本文關(guān)鍵詞：硅藻土—橡膠粉復(fù)合改性瀝青制備工藝優(yōu)化及抗老化性能研究

  更多相關(guān)文章： 瀝青 硅藻土 橡膠粉 制備工藝 響應(yīng)曲面法 老化性能

【摘要】：隨著我國(guó)交通事業(yè)的不斷發(fā)展,汽車(chē)保有量不斷增加,廢舊輪胎的處理問(wèn)題日益緊迫。如果處理不當(dāng)不但會(huì)造成環(huán)境污染,而且會(huì)引起資源浪費(fèi)。近年來(lái),廢舊輪胎膠粉作為一種綠色生態(tài)道路材料越來(lái)越廣泛的應(yīng)用到實(shí)際工程當(dāng)中。現(xiàn)有研究結(jié)果表明,廢舊輪胎膠粉的加入能夠顯著改善瀝青混合料的路用性能。同時(shí),硅藻土作為一種天然的無(wú)機(jī)礦料,其獨(dú)特的微孔隙結(jié)構(gòu)同樣具有改善瀝青路用性能的功能。制備工藝參數(shù)對(duì)膠粉改性瀝青或硅藻土改性瀝青的性能有重要影響,但現(xiàn)有研究中所選用的制備參數(shù)各異,針對(duì)制備工藝對(duì)瀝青性能的影響分析尚待完善。此外,針對(duì)橡膠粉改性瀝青和硅藻土改性瀝青的研究已經(jīng)相對(duì)成熟,但是對(duì)硅藻土-橡膠粉復(fù)合改性瀝青的研究相對(duì)較少。因此,本文主要開(kāi)展了以下方面的研究工作:(1)選取濕法制備工藝作為硅藻土-橡膠粉復(fù)合改性瀝青的制備方法,確定橡膠粉摻量、硅藻土摻量、剪切時(shí)間、剪切速度、剪切溫度以及溶脹時(shí)間作為復(fù)合改性瀝青的制備參數(shù),以針入度(25℃)、軟化點(diǎn)、延度(15℃)、彈性恢復(fù)(25℃)及粘度(135℃)作為復(fù)合改性瀝青性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。基于響應(yīng)曲面法基本原理,以六種制備工藝參數(shù)為響應(yīng)輸入值,六種性能評(píng)價(jià)指標(biāo)為響應(yīng)輸出值,確定了硅藻土-橡膠粉復(fù)合改性瀝青制備工藝優(yōu)化分析實(shí)驗(yàn)方案。(2)在建立具有良好可靠性的響應(yīng)曲面模型基礎(chǔ)上,通過(guò)單因素分析和多因素分析,明確了制備參數(shù)對(duì)復(fù)合改性瀝青各項(xiàng)性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明:膠粉摻量對(duì)所有性能評(píng)價(jià)指標(biāo)具備顯著性影響,隨著膠粉摻量的增加,復(fù)合改性瀝青軟化點(diǎn)、粘度、彈性恢復(fù)和PI值增加,而針入度和延度值降低;硅藻土摻量對(duì)除彈性恢復(fù)外的指標(biāo)有顯著性影響,隨著硅藻土摻量的增加,軟化點(diǎn)、粘度增加,但針入度和延度值降低;剪切溫度對(duì)針入度、軟化點(diǎn)、粘度和延度指標(biāo)有顯著性影響,剪切溫度、剪切速度和溶脹時(shí)間對(duì)改性瀝青的性能影響規(guī)律基本一致。通過(guò)響應(yīng)輸出的最優(yōu)值確定每項(xiàng)制備參數(shù)的最佳值,得到硅藻土-橡膠粉復(fù)合改性瀝青的最佳制備工藝。(3)對(duì)通過(guò)最佳制備工藝制得的硅藻土-橡膠粉復(fù)合改性瀝青進(jìn)行抗老化分析,以最佳摻量的硅藻土改性瀝青和橡膠粉改性瀝青作為對(duì)比組,分析老化前后各組改性瀝青的針入度、軟化點(diǎn)、彈性恢復(fù)以及粘度變化規(guī)律。結(jié)果表明:硅藻土-橡膠粉復(fù)合改性瀝青的抗老化性能優(yōu)于硅藻土改性瀝青和橡膠粉改性瀝青。
【關(guān)鍵詞】：瀝青 硅藻土 橡膠粉 制備工藝 響應(yīng)曲面法 老化性能
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U414
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 研究背景和意義10-11
• 1.2 硅藻土改性瀝青11-13
• 1.3 橡膠粉改性瀝青13-15
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線(xiàn)15-18
• 1.4.1 研究?jī)?nèi)容15
• 1.4.2 技術(shù)路線(xiàn)15-18
• 第2章 基于響應(yīng)曲面法的硅藻土-橡膠粉復(fù)合改性瀝青制備方法18-26
• 2.1 響應(yīng)曲面法18-19
• 2.2 制備參數(shù)選取19-21
• 2.2.1 橡膠粉摻量19-20
• 2.2.2 硅藻土摻量20
• 2.2.3 剪切時(shí)間20
• 2.2.4 剪切速率20
• 2.2.5 剪切溫度20-21
• 2.2.6 溶脹時(shí)間21
• 2.3 原材料的選取與制備方法的確定21-24
• 2.3.1 原材料的選取21-22
• 2.3.2 制備方案的確定22-24
• 2.4 本章小結(jié)24-26
• 第3章 制備參數(shù)對(duì)硅藻土-橡膠粉復(fù)合改性瀝青性能影響分析及制備工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)26-56
• 3.1 制備參數(shù)對(duì)復(fù)合改性瀝青針入度的影響28-32
• 3.1.1 針入度指標(biāo)響應(yīng)曲面模型顯著性分析及方程建立28-30
• 3.1.2 制備參數(shù)對(duì)復(fù)合改性瀝青針入度指標(biāo)影響分析30-32
• 3.2 制備參數(shù)對(duì)復(fù)合改性瀝青軟化點(diǎn)的影響32-37
• 3.2.1 軟化點(diǎn)指標(biāo)響應(yīng)曲面模型顯著性分析及方程建立33-34
• 3.2.2 制備參數(shù)對(duì)復(fù)合改性瀝青軟化點(diǎn)指標(biāo)影響分析34-37
• 3.3 制備參數(shù)對(duì)復(fù)合改性瀝青延度的影響37-42
• 3.3.1 延度指標(biāo)響應(yīng)曲面模型顯著性分析及方程建立38-39
• 3.3.2 制備參數(shù)對(duì)復(fù)合改性瀝青延度指標(biāo)影響分析39-42
• 3.4 制備參數(shù)對(duì)復(fù)合改性瀝青彈性恢復(fù)的影響42-47
• 3.4.1 彈性恢復(fù)指標(biāo)響應(yīng)曲面模型顯著性分析及方程建立43-44
• 3.4.2 制備參數(shù)對(duì)復(fù)合改性瀝青彈性恢復(fù)指標(biāo)影響分析44-47
• 3.5 制備參數(shù)對(duì)復(fù)合改性瀝青粘度的影響47-52
• 3.5.1 粘度指標(biāo)響應(yīng)曲面模型顯著性分析及方程建立48-49
• 3.5.2 制備參數(shù)對(duì)復(fù)合改性瀝青粘度指標(biāo)影響分析49-52
• 3.6 硅藻土-橡膠粉復(fù)合改性瀝青制備參數(shù)確定52-54
• 3.6.1 制備參數(shù)交互影響分析52-53
• 3.6.2 制備參數(shù)確定53-54
• 3.7 本章小結(jié)54-56
• 第4章 硅藻土-橡膠粉復(fù)合改性瀝青抗老化性能研究56-70
• 4.1 試驗(yàn)方法56-57
• 4.2 抗老化性能分析57-68
• 4.2.1 針入度57-60
• 4.2.2 軟化點(diǎn)60-62
• 4.2.3 延度62-64
• 4.2.4 彈性恢復(fù)64-66
• 4.2.5 粘度66-68
• 4.3 本章小結(jié)68-70
• 第5章 結(jié)論與展望70-72
• 5.1 結(jié)論70-71
• 5.2 展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 作者簡(jiǎn)介76-78
• 后記和致謝78

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