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泄漏机油振动加速侵蚀对沥青及其混合料性能的影响研究
| 论文题名： | 泄漏机油振动加速侵蚀对沥青及其混合料性能的影响研究 |
| 关键词： | 沥青路面;油蚀;振动加速;宏观性能;微观特性;侵蚀机理 |
| 摘要： | 为了研究泄漏油对沥青路面长期的侵蚀损害过程，本文设计了泄漏机油侵蚀路面的方案，根据路面服役环境以确定油蚀试验的泄漏机油类型、振动频率、侵蚀温度以及侵蚀时长并采用振动方式加速油蚀进程，通过该模型以模拟泄漏机油对沥青路面的侵蚀过程。对照分析基质沥青、SBS沥青以及橡胶沥青及其混合料受到泄漏油侵蚀后其性能变化情况，并结合FT-IR、FM、SEM、TGA以及GPC以研究油蚀对这三种沥青微观特性的影响，最后采用灰色关联法研究泄漏油对沥青路面侵蚀损害的作用机理。 三种沥青受到油蚀作用后其针入度和软化点均降低，而延度有所增加。沥青黏稠度明显降低，感温性变差。三种沥青的基本及流变性能受到油蚀的影响程度不尽相同。SBS沥青较基质沥青而言具有较好的抗油蚀性，橡胶沥青也具有一定的抗油蚀能力。泄漏油侵蚀使得沥青模量成数量级降低，沥青软化，不可恢复蠕变柔量增大而蠕变恢复率降低，抗变形能力受到削弱，高温气候下的动态黏度下降。 泄漏机油对于沥青的侵蚀过程是以物理溶解为主而无明显的化学反应发生。油蚀前后的基质沥青保持单一相态，均不呈现荧光现象；而油蚀后的SBS沥青的荧光结构变得更模糊且更细；油蚀后的橡胶沥青中的橡胶粉形成团聚的现象。油蚀使得基质沥青出现裂纹；SBS沥青由平滑表面变为褶皱的表面；橡胶沥青中的橡胶颗粒暴露于表面并出现不规则的孔洞。油蚀对于沥青的热稳定性具有不利影响。失重温度和最终剩余质量有所降低。油蚀会明显地影响沥青分子量大小以及分子量分布状况。油蚀后重均分子量(Mw)明显降低，分子量分布向小分子方向移动。 三种沥青混合料在油蚀后高温稳定性和水稳定性均受到显著的削弱而低温抗裂性有所改善。由于橡胶颗粒的存在，在同等油蚀程度下橡胶沥青的高温稳定性最佳。基质沥青混合料无法继续保持良好的耐水损害能力；而SBS改性剂的增韧作用使得沥青不易发生裂纹或孔洞，从而有效阻止水分浸入其中；由于油蚀后的橡胶沥青中存在孔洞，受到水分浸泡时，水分会通过孔洞进入沥青与集料界面，进一步占据集料表面，最终导致沥青与集料形成剥落。由于孔洞为圆形而裂纹为长条形，受到外力作用下孔洞较裂纹更稳定，故油蚀后的橡胶沥青的水稳定性比基质沥青更突出。 沥青的基本及流变性能指标可较好的预测其相应沥青混合料的路用性能。而沥青的微观特性决定着其基本及流变性能指标。可见油蚀是通过影响沥青中的这些微观特性指标从而使得沥青的基本及流变性能有所变化，最后导致其组成的混合料的路用性能受到影响。 |
| 作者： | 廖永杰 |
| 专业： | 工程(建筑与土木工程) |
| 导师： | 孟勇军;刘宇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广西大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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