發(fā)布時(shí)間：2017-08-07 07:30

  本文關(guān)鍵詞：SBS膠乳研制及其在微表處中的應(yīng)用研究

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【摘要】：微表處技術(shù)應(yīng)用于寒冷地區(qū)瀝青路面養(yǎng)護(hù)時(shí),其低溫抗裂性能顯得尤為重要,因此要求其結(jié)合料即改性乳化瀝青具備良好的低溫抗變形能力和彈性恢復(fù)性能。丁苯橡膠SBR實(shí)現(xiàn)了膠乳化,使得改性乳化瀝青的制備工藝難度大大降低,而SBS膠乳尚未研制成功,故而SBR在微表處用改性乳化瀝青中得到廣泛應(yīng)用;然而SBR改性乳化瀝青的低溫延展性雖較優(yōu),但其粘韌性較差,抵抗變形及變形恢復(fù)能力較弱,尚不能完全滿足寒區(qū)微表處混合料的性能要求。因此,SBS膠乳的開(kāi)發(fā)意義重大。本文研究了SBS的溶脹進(jìn)程及其溶液的流變特性,分析了溫度、時(shí)間、濃度及剪切速率等因素對(duì)SBS溶液粘度的影響,確定了乳化所用SBS溶液的保溫溫度和時(shí)間。以SBS溶液為分散相,以陽(yáng)離子乳化劑YR和非離子乳化劑FR(質(zhì)量比3:1)為復(fù)合乳化劑,采用機(jī)械乳化法(劑在水中法)成功制備了穩(wěn)定性良好、水分散性優(yōu)異的星型SBS(Star-SBS)及線型SBS(Line-SBS)兩種膠乳,通過(guò)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)得到了其最佳配方,兩種膠乳的平均粒徑分別為1.31μm和1.16μm,與乳化瀝青的平均粒徑相匹配。以線型SBS(Line-SBS)顆粒、SBR膠乳及自制的SBS膠乳等為改性劑制備了改性乳化瀝青,采用針入度、軟化點(diǎn)、5℃延度及25℃彈性恢復(fù)等試驗(yàn)對(duì)其蒸發(fā)殘留物的常規(guī)性能進(jìn)行了評(píng)價(jià),采用動(dòng)態(tài)力學(xué)試驗(yàn)和測(cè)力延度試驗(yàn)對(duì)其低溫粘韌性進(jìn)行了評(píng)價(jià),同時(shí)以粘溫指數(shù)、針入度指數(shù)、儲(chǔ)能模量比變化率及損耗因子變化率等指標(biāo)對(duì)其在瀝青路面服役全溫度域的溫度敏感性進(jìn)行了分析。研究表明,SBS改性乳化瀝青殘留物的高溫性能、低溫抗變形性能、溫度敏感性及粘韌性等性能均優(yōu)于SBR改性組,而SBS改性組中星型SBS改性乳化瀝青殘留物的整體路用性能較佳。以不同改性劑改性乳化瀝青為結(jié)合料制備了微表處稀漿混合料,通過(guò)濕輪磨耗試驗(yàn)、和輪轍變形試驗(yàn)研究其常規(guī)性能,通過(guò)劈裂試驗(yàn)、抗折試驗(yàn)及彎曲試驗(yàn)對(duì)其抗裂性能進(jìn)行評(píng)價(jià),結(jié)果表明,SBS改性乳化瀝青微表處混合料的各項(xiàng)性能全面占優(yōu),而SBS膠乳改性組由于其中含有溶劑,其路用性能略弱于SBS顆粒改性組;延長(zhǎng)試件60℃的養(yǎng)生時(shí)間至36h,可使SBS膠乳改性組的各項(xiàng)性能略優(yōu)于SBS顆粒改性組。
【關(guān)鍵詞】：SBS溶脹 SBS膠乳 改性乳化瀝青 微表處混合料
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U414
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 微表處技術(shù)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 改性乳化瀝青研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線14-17
• 1.3.1 研究目的14
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容14-15
• 1.3.3 技術(shù)路線15-17
• 第二章 SBS溶脹及其溶液的流變特性研究17-38
• 2.1 原材料及設(shè)備17
• 2.1.1 原材料17
• 2.1.2 試驗(yàn)設(shè)備17
• 2.2 試驗(yàn)方法17-19
• 2.2.1 SBS溶液制備方法17-18
• 2.2.2 SBS溶液指標(biāo)測(cè)試方法18-19
• 2.3 SBS溶脹溶劑的選擇19-22
• 2.3.1 溶劑對(duì)聚合物溶解能力的判定19-20
• 2.3.2 SBS的物理化學(xué)性質(zhì)20
• 2.3.3 SBS溶脹溶劑的選擇20-22
• 2.4 SBS溶脹程度的判定22-27
• 2.4.1 目視法22-25
• 2.4.2 丁達(dá)爾效應(yīng)法25-27
• 2.5 SBS溶液的流變特性27-37
• 2.5.1 溶脹時(shí)間和溫度作用下SBS溶液表觀粘度的發(fā)展28-33
• 2.5.2 濃度對(duì)SBS溶液表觀粘度的影響33-34
• 2.5.3 剪切速率對(duì)SBS溶液表觀粘度的影響34-35
• 2.5.4 SBS溶液的非牛頓特性35-37
• 2.6 本章小結(jié)37-38
• 第三章 SBS膠乳的研制38-54
• 3.1 原材料及設(shè)備38-39
• 3.1.1 原材料38
• 3.1.2 試驗(yàn)設(shè)備38-39
• 3.2 試驗(yàn)方法39-43
• 3.2.1 SBS膠乳制備方法39-42
• 3.2.2 SBS膠乳性能測(cè)試方法42-43
• 3.3 SBS膠乳組成設(shè)計(jì)研究43-52
• 3.3.1 乳化劑選擇43-45
• 3.3.2 乳化工藝參數(shù)確定45-46
• 3.3.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)46-51
• 3.3.4 SBS膠乳配方形成及性能指標(biāo)51-52
• 3.4 本章小結(jié)52-54
• 第四章 改性乳化瀝青制備及其性能評(píng)價(jià)54-73
• 4.1 原材料及設(shè)備54-55
• 4.1.1 原材料54-55
• 4.1.2 試驗(yàn)設(shè)備55
• 4.2 試驗(yàn)方法55-57
• 4.2.1 改性乳化瀝青制備方法55-56
• 4.2.2 改性乳化瀝青性能指標(biāo)測(cè)試方法56
• 4.2.3 改性乳化瀝青蒸發(fā)殘留物性能指標(biāo)測(cè)試方法56-57
• 4.3 改性乳化瀝青的制備57-59
• 4.3.1 SBS顆粒改性乳化瀝青的制備57-58
• 4.3.2 膠乳改性乳化瀝青的制備58-59
• 4.4 改性乳化瀝青性能對(duì)比分析59-61
• 4.4.1 穩(wěn)定性59-60
• 4.4.2 與粗集料的粘附性60-61
• 4.5 改性乳化瀝青蒸發(fā)殘留物性能對(duì)比分析61-71
• 4.5.1 常規(guī)性能測(cè)試61-62
• 4.5.2 基于動(dòng)態(tài)力學(xué)的低溫性能評(píng)價(jià)62-64
• 4.5.3 溫度敏感性64-68
• 4.5.4 基于測(cè)力延度的粘韌性評(píng)價(jià)68-71
• 4.6 本章小結(jié)71-73
• 第五章 微表處混合料性能對(duì)比研究73-85
• 5.1 原材料及設(shè)備73-74
• 5.1.1 原材料73-74
• 5.1.2 試驗(yàn)設(shè)備74
• 5.2 試驗(yàn)方法74-76
• 5.2.1 常規(guī)性能74-75
• 5.2.2 抗裂性能75-76
• 5.3 微表處混合料配合比設(shè)計(jì)76-80
• 5.3.1 礦料級(jí)配選擇76
• 5.3.2 材料用量76-77
• 5.3.3 最佳油石比的確定77-80
• 5.4 微表處混合料路用性能對(duì)比80-83
• 5.4.1 常規(guī)性能81-82
• 5.4.2 抗裂性能82-83
• 5.5 本章小結(jié)83-85
• 結(jié)論與建議85-87
• 主要結(jié)論85-86
• 研究展望86-87
• 參考文獻(xiàn)87-93
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果93-95
• 致謝95

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：633490