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热解废橡塑改性沥青的低温性能评价研究
| 论文题名： | 热解废橡塑改性沥青的低温性能评价研究 |
| 关键词： | 胶粉改性沥青;脱硫裂解;添加剂;低温性能;抗老化作用 |
| 摘要： | 胶粉与沥青的相互作用过程是影响胶粉改性沥青性能的关键。在传统橡胶（改性）沥青的制备工艺中，胶粉在加工过程中主要发生溶胀反应，吸收沥青中的轻质组分，形成相互黏连的网络结构。由于反应温度相对较低，胶粉仅发生很少脱硫裂解，致使胶粉中的橡胶分子、操作油、炭黑以及起抗氧化和抗老化作用的添加剂对沥青性能的改善作用未得以充分发挥，因此有必要研究胶粉在更高加工温度下发生脱硫裂解时，对沥青性能产生的影响。 本文将胶粉高温裂解对改性沥青低温性能的影响作为研究重点。首先，本文以高温搅拌工艺制备了9组高温裂解胶粉改性沥青，并以传统橡胶沥青加工工艺制备了传统橡胶沥青。借助常规性能测试、BBR试验、组分分析、DMA测试以及DSC测试等试验手段，评价了各组样品的低温性能。研究发现：胶粉的高温脱硫裂解有利于进一步提升胶粉改性沥青的低温性能，但需要确定合适的加工温度和搅拌时间，来避免沥青轻质组分的过度挥发和热氧老化作用对改性沥青低温性能的不利影响。加工温度为230℃的样品的低温性能随着加工时间的延长，呈现先升高后降低的趋势，而在250℃及270℃下，随着加工时间的延长，改性沥青的低温性能有逐渐降低的趋势。在9组高温裂解胶粉改性沥青样品中，250℃下加工1h的样品低温性能最优，其次为230℃下加工2h的样品。 同时，本文借助SPSS分析软件，利用统计学方法对DMA法和DSC法得到的高温裂解胶粉改性沥青样品的Tg数据进行了比较分析。分析结果表明，相比DSC法，利用DMA法得到的数据区分度更高，变异性更低，因此DMA法更适合作为高温裂解胶粉改性沥青的Tg测试方法。另外灰色关联度分析结果表明，芳香分含量与各低温性能指标的关联度最高，是影响高温裂解胶粉改性沥青低温性能的最主要因素。 其次，本文对高温裂解胶粉/PE复合改性沥青的流变性能进行了评价分析。研究结果表明，随着PE颗粒掺量的增加，复合改性沥青的高温性能逐渐提高，而低温性能有逐渐下降的趋势。胶粉掺量越高，PE对复合改性沥青低温性能的不利影响越小。为了充分利用废弃资源，可通过增加胶粉掺量、添加PE、提高胶粉的裂解程度的方式兼顾胶粉改性沥青的高低温性能。 最后，本文利用沥青混合料低温弯曲试验，验证了三组关键沥青混合料的低温抗裂性能。试验所得到的低温弯曲应变能密度值反映出来的规律与前文中相应沥青样品的低温性能评价结果吻合。 |
| 作者： | 戚昌鹏 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 董瑞琨 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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