【摘要】：廢膠粉中有效組分的釋放是對(duì)瀝青產(chǎn)生改性作用的前提,而有效組分的釋放與瀝青介質(zhì)的性質(zhì)和反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等條件密切相關(guān)。圍繞在瀝青介質(zhì)中實(shí)現(xiàn)廢膠粉有效組分全釋放的目標(biāo),提出了用溶解度作為釋放效率的表征方法;并以廢膠粉有效組分全釋放為平臺(tái),研究了廢膠粉和SBS復(fù)合改性瀝青在不同溫度區(qū)間的黏彈流變特性,以及老化性能和施工性能;最后對(duì)相關(guān)研究成果進(jìn)行了實(shí)體驗(yàn)證。首先以三種代表性瀝青為介質(zhì),采用黏度和溶解度的變化反映廢膠粉有效組分釋放規(guī)律,并研究了三個(gè)不同反應(yīng)溫度下釋放效率隨時(shí)間的變化。結(jié)果表明,廢膠粉中有效組分的釋放需要適宜的溫度條件,溫度過(guò)高和過(guò)低對(duì)其性能都會(huì)有負(fù)面影響。在高溫下釋放速度較快,體系的黏度也明顯降低,說(shuō)明在高溫下有效組分的釋放和高分子的解聚同時(shí)發(fā)生。通過(guò)分析不同瀝青介質(zhì)條件下橡膠瀝青體系的黏度變化,得到了不同介質(zhì)對(duì)橡膠粉有效組分釋放的影響;通過(guò)對(duì)反應(yīng)溫度和時(shí)間的規(guī)律分析,確定了三種介質(zhì)達(dá)到有效組分全釋放的最佳反應(yīng)條件。以有效組分全釋放為平臺(tái),通過(guò)加入不同含量和類(lèi)型的添加劑,研究了復(fù)合改性瀝青在不同溫度區(qū)間內(nèi)的流變特性。通過(guò)黏度-溫度關(guān)系、彈性恢復(fù)-溫度關(guān)系、測(cè)力延度和韌度韌性試驗(yàn),證明了廢膠粉釋放出的有效組分對(duì)SBS改性瀝青有加強(qiáng)作用,可以使復(fù)合改性瀝青在路面使用溫度范圍內(nèi)具有更好黏溫性能,同時(shí)在施工溫度條件下有更好的施工性能;全釋放平臺(tái)與SBS復(fù)合改性,有效地提高了復(fù)合改性瀝青在更寬溫度范圍內(nèi)的彈性恢復(fù),增加了在受力狀態(tài)下的松弛能力,使瀝青的黏韌性和韌性增加,改善了瀝青對(duì)集料的握裹力和黏結(jié)力。通過(guò)試驗(yàn)?zāi)M了瀝青在拌和溫度下與路面長(zhǎng)期使用條件下的老化過(guò)程,結(jié)果顯示復(fù)合改性瀝青對(duì)拌和溫度的敏感性高于基質(zhì)瀝青,提高拌合溫度對(duì)改性瀝青性能影響較大;而兩種瀝青對(duì)PAV試驗(yàn)溫度的敏感性基本相當(dāng)。說(shuō)明通過(guò)合理選擇瀝青類(lèi)型和控制拌和溫度,可以減少?gòu)?fù)合改性瀝青的老化反應(yīng),提升瀝青材料全壽命周期的經(jīng)濟(jì)性。對(duì)黏附功隨溫度變化規(guī)律研究表明,瀝青來(lái)源和加工工藝不同,達(dá)到最大黏附功時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度也不同。通過(guò)對(duì)不同的類(lèi)型瀝青的最大黏附功對(duì)應(yīng)溫度的研究,提出以最大黏附功對(duì)應(yīng)的溫度作為最佳拌和溫度。在以上研究和表征結(jié)果的基礎(chǔ)上,試生產(chǎn)了兩種類(lèi)型產(chǎn)品,并進(jìn)行了混合料研究評(píng)價(jià),驗(yàn)證了驗(yàn)證了相關(guān)理論的應(yīng)用效果。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TE626.86
【圖文】：

圖 1-1 研究技術(shù)路線圖Fig. 1-1 Technology Roadmap of the Research的技術(shù)路線如下：究選擇了三種針入度等級(jí)的瀝青，在不同的溫度下測(cè)定廢膠粉改性時(shí)間變化曲線，并分析了廢膠粉溶解度變化規(guī)律和分子量分布變化，組分全釋放的反應(yīng)過(guò)程規(guī)律。計(jì)不同配方的復(fù)合改性瀝青，研究“黏彈勁柔”平衡特性和溫度、化的工藝條件。究成型黏附功對(duì)混合料性能的影響，分析最大黏附功溫度可否作為本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的復(fù)合改性瀝青為原料，研究復(fù)合改性瀝青的老化規(guī)律定工藝和配方，生產(chǎn)兩種類(lèi)型復(fù)合改性瀝青；對(duì)兩種不同的復(fù)合改性能研究，并進(jìn)行性能評(píng)價(jià)，驗(yàn)證以上理論成果的可行性。

而有效組分的釋放與介質(zhì)的性質(zhì)和溫度、時(shí)間條件密切相關(guān)。本文圍繞在瀝青介質(zhì)中實(shí)現(xiàn)廢膠粉有效組分全釋放的目標(biāo)，為 SBS 復(fù)合改性提供全釋放平臺(tái)，用溶解度作為釋放效率的表征方法，并對(duì)可溶分進(jìn)行分子量分布（GPC）實(shí)驗(yàn)，通過(guò)分子量分布的變化表征反應(yīng)過(guò)程中降解選擇性的變化。2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料與試驗(yàn)方法本研究采用的原料為環(huán)烷基原油生產(chǎn)的原料 70（代號(hào)原料 70）、AH-90（代號(hào)原料90）、AH-110（代號(hào)原料 110）三種重交通道路瀝青和 30 目廢膠粉。本研究采用高溫?cái)嚢瑁磻?yīng)溫度分別為為 1 級(jí)、2 級(jí)、3 級(jí)（溫度逐級(jí)升高，每級(jí)間隔 20℃）。膠粉摻量為 20%（內(nèi)摻）。本研究取樣點(diǎn)為加完膠粉且溫度穩(wěn)定后開(kāi)始計(jì)時(shí)，取樣時(shí)間點(diǎn)分別為:3h、5h、10h15h、20h、25h、30h 和 35h（可根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果適當(dāng)增加）。本研究技術(shù)路線示意如圖 2-1 所示。

100 120 140 160 180溫度/℃圖 2-6 原料 70 在 3 級(jí)反應(yīng)溫度下不同時(shí)間的黏溫曲線(3h-20h)-6 The viscosity-temperature curve at Level 3 temperature of asphalt100 120 140 160 180020406080100120粘/度pas·溫度/℃20h25h30h35h20h25h30h35h圖 2-7 原料 70 在 3 級(jí)反應(yīng)溫度下不同時(shí)間的黏溫曲線(20h-35h)-7 The viscosity-temperature curve at Level 3 temperature of asphalt

【參考文獻(xiàn)】

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1 梁明;辛雪;范維玉;羅輝;孫華東;邢寶東;南國(guó)枝;;DMA法研究不同粒徑膠粉改性瀝青黏彈性能[J];石油學(xué)報(bào)(石油加工);2015年05期

2 范維玉;辛雪;梁明;姚艷;董夫強(qiáng);南國(guó)枝;;改性瀝青的流變性和儲(chǔ)存穩(wěn)定性研究[J];中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年04期

3 劉丹;董明潔;;基于性能指標(biāo)的廢膠粉改性瀝青改性機(jī)理研究[J];交通科技;2015年04期

4 許兢;應(yīng)yN;錢(qián)慶榮;陳慶華;;廢膠粉改性瀝青研究與應(yīng)用現(xiàn)狀[J];再生資源與循環(huán)經(jīng)濟(jì);2014年06期

5 王嵐;陳剛;胡江三;邢永明;冷冰;;改性瀝青及混合料流變學(xué)性能研究[J];公路工程;2014年03期

6 楊國(guó)洲;尤培波;;聚合物改性瀝青發(fā)展研究[J];城市道橋與防洪;2014年04期

7 申祥國(guó);;不同目數(shù)膠粉改性瀝青性能試驗(yàn)及影響因素分析[J];山西建筑;2013年08期

8 丁磊;曹諾;趙新;;廢舊膠粉的制作及利用現(xiàn)狀[J];再生資源與循環(huán)經(jīng)濟(jì);2012年10期

9 周倩;;廢輪胎膠粉瀝青性能影響因素試驗(yàn)研究[J];內(nèi)蒙古公路與運(yùn)輸;2012年04期

10 馬韌;;膠粉改性瀝青影響因素試驗(yàn)[J];公路工程;2012年04期

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1 辜麗萍;PE改性瀝青的老化與再生性能研究[D];長(zhǎng)沙理工大學(xué);2012年

2 丁蘭;SBR改性瀝青在西藏地區(qū)路用性能研究[D];重慶交通大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2795574