活化废胶粉改性沥青存储稳定性与抗老化性能试验研究

论文摘要

废胶粉改性沥青属于热力学不相容体系,存储过程中存在着分层、离析以及凝聚现象,易形成非匀质体。研究废胶粉改性沥青存储稳定性的影响因素和变化规律、采用合理科学的评价方法以及寻求提高存储稳定性的方法越来越受到重视。随着道路界对沥青使用寿命要求越来越高,有关沥青的老化特性研究一直是该领域的热点问题之一。研究废胶粉改性沥青抗老化性能机理、寻求提高其抗老化性能的手段将是摆在研究人员面前的一个重要课题。本文通过对废胶粉微波辐射表面活化处理来寻求提高废胶粉改性沥青的存储稳定性和抗老化性能进而提高其路用性能的手段,确定废胶粉最佳辐射活化条件,寻求稳定剂来提高活化废胶粉改性沥青存储稳定性并确定其掺量,研究活化废胶粉改性沥青抗老化性能,探讨改性沥青老化机理。本文根据正交试验及其方差显著性分析,得到废胶粉微波辐射最佳活化条件,在此基础上,确定活化废胶粉改性沥青的试验室制备工艺。对活化废胶粉改性沥青性能进行了评价,结果表明:活化废胶粉改性沥青在高温稳定性、低温抗裂性和弹性等方面都优于废胶粉改性沥青而表现出良好的性能。通过改性沥青试管法及MAST法的离析试验、荧光显微照相技术等分析手段对改性沥青的储存稳定性能进行了测试与评价。研究了LH-1型稳定剂对提高活化废胶粉改性沥青存储稳定性的效果,确定其最佳掺量。结果表明:存储容积的增大对提高改性沥青存储稳定性效果明显;搅拌对降低改性沥青离析程度效果显著;当稳定剂掺量为5%废胶粉用量时,活化废胶粉改性沥青热存储稳定性效果最好。通过沥青旋转薄膜加热试验对改性沥青抗老化性能进行了研究。探讨了沥青老化机理。分析结果表明:活化废胶粉改性沥青抗老化性能优于基质沥青和废胶粉改性沥青;氧化是沥青产生老化的本质原因,但同时要考虑生产方法、橡胶粉老化、施工工艺等因素的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究状况
• 1.2.1 废胶粉改性沥青国内外研究状况
• 1.2.2 废胶粉改性沥青存储稳定性国内外研究状况
• 1.2.3 废胶粉改性沥青抗老化性能国内外研究状况
• 1.3 研究思路和主要研究内容
• 1.3.1 研究思路
• 1.3.2 主要研究内容
• 1.4 课题来源
• 第二章 原材料分析及改性沥青制备工艺
• 2.1 原材料分析
• 2.1.1 基质沥青
• 2.1.2 废胶粉
• 2.2 废胶粉改性沥青试样的制备
• 2.2.1 搅拌温度的确定
• 2.2.2 高速剪切时间的确定
• 2.2.3 剪切速率的确定
• 2.2.4 废胶粉掺量的确定
• 2.3 活化废胶粉改性沥青制备工艺
• 2.3.1 废胶粉表面活化方法
• 2.3.2 微波辐射活化废胶粉处理过程
• 2.3.3 微波辐射活化条件的确定
• 2.4 本章小结
• 第三章 活化废胶粉改性沥青性能评价
• 3.1 感温性
• 3.2 高温性能
• 3.2.1 软化点和当量软化点
• 3.2.2 粘度
• 3.3 低温性能
• 3.3.1 当量脆点
• 3.3.2 低温延度
• 3.4 弹性恢复
• 3.5 本章小结
• 第四章 活化废胶粉改性沥青存储稳定性研究
• 4.1 改性沥青存储稳定性内涵
• 4.1.1 聚合物与沥青间的相容性
• 4.1.2 改性沥青存储稳定性评价方法
• 4.2 利用试管法分析改性沥青存储稳定性
• 4.2.1 活化前后废胶粉改性沥青存储稳定性对比分析
• 4.2.2 LH-1 型稳定剂对改善活化废胶粉改性沥青存储性的试验研究
• 4.3 利用 MAST 分析改性沥青存储稳定性
• 4.3.1 MAST 简介及操作步骤
• 4.3.2 MAST 测试结果及分析
• 4.4 利用荧光显微照片分析改性沥青存储稳定性
• 4.5 本章小结
• 第五章 活化废胶粉改性沥青抗老化性能试验研究
• 5.1 改性沥青抗老化性能评价方法
• 5.2 老化前后基质沥青及改性沥青的各项性能指标
• 5.3 活化废胶粉改性沥青抗老化性能分析
• 5.3.1 老化前后针入度比
• 5.3.2 老化前后软化点增值
• 5.3.3 老化前后延度比
• 5.3.4 老化前后质量损失
• 5.3.5 老化前后粘度比
• 5.4 老化机理探讨
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 主要创新点
• 6.3 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文