抑烟沥青的制备及其性能研究

论文摘要

沥青混凝土路面因其表面平整性好、施工机械化程度高、维护简单等特点,已被广泛地应用于高等级公路、桥面以及隧道铺装当中。然而,由于生产HMA时需将沥青从常温加热到160℃左右,矿料从常温加热到160～180℃,然后再将沥青和矿料进行拌和,拌和后的HMA温度为150～180℃,以保证正常的摊铺和碾压。而将沥青加热到如此高的温度,沥青会排放出一定量的“青烟”气体,这些气体包括CO, CO2, SO2等。不仅污染大气环境,而且人体的呼吸系统产生强烈的刺激,严重时会使人体产生头晕现象。尤其是在相对封闭的环境中施工,沥青混合料高温以及排出的烟雾给施工操作带来了巨大的挑战,甚至威胁到施工人员的身心健康和生命安全。因此,研究具有抑烟效果的改性沥青具有十分积极的意义。本文结合沥青烟气挥发导致沥青质量变化的特点,自行拟定了抑烟效果评定方法,确定了两种满足要求的抑烟改性剂:三聚氰胺和季戊四醇。通过试验分析,确定了抑烟剂的最佳掺量以及制备抑烟沥青的最佳拌和温度和最佳拌和时间,并分析了抑烟剂对沥青胶结料性能的影响,分析表明:两种抑烟剂与基质沥青的相容性较好,可改善沥青的温度敏感性和高温稳定性,但对沥青的低温抗裂性能产生了一定的负面影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究概况
• 1.2.1 沥青烟气对人体及环境的危害研究
• 1.2.2 沥青烟气的处理研究
• 1.2.3 沥青混合料的抑烟技术研究
• 1.3 研究思路及拟解决的问题
• 第二章 沥青烟气的产生与抑烟剂的性质
• 2.1 沥青烟气的产生
• 2.1.1 沥青的元素组成
• 2.1.2 沥青的组分
• 2.1.3 沥青烟气的产生
• 2.2 抑烟剂的选择范围
• 2.2.1 阻燃剂
• 2.2.2 聚合物抑烟剂
• 2.2.3 吸附剂
• 2.3 本章小结
• 第三章 抑烟剂的优选及抑烟沥青抑烟效果分析
• 3.1 试验材料与主要设备
• 3.2 抑烟改性沥青的制备
• 3.3 抑烟改性剂的选择依据
• 3.4 抑烟性能的评定方法
• 3.5 抑烟剂的筛选和最佳掺量的确定
• 3.5.1 抑烟剂的筛选
• 3.5.2 最佳掺量的确定
• 3.6 DSC 评价抑烟沥青抑烟效果
• 3.7 本章小结
• 第四章 抑烟剂对沥青胶结料性能的影响
• 4.1 沥青常规试验
• 4.2 温度敏感性
• 4.3 高温稳定性
• 4.4 沥青热储存稳定性
• 4.5 沥青老化性能
• 4.6 沥青的流变性
• 4.6.1 动态剪切流变试验分析
• 4.6.2 旋转粘度分析
• 4.7 沥青的低温抗裂性
• 4.8 本章小结
• 第五章 抑烟沥青性能影响因素分析
• 5.1 拌和温度对抑烟改性沥青性能的影响
• 5.1.1 对抑烟改性沥青针入度的影响
• 5.1.2 对抑烟改性沥青延度的影响
• 5.1.3 对抑烟改性沥青软化点的影响
• 5.2 拌和时间对抑烟改性沥青粘度的影响
• 5.3 抑烟剂掺量对改性沥青性能的影响
• 5.4 各因素对改性沥青性能的综合影响
• 5.4.1 改性工艺的影响
• 5.4.2 材料因素的影响
• 5.4 本章小结
• 第六章 主要研究结论及展望
• 6.1 主要研究结论
• 6.2 主要创新点
• 6.3 展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果