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多聚磷酸/SBS复合改性沥青及其混合料路用性能研究
| 论文题名： | 多聚磷酸/SBS复合改性沥青及其混合料路用性能研究 |
| 关键词： | 多聚磷酸掺量;复合改性沥青;沥青混合料;重复蠕变;凝胶渗透色谱;路用性能 |
| 摘要： | 交通量和荷载的增加，使普通沥青已经无法适应道路使用性能的要求，SBS、环氧树脂、SBR、废旧轮胎橡胶粉等多种聚合物已作为改性剂来改善沥青性能，这对预防路面早期病害起到了一定的积极作用。改性沥青的大量使用使聚合物改性剂的价格不断攀升，但使用聚合物改性沥青的路面依旧发生车辙、低温开裂等病害。因此，研发性能更优、经济效益更明显的新型改性沥青成为目前道路材料从业者的工作重点之一。 本文采用SK90、镇海90号两种基质沥青，制备不同多聚磷酸掺量的多聚磷酸改性沥青以及多聚磷酸/SBS复合改性沥青，通过重复蠕变弹性恢复率、累积应变、蠕变劲度模量的粘性部分以及温度扫描试验不同温度的复数模量和相位角变化规律，分析沥青类型、多聚磷酸改性剂掺量对多聚磷酸改性沥青以及复合改性沥青高温性能以及感温性的影响。发现多聚磷酸能显著提高沥青弹性恢复率、降低累积应变和蠕变劲度的粘性部分、改善感温性，减少沥青在反复荷载作用下的永久变形，且多聚磷酸对SK90号沥青的改性效果优于镇海90号沥青。 采用弯曲梁流变试验，测试不同温度下，多聚磷酸改性沥青及复合改性沥青的劲度模量S和蠕变速率m值，分析多聚磷酸掺量、沥青类型对多聚磷酸改性沥青及复合改性沥青低温性能的影响。结果表明，随着多聚磷酸掺量的增加，多聚磷酸改性沥青和复合改性沥青的蠕变模量S呈上升趋势，尤其是当其掺量大于1.5％后，蠕变劲度迅速上升，而蠕变速率m则随着多聚磷酸掺量的增加而减小，多聚磷酸的掺加不利于沥青的低温抗裂性。 对多聚磷酸改性沥青、多聚磷酸/SBS复合改性沥青以及SBS改性沥青分别进行旋转薄膜烘箱老化和PVA压力老化，分析不同老化方式对沥青复数模量和相位角的影响规律，研究多聚磷酸对沥青老化性能的影响；采用凝胶渗透色谱分析老化过程中不同沥青分子量、分散系数等的变化规律，探讨改性沥青的老化原理。结果表明，老化使沥青的复数模量增大、相位角减小，但随多聚磷酸掺量的增加，相应指标的变化幅度减小，可见多聚磷酸可以提高沥青的抗老化性能。 使用SBS改性沥青、多聚磷酸/SBS复合改性沥青以及多聚磷酸改性沥青成型AC-13混合料试件，分析不同沥青混合料动稳定度、低温弯曲最大弯拉应变以及浸水马歇尔试验残留稳定度的变化规律，研究多聚磷酸对沥青混合料路用性能的影响。研究结果表明， 1.5%掺量的多聚磷酸改性沥青混合料与4.5%掺量的SBS改性沥青混合料动稳定度相当，但多聚磷酸改性沥青在低温下的最大弯拉应变和残留稳定度均较SBS改性沥青小。 |
| 作者： | 沈久健 |
| 专业： | 项目管理 |
| 导师： | 李蕊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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