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改性水稻秸秆纤维沥青混合料路用性能研究
| 论文题名： | 改性水稻秸秆纤维沥青混合料路用性能研究 |
| 关键词： | 沥青混合料;水稻秸秆纤维;掺杂改性;界面黏附性能;流变性能;路用性能 |
| 摘要： | 黑龙江省作为我国水稻的主要产区，每年收获后会遗留大量的水稻秸秆，由于水稻秸秆的经济价值低，往往被农民用来焚烧以提高土地肥力。但由于焚烧致使空气PM2.5的骤增，影响空气质量的同时严重影响周边人民的身体健康，因此绿色合理处置水稻秸秆纤维并让其发挥一定的经济效益是当下亟待解决的一个问题。 本文的主要研究内容如下所示： 首先，根据水稻秸秆纤维沥青混合料中各项物理力学指标结果为依据，分别针对水稻秸秆纤维的长度、拌合时间以进行试验，在最佳参数的基础上分别进行马歇尔试验以及路用性能试验，综合确定出水稻秸秆纤维沥青混合料的最佳掺量。 其次，对水稻秸秆纤维进行表面改性处理。研究三种不同型号的硅烷偶联剂（KH-550、KH-560以及KH-570）对水稻秸秆纤维表面的改性效果，通过纤维表面元素组成以及微观形貌进行分析，选择出改性效果最佳的硅烷偶联剂。 再次，研究不同老化状态的沥青与水稻秸秆纤维界面间黏附性能。对不同老化状态的沥青与改性前后水稻秸秆纤维分别进行接触角实验，基于表面能理论进行解释不同老化状态沥青对水稻秸秆纤维界面间的黏附性能的影响。 最后，对水稻秸秆纤维沥青胶浆及其沥青混合料性能进行研究。将水稻秸秆纤维沥青胶浆分别进行多应力蠕变恢复试验（MSCR）以及弯曲梁流变仪试验（BBR），分析水稻秸秆纤维对沥青胶浆流变性能的增强作用。将水稻秸秆纤维沥青混合料分别进行路用性能，分析水稻秸秆纤维的掺入对沥青混合料各项性能所起到的影响。 本文将水稻秸秆纤维作为外加剂掺入沥青混合料中，其自身具有良好的热稳定性，表面粗糙且具有一定韧性，能够在沥青混合料中能够均匀分布。同时可再生植物纤维是近些年路用材料领域的新方向，而水稻秸秆纤维属于一种天然的植物纤维，具有成本低廉、产量巨大以及可降解的优点。将其作为路用纤维掺入沥青混合料中，提高沥青混合料路用性能的同时还能够减少田间地头秸秆的燃烧量，对生态环境和基础设施建设都具有重要意义。 |
| 作者： | 郭阳 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 徐永丽 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北林业大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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