ砸燦懈納譜饔

本文編號(hào)：2605147