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多聚磷酸复配SBS改性沥青性能及其评价体系优化研究
| 论文题名： | 多聚磷酸复配SBS改性沥青性能及其评价体系优化研究 |
| 关键词： | 道路工程;多聚磷酸;改性沥青;热塑性弹性体;评价体系 |
| 摘要： | 传统的沥青改性剂主要以聚合物为主，但由于其热稳定性差、价格昂贵等缺点，目前国内外的研究重点逐渐转向化学改性剂方面;多聚磷酸能够提高沥青的高温稳定性和耐疲劳性，但单掺难以满足改性沥青的路面性能要求。本论文采用多聚磷酸与聚合物改性剂SBS复配的方式对基质沥青进行改性。目前，多聚磷酸复配SBS改性沥青在基质沥青品质的选择，改性剂的掺用方式及合理掺量，改性沥青的生产技术以及评价指标体系等方面的研究不足，导致多聚磷酸复配SBS改性沥青在实际生产中未能得到广泛应用。 本研究主要内容包括确定多聚磷酸与SBS的最优复配比例、选用合适的基质沥青并用复配改性剂对其改性、比对改性沥青的针入度指标评价体系和粘弹性指标评价体系的优劣。在国内外多聚磷酸改性沥青以及复配改性沥青生产工艺参数、性能研究以及微观机理等研究的基础上，选用甘肃省常用的基质沥青(埃索90＃、镇海90＃、SK90＃)来制备多聚磷酸复配SBS改性沥青，采用正交试验设计方法，通过常规指标、布氏粘度、动态剪切流变(DSR)及红外光谱(FTIR)等试验测试，对多聚磷酸复配SBS改性沥青进行定量与定性分析;利用数理统计方法研究改性沥青的不同组分对其各性能指标的影响程度，并确立适宜的多聚磷酸复配SBS改性沥青的性能指标评价体系，确定多聚磷酸复配SBS改性沥青的最优配方;根据获得的最优配方，准确分析不同多聚磷酸的掺量、不同基质沥青品种对复配改性沥青的性能影响，从而确定最佳的基质沥青品种;最后依托京新高速公路临河至白疙瘩段，应用根据最佳配方制备的多聚磷酸复配SBS改性沥青来铺筑试验段，分析其经济效益。 结果表明:多聚磷酸(PPA)、SBS、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、抽出油的掺量均对改性沥青的性能有显著影响，复配改性沥青的性能变化不是某一因素的单独作用，而是多个因素的共同作用;基于主成分分析法与Topsis法，得到各组分的最优掺量复配比例为:PPA1％，SBS3.5％，抽出油2％，DBP1％。在最优配方比例的基础上，分析不同基质沥青品种在PPA不同掺量下的作用效果，确定最佳的基质沥青品种复配多聚磷酸的合理掺量。试验表明:基质沥青的类型对多聚磷酸复配SBS改性沥青性能起重要作用;SK90＃基质沥青复配3.5％SBS与1％PPA多聚磷酸的反应较镇海、埃索更加明显，对应的复配改性沥青性能最好，埃索90＃次之，镇海90＃对应的复配改性沥青性能最差。针入度指标评价体系较粘弹性指标体系评价粗略，采用粘弹性指标分析更加准确和直接。依据最佳配方制备的多聚磷酸复配SBS改性沥青成本较低，具有良好的经济和社会效益。 |
| 作者： | 岳云 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 霍曼琳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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