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原文传递大掺量脱硫胶粉改性沥青及其混合料性能研究

论文题名：	大掺量脱硫胶粉改性沥青及其混合料性能研究
关键词：	大掺量脱硫胶粉改性沥青;高低温性能;改性机理;混合料性能;流变性能
摘要：	最常用的SBS改性沥青路面经常出现高温泛油，低温开裂等现象，严重影响道路使用性能，且沥青作为不可再生资源很是昂贵。胶粉改性沥青既可以提升路面性能又可以降低沥青使用量，但因其掺量低，离析程度高等问题，难以推广。国内外研究的脱硫胶粉改性沥青的掺量在20%左右，本文研究30%掺量脱硫胶粉改性沥青的配制，并研究其常规性能、老化性能、高低温性能、离析性能、流变性能、改性机理、混合料的高低温和水稳定性能。通过和SBS改性沥青的性能进行对比，来展现脱硫胶粉改性沥青的性能优劣性。本研究的具体成果如下：　　(1)在国内外脱硫胶粉改性沥青调研基础上，在脱硫胶粉改性沥青中加入SBS、硬化剂A、稳定剂B、脱硫剂C四种助剂，制成脱硫胶粉掺量30%的改性沥青，结合改性沥青离析、针入度、延度和软化点试验研究脱硫胶粉改性沥青的配方。最终确定四种助剂的掺量分别为：SBS掺量为2%、硬化剂A掺量为1%、稳定剂B掺量为0.6%、补硫剂C掺量为0.6%。研究30%掺量脱硫胶粉改性沥青常规性能和流变性能，结果表明30%大掺量脱硫胶粉改性沥青比SBS改性沥青有更好的老化耐久性能、离析性能、热储存稳定性性能和流变性能。　　(2)对30%大掺量脱硫胶粉改性沥青进行红外光谱试验、热重试验、热稳定性试验的研究，分析大掺量脱硫胶粉改性沥青的官能团和热稳定性，分析脱硫胶粉改性沥青的改性机理。官能团分析表明，脱硫胶粉改性沥青的在制备过程中，以胶粉颗粒吸收沥青中的轻质组分发生溶胀为主；热重试验分析表明大掺量脱硫胶粉改性沥青的热稳定性比SBS改性沥青好，质量开始损失时的温度比SBS改性沥青高，同一温度下的质量损失比SBS改性沥青少，吸热峰面积比SBS改性沥青小，温度敏感性低，三种沥青的热稳定性大小关系为：脱硫胶粉改性沥青＞SBS改性沥青＞基质沥青。　　(3)计算脱硫胶粉改性沥青混合料的配合比和最佳油石比，制备30%大掺量脱硫胶粉改性沥青密集配ARHM16(W)混合料，研究其适用性。高温车辙试验结果表明，30%掺量脱硫胶粉改性沥青混合料的动稳定度是SBS改性沥青的1.23倍；低温抗裂试验显示其在低温时的弯曲劲度模量是SBS改性沥青的1.20倍；水稳定试验表明在抗水损害的能力上，虽然脱硫胶粉改性沥青混合料的劈裂强度比和残留稳定度提升了1%-2%，但是本身的劈裂强度和马歇尔稳定度相对于SBS改性沥青都有较大提升，冻融前劈裂强度是SBS改性沥青混合料的1.23倍，马歇尔稳定度比SBS改性沥青混合料提升了12.65%。　　(4)将本文研制的30%掺量脱硫胶粉改性沥青混合料应用于京德高速工程，给出了脱硫胶粉改性沥青的生产工艺、混合料生产温度、施工工艺和性能指标要求。工程现场应用结果表明，30%掺量脱硫胶粉改性沥青可以有效降低基质沥青使用量，脱硫胶粉改性沥青ARHM16型混合料的费用要比SBS改性沥青AC13型混合料低2.77%，比SBS改性沥青SMA13型混合料低16.14%。
作者：	王洋
专业：	土木工程
导师：	梁小勇;张春会;蔡斌
授予学位：	硕士
授予学位单位：	河北科技大学
学位年度：	2021