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再生剂扩散模拟分析及其对老化沥青性能的影响
| 论文题名： | 再生剂扩散模拟分析及其对老化沥青性能的影响 |
| 关键词： | 再生剂;物理性能;流变性能;路用性能;老化沥青 |
| 摘要： | 旧沥青路面再生技术是目前国内外学者研究的热点问题，随着我国高速公路进入大修期，废旧沥青混合料的再生利用变得越来越重要。合理的利用旧沥青路面材料可以带来巨大的经济效益、社会效益和环境效益。 本研究利用实验室加速模拟的方法制备了短期老化、压力老化、紫外老化三种老化沥青和长期老化沥青混合料。通过傅里叶红外光谱测试分析了再生剂R-1和R-2的特征官能团，推测出其最简化学结构式。 利用 MS软件对再生剂在不同程度老化沥青中的扩散过程进行了分子动力学模拟，计算其扩散系数。在相同温度下，沥青的老化程度越深，再生剂 R-1和R-2的扩散越困难。在同一老化程度的沥青中，温度越高，再生剂R-1和R-2的扩散速度越快。在相同条件下，再生剂R-1的扩散系数一直比R-2的大。 对三种不同程度的老化沥青分别加入再生剂 R-1和 R-2养护后，通过基本物理性能和流变性能测试，研究了再生剂对老化沥青性能的再生作用规律。沥青老化后物理性能都有不同程度的降低，再生剂 R-1和 R-2的加入使得老化沥青的针入度增加，软化点降低，延度增大，粘度减小，并且 R-1的再生效果比R-2更明显，R-1的合理掺量在6wt％。沥青老化后疲劳因子增大，抗疲劳性能降低，车辙因子增加，总蠕变减小，永久变形减小，可恢复变形能力增强，抗车辙能力增强。再生剂 R-1和 R-2加入后疲劳因子减小，抗疲劳性能增强，车辙因子减小，永久变形减小，抗车辙能力更接近于基质沥青。 对加入再生剂 R-1和 R-2再生养护的长期老化沥青混合料进行了高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性等性能的测试，研究了再生剂对老化沥青混合料路用性能的作用规律。沥青混合料老化后，低温抗变形能力降低，高温稳定性增强，水稳定性降低，抗疲劳性能降低，再生剂 R-1和 R-2的加入改善了沥青混合料的路用性能，低温抗变形能力增强，高温稳定性更接近基质沥青混合料，水稳定性和抗疲劳性能都得到大幅度的提高。 本研究结果表明：加入再生剂 R-1和 R-2后，明显改善了老化沥青的物理性能、流变性能和老化沥青混合料的路用性能，并且 R-1的再生效果比 R-2更加明显，R-1的合理掺量为6wt%。 |
| 作者： | 王业飞 |
| 专业： | 材料科学与工程 |
| 导师： | 肖月 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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