岩沥青复合改性沥青老化前后的流变特性与微观机理研究

来源 :大连海事大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:smoking11
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随我国公路交通行业的高速发展,改性沥青越来越多的应用于公路建设当中,岩沥青改性沥青因其优异的高温性能,良好的存储稳定性能,突出的路用性能,得到了国内外学者越来越多的关注。但是岩沥青的掺入会降低沥青的低温性能,可以选择其他类型改性剂与岩沥青一起复合改性,得到性能更为优异的岩沥青复合改性沥青。目前已有相关岩沥青复合改性沥青性能的研究成果,但是对于岩沥青复合改性沥青老化后性能的鲜有研究。为了改善岩沥青改性沥青的老化前后流变性能,使其更好地应用实际工程,分别添加不同掺量的胶粉、SBS和岩沥青,制备得到胶粉/岩沥青复合改性沥青(CR/RACMA)和SBS/岩沥青复合改性沥青(SBS/RACMA)。本文着重对岩沥青复合改性沥青老化前后的流变性能及老化机理进行深入研究。(1)试验最初拟定10组掺配比方案,其中SBS的质量分数为2%,岩沥青的质量分数为5%、10%、12%,胶粉的质量分数为14%、18%。首先采用针入度、软化点、黏度试验和PG分级筛选了改性剂掺配方案。得到的四组掺配比分别为2%SBS/5%岩沥青、14%胶粉/10%岩沥青、14%胶粉/12%岩沥青、18%胶粉5%岩沥青,并在流变试验分析中选取12%岩沥青改性沥青和2%SBS改性沥青进行对比研究。(2)针对上述六组沥青试样,采用沥青旋转薄膜烘箱和PAV压力老化容器分别模拟沥青短期老化(RTFOT)和长期老化(PAV),进而分析改性沥青在不同老化方式下流变特性的变化规律和老化机理。(3)采用动态剪切流变仪(DSR)对老化前后的六组沥青试样进行高温流变性能参数测定,并采用弯曲梁流变仪(BBR)对其进行低温流变性能评价。发现增加岩沥青的质量分数能够改善该种沥青的高温抗车辙能力,添加胶粉较SBS可以更为有效地改善岩沥青改性沥青的高温性能和低温性能。添加12%岩沥青和14%胶粉的岩沥青复合改性沥青高温性能最好,胶粉掺量为18%岩沥青掺量为5%时低温性能最好。在抗老化能力方面,胶粉、SBS的添加能改善岩沥青复合改性沥青经历短期及长期老化后的高温性能;相比于SBS/RACMA,CR/RACMA对短期和长期老化后的低温性能具有更明显的改善,且长期老化后其劲度模量增长幅度更低:随着岩沥青掺量的增加,岩沥青改性沥青经历老化后的高温抗变形能力随之增强,其低温性能随之下降。(4)通过动态剪切流变仪的频率扫描试验得到六组沥青试样老化的Black曲线,分析可知SBS/RACMA具有更加明显的时温依赖性,而CR/RACMA不适用于时温等效原理;CR/RACMA较SBS/RACMA具有更高的弹性成分,其中添加18%胶粉和5%岩沥青的复合改性沥青具有最多的弹性成分。在抗老化能力方面SBS更加能够改善短期和长期老化前后的岩沥青复合改性沥青的黏弹特性。(5)利用多应力蠕变恢复试验评价了六组改性沥青试样经历短期老化后的抗永久变形能力。结果表明,不可恢复蠕变柔量Jnr3.2相较高温PG分级能够更加准确地评价岩沥青复合改性沥青的抗永久变形能力。CR/RACMA较SBS/RACMA具有更小的不可恢复应变,其中添加18%胶粉和5%岩沥青和添加14%胶粉和12%岩沥青表现出较优且接近的抗永久变形能力。相比于SBS/RACMA,CR/RACMA在长期老化后的抗永久变形能力更优。(6)利用荧光扫描试验和分析了六组改性沥青试样的改性效果和改性机理,结果表明SBS/岩沥青复合改性沥青的改性机理为物理共混,胶粉/岩沥青复合改性沥青除物理共混外,胶粉内部发生了微弱化学反应。再对两组经短期老化及长期老化后的岩沥青复合改性沥青试样(2%SBS/5%岩沥青和18%胶粉/5%岩沥青)进行FTIR试验探究其老化机理,发现在老化过程中SBS由于氧化反应发生降解,胶粉脱硫降解,岩沥青由于轻质组分减少而硬化。
其他文献
本文以株洲红砂岩作为研究对象,通过电镜扫描试验、X-衍射试验、自由膨胀率试验、侧限无荷膨胀率试验、膨胀应力试验以及侧限有荷膨胀率试验较为全面地揭示了红砂岩的微观结
近年来正交异性钢桥面板在得到广泛应用的同时,由于自身构造复杂焊缝众多,导致其纵肋、面板和横隔板间的连接部位疲劳开裂现象突出。本文以应力强度因子作为分析指标,将断裂力学理论和有限元方法结合,对面板与纵肋连接处以及横隔板弧形缺口处的疲劳性能进行了研究。在此基础上横隔板弧形缺口形式进行比较,提出了优化后的弧形缺口形式。主要研究内容及结论如下:(1)阐述了正交异性钢桥面板裂纹的位置和成因,介绍了基于线弹性
自二十世纪九十年代以来,铝合金因为其自重轻、强度高、耐腐蚀和易加工等优点而受到研究者和设计工作者的高度重视。目前,国内已经有了很多的铝合金空间结构,主要包括铝合金
目的通过切开复位三柱重建内固定的方式,分别采用克氏针、空心螺钉与微型钢板治疗Lisfranc损伤,比较三种内固定物对预后的影响,从而为Lisfranc损伤的手术治疗提供临床借鉴和
在三维空间中至少有一维处在纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料叫做纳米材料。与宏观材料相比,纳米材料具有一些优异性能,比如:量子尺寸效应、表面效应、
实验目的:Ahi1与多种脑疾病相关,如Jourbert综合征、抑郁症,自闭症,精神分裂症等。Ahi1基因敲除(Ahi1 KO)小鼠存在小脑中缝融合缺陷和明显的抑郁样表型。在本研究中,我们利用Ahi1过表达(Ahi1 OE)小鼠模型,检测Ahi1过表达是否影响小脑发育,是否具有抗抑郁作用,以进一步探讨Ahi1的功能。实验方法:采用Q-PCR检测Ahi1 OE小鼠和野生型(WT)小鼠脑组织中Ahi1
本文以一种含铝低碳钢为研究对象,利用DIL热膨胀仪、透射电镜、X射线衍射仪以及原位拉伸试验装置等实验手段,研究了Ms点以下温度对试验钢等温淬火相变行为、显微组织、力学性
社会正处于高速发展的时代,不可再生能源的快速消耗迫使人们不得不发展其他的有效的新能源技术,核能、地热能、太阳能等都是有着无限开发潜力的新能源,而成本低廉,对环境友好
汽车振动噪声不仅干扰人们的正常工作和生活,而且扰乱人们的精神,甚至影响人们的听觉器官,所以车辆制动器振动和噪声问题引起越来越学者们的重视。本文针对工程车辆制动噪声
明代《文選》廣續補遺之作興盛,後人對此研究不足。明胡震亨《續文選》作為《昭明文選》的續補之作,共有十四卷選文與著作人姓名錄一卷,成書於明萬曆二十六年,除今作為例證被