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纳米复合SBR改性沥青路用性能研究
| 论文题名： | 纳米复合SBR改性沥青路用性能研究 |
| 关键词： | 纳米复合SBR;改性沥青;新疆气候分区;路用性能 |
| 摘要： | 新疆地域广大，各区域气候、环境及筑路材料复杂。近年来，随着新疆社会经济的发展，交通量及荷载大幅度增加，而采用普通重交沥青往往难以满足新疆高速公路沥青路面路用性能的要求，因此，开展高性能新型路面材料的研究并及时应用于新疆公路建设，极为必要而急迫。近年来，纳米材料因其突出的物、化性质而被引入道路交通材料领域，SBR则长期应用于沥青改性，具有较好的改性效果。因此，采用纳米复合SBR是提升沥青路用性能的可能技术方案之一，具有研究的价值。 本文针对新疆地产沥青资源，对新疆常用的塔河沥青与克拉玛依沥青进行路用性能对比分析，在分析地产基质沥青路用性能的基础上，重点研究纳米复合SBR改性沥青的高低温及抗老化性能，以求通过纳米复合SBR改性方案及工艺的研究，进一步优化改性沥青各项性能。在研究中，本人对比了中石化塔河分公司生产的塔河90A基质沥青及同标号的克拉玛依90A沥青路用性能，采用沥青四组分分析对比沥青化学组分相对含量差异，采用针入度体系相关指标试验，同时利用动态剪切流变试验(DSR)、弯曲梁流变试验(BBR)等SHRP试验，对比了塔河沥青和克拉玛依沥青的性能，研究发现，塔河沥青相比克拉玛依沥青，高温稳定性及感温性更优，低温、抗老化性能则劣于克拉玛依沥青。本人在纳米复合SBR改善塔河90A基质沥青性能研究中，通过高剪切机制备成不同掺量的纳米复合SBR改性沥青，研究了纳米复合SBR掺量对改性沥青性能的影响，利用针入度、软化点、延度、布什粘度、针入度指数、老化前后试验的针入度比、残留延度等指标试验研究，并与塔河基质沥青对比分析，发现纳米复合SBR的掺入可以显著改善沥青的高温稳定性、低温性能、抗老化性能及施工和易性能，根据改性沥青随掺量的变化趋势分析表明掺量4％对沥青的改性效果兼顾高低温、抗老化性能，掺量1％对沥青浅度改性改善低温及抗老化性能显著。 最后，本人进行了工程经济分析，在分析纳米复合SBR改性沥青对新疆沥青路面气候各分区适应性的基础上，认为掺量1％、4％的纳米复合SBR改性沥青分别适用于新疆沥青路面气候分区Ⅰ区/Ⅱ区、Ⅲ区/Ⅳ区;通过对1％、4％掺量的纳米复合SBR改性沥青及SBS改性沥青的成本增加值对比经济分析，认为纳米复合SBR改性沥青应用于新疆公路沥青路面建设工程具有显著的经济社会价值。 |
| 作者： | 王磊 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 谢海巍;蒯海东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 新疆农业大学 |
| 学位年度： | 2020 |
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