助剂活化复合改性沥青温度敏感性及混合料路用性能研究

发布时间：2020-10-10 02:41

　　 SBS与胶粉是近年来路面工程常用的沥青改性剂,其对沥青的高温抗车辙及抗疲劳性能有显著改善作用。然而,由于胶粉脱硫程度低、与沥青相容性差的缺陷,导致其对沥青改性效果欠佳且热储存稳定性差,同时胶粉溶胀吸收轻质组分使得改性沥青黏度值偏高、施工和易性不佳;SBS价格昂贵且易上浮,改性沥青离析问题显著。为解决SBS及胶粉的应用难题,基于密度差理论,本课题将SBS与胶粉共同作为改性剂掺入沥青中,同时为保证改性剂与沥青充分反应,将废机油作为活化剂预先溶胀SBS与胶粉,研究废机油、SBS、胶粉掺量对复合改性沥青温度敏感性及路用性能的影响。同时,选取改性沥青常用的SMA-13级配,对不同废机油掺量及改性剂种类的沥青混合料进行级配设计,并通过高温车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验评价改性沥青混合料的路用性能。本文选取了五种废机油掺量、三种SBS及胶粉掺量,分别配置了不同活化剂及改性剂掺量的改性沥青,通过不同温度区间的温度敏感性指标及沥青常规性能测试方法对复合改性沥青感温性能及路用性能进行评价,同时结合光学显微镜测试分析活化剂的掺入对复合改性沥青性能影响机理,最后确定了活化剂及SBS、胶粉两种改性剂的最优掺入比例,即废机油、胶粉、SBS掺量分别为50%、15%、2.5%。同时,选取SMA-13间断级配作为基础进行混合料级配设计,并对不同废机油掺量及改性剂掺拌种类的改性沥青混合料路用性能进行测试,发现废机油的掺入对复合改性沥青混合料高温性能及水稳定性能有不利影响,掺量低于50%时,混合料低温抗裂性有提升。通过对比复合改性沥青及单掺胶粉、SBS的改性沥青的路用性能发现,复合改性在性能与经济方面有综合优势。
【学位单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U414
【部分图文】：

公路密度,里程

新疆大学硕士学位论文第一章绪论1.1 研究背景和意义随着我国经济的飞速发展，交通运输行业也呈现出蓬勃发展的景象。公路建设作为交通运输的一大分支，自改革开放以来，在建设里程、建设质量上均有了长足发展。图 1-1、1-2 为交通部 2017 年公路行业数据分析报告[1]，从图中可以看出，我国公路总里程每年稳步增长，至 2017 年全国公路总里程已达 477.35 万公里，高速公路里程为 13.65 万公里，比 2016 年增加 0.65 万公里。

技术等级,公路里程

沥青路面车辙

图 1-3 沥青路面车辙图 1-4 沥青路面低温开裂普通沥青路面已难以达到使用要求，亟需寻找新的路面材料来改善路面性能。研究发现，在沥青中添加改性材料可改善沥青及混合料的抗高温车辙、低温开裂等路用性能，从而提高路面寿命和服务质量。目前常用的沥青改性剂主要有橡胶粉（CR）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、聚乙烯（PE）、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）等[2]。其中，SBS 改性技术成熟，能显著提高沥青混合料的抗车辙性能；CR 对改性沥青抗老化性能、增加路面弹性、提高沥青低温抗裂性能及路面弹性恢复能力具有显著改善效果，且 CR 的再生处理对解决废旧轮胎堆积带来的环境问题十分有益。但是，SBS 及 CR 改性沥青均存在一定应用问题，分别如下：（1）由于目前 CR 脱硫程度不足，导致其内部的交联网络断链数量少，与沥青难以充分反应，因而沥青改性效果欠佳且黏度大，施工困难；（2）SBS 改性效果良好、工艺成熟，但 SBS 价格较为昂贵，其价格约为

【参考文献】