温拌橡胶沥青流变行为及微观特性研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shijiuxian
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
温拌橡胶沥青技术将温拌和橡胶沥青技术相结合,在全面提高路用性能的同时,还能回收利用大量废旧轮胎橡胶,并降低传统橡胶沥青混合料的生产施工温度,从而获得良好的经济和环境效益。橡胶沥青具有独特的“胶粉-沥青”两相结构,力学行为十分复杂。当前研究广泛采用的经验性或基于线性黏弹性的试验方法,难以精准、客观评价橡胶沥青的力学特性和使用性能。鉴于此,本文以温拌橡胶沥青为主要研究对象,针对其路用性能以及流变行为特性展开系统研究,同时为了解释复杂流变行为的微观机理,将橡胶沥青视作两相体系,研究温拌橡胶沥青的微观特性。本文主要内容如下:(1)为了克服传统橡胶沥青施工温度高、稳定性差等问题,本研究引入了温拌技术,并优化了制备流程,对采用新工艺制取的温拌橡胶沥青常规性能与施工和易性展开试验评价,探究温拌剂与胶粉对沥青材料常规性能、温拌效果以及储存稳定性的影响。结果发现,相比于基质沥青(OB),橡胶沥青的高温稳定性、低温抗裂性与弹性恢复性能均有显著提高,服务温度区间得到了显著拓展;Sasobit(S型)温拌剂增加了橡胶沥青的刚度,提高了高温稳定性与弹性恢复能力,但降低了低温性能,而Evotherm(M型)温拌剂作用则相反。两种温拌剂均能降低橡胶沥青的布氏旋转黏度,其中S型的降黏效果更好;添加相容剂与稳定剂后,橡胶沥青的储存稳定性得到了明显改善,但两种温拌剂对稳定性均有轻微负面影响。(2)为了揭示原橡胶沥青(CR)、M型与S型温拌橡胶沥青(CR-M与CR-SA)在不同温区内的复杂黏弹特性,对三种沥青材料进行了温度扫描、低温弯曲梁(BBR)、频率扫描以及多应力重复蠕变恢复(MSCR)等流变学试验,并通过构建Wicket图与复数剪切模量主曲线,探讨了传统线性黏弹理论评价体系对温拌橡胶沥青的适用性。结果发现,橡胶沥青作为一种两相结构分明的黏弹性材料,胶粉相对整体结构的支撑作用使橡胶沥青表现出趋向于黏弹性固体的流变特性,温度扫描与频率扫描试验均表明其在高温、低频区的弹性比例不降反升;CR与CR-M的流变试验结果非常相近,表明M型温拌剂并未对橡胶沥青的黏弹特性造成显著影响;Wicket图结果显示,时温等效原理(TTSP)在按照试验规程选定的试验条件下适用于CR与CR-M,而S型温拌剂的相态转变特性造成了CR-SA的Wicket图中出现了高温区曲线簇分离的现象,TTSP因此失效;选用的2S2PID主曲线模型能够准确地表征温拌橡胶沥青的动态剪切模量规律,但相位角主曲线呈现出独特的双峰形状,故包括2S2PID模型在内的常规复数剪切模量主曲线模型无法准确地模拟如此复杂的相位角主曲线规律。MSCR试验表明,温拌橡胶沥青表现出显著的应力依赖行为。为了进一步分析温拌橡胶沥青的非线性黏弹行为,设计了一种小应力蠕变-恢复试验,并采用广义开尔文模型获得了MSCR加载模式下的线性黏弹性(LVE)可恢复应变响应,结果发现,温拌橡胶沥青在0.1k Pa和3.2k Pa下均表现出了非线性黏弹行为,其中CR-SA的应力依赖性最高。(3)为了探索温拌橡胶沥青宏观黏弹行为的微细观机理,本研究基于微观化学理论,将温拌橡胶沥青视作“胶粉-沥青”两相体系,通过场发射扫描电镜(FSEM)、差示量热扫描(DSC)、热重分析(TGA)与红外光谱(FTIR)等试验对其微观结构组成及特性展开研究。结果表明,在微观尺度上,橡胶沥青中未溶的胶粉固体颗粒作为结构骨架,与裂解出的小粒径胶粉一起均匀分散在沥青相中,构成了相对稳定的两相体系;TGA试验表明,胶粉吸收了沥青中饱和分等轻质组分,且其中的天然橡胶成分促进了胶粉、沥青间的组分互溶;DSC试验表明,S型温拌剂不仅游离于沥青相中,部分组分还渗入到了胶粉相的微观结构,从而改变了橡胶沥青的相态转变特性;FTIR试验结果表明,发现温拌剂、胶粉与沥青三者并未发生复杂的化学反应,在橡胶沥青中主要以物理共混形式存在。温拌橡胶沥青的宏观黏弹特性从微观尺度上可以解释为:在路用高温条件下,橡胶沥青未溶的胶粉相维持了整体的结构强度,未融的S型温拌剂晶体也有类似的增强作用;在胶粉于基质沥青发生组分互换后,沥青相黏韧性的增加,从而降低了低温条件下脆性断裂的发生。
其他文献
高中新课程标准、新高考模式和高中英语新教材都对学生的写作能力提出了更高的要求。在此背景下,高中英语写作教学迎来了新挑战。而支架理论倡导“以学生为中心”的课堂教学,将支架理论应用于英语写作教学,有利于促进学生进行知识的建构,和激发学生的学习兴趣。因此,笔者将探讨以下两个问题:1)支架理论该如何应用于高中英语主题写作教学?2)支架理论应用于英语主题写作教学对培养学生写作的能力和激发学生的写作兴趣有什么
<正>中国共产党第十九届中央纪律检查委员会第六次全体会议强调,各级纪检监察机关要落实政治过硬、本领高强要求,努力做党和人民的忠诚卫士。基层纪检委员是党的纪检干部队伍的重要组成部分,是基层全面从严治党的重要力量,承担着党风廉政建设和反腐败工作的重要职责。如何有效解决好当前部分国有企业党支部纪检委员(以下简称:纪检委员)作用不突出问题、
期刊
现如今,我国的经济水平正处于一个不断上升的阶段,与此同时,我国的工业也再向更好的方向迈进。其中,冶金机械设备所运行情况的好坏将会直接对我国冶金的发展进度。笔者在文章主要从“做好生产前的准备工作”、“安装过程的质量控制要点”以及“冶金机械设备维修与管理策略”这三个方面进行了阐述,希望能够促进冶金机械设备处于正常运行的状态,最终促进我国冶金业得到更好的发展。
<正> 感染性高热,属临床常见疾患,若处理得当,仅一二剂药即可脉静身凉;倘若处理不当,则热邪稽留,传变莫测,预后多不良,尤以小孩为剧。故用中医中药以退高热,必须迅速取效,一则救人于生命危急之中,二则破中医不能治急证之说。怎样寻求最快捷的退热方法,是当代中医最重要的课题之一。由于中药剂型问题尚未解决,仍处在缓慢曲折给药途径的情况下,只能在立法遣药上寻求对策。笔者认为,对策之一是以重药对重病,但重药应
<正>习近平总书记对发展壮大新业态高度重视,多次就做好新业态、新就业群体党建工作作出重要指示批示。今年全国组织部长会议对探索加强新业态、新就业群体党建工作作出重要部署。广东省中山市针对这一领域党建工作基础薄弱的实际,紧紧抓住“谁负责”“怎么建”“力量弱”“起作用”这4个关键问题,积极推动新业态、新就业群体党建工作稳中求进。
期刊
针对某电厂高温高压蒸汽管道中的疏水罐,采用基本流动传热模型进行模拟并结合金相组织观察,分析疏水罐内壁裂纹产生的原因,同时提出相应的改进措施。结果表明:热应力主要受温度场的影响,疏水罐内部的温度梯度不同,导致微小裂纹的产生,裂纹随着运行时间的增长而逐渐扩展,最终造成疏水罐无法正常服役;M23C6型碳化物和Laves相的聚集粗化,以及基体组织中固溶元素的迁移扩散,造成二次硬化作用减弱和材料硬度的持续下
<正> 王××,男,32岁,农民,英山县南河人,1985年8月3日诊。自诉五天以前全身不适,发热微恶冷,胸脘痞闷,出汗少而不爽,发热以下午较高,体温38℃,肢体乏力,饮食不香。起病之日从田间劳动回家后开始,当时请某医,注射退热剂1针,并服速效伤风胶囊、酵母片等,效不佳。竖日,发热增高,不畏
期刊
<正>毛利率创新低,方便面不好卖,统一把业绩增长的希望寄托在了高端方便食品上。11月6日,记者注意到,统一旗下汤达人官方旗舰店上新了两款速食米线商品预售链接,产品于7日正式上架。虽然商品页面尚未透露具体产品图,但根据旗舰店客服和汤达人官微的说法,两款米线口味分别为肥汁和酸辣,依旧主打汤达人的高汤特色。商品信息显示,
期刊