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原文传递 活化胶粉SBR复合改性沥青混合料性能研究
论文题名: 活化胶粉SBR复合改性沥青混合料性能研究
关键词: 沥青混合料;活化胶粉;丁苯橡胶;复合改性;流变性能;蠕变性能;路用性能
摘要: 随着我国道路交通运输的发展,对道路路面的质量和性能要求也在不断提高。橡胶沥青因具有良好的高温、低温和抗疲劳性能在我国得到了较大规模的推广与应用,然而橡胶沥青在实际制备、存储、运输和使用过程中存在易离析、粘稠程度较大等问题,制约了橡胶沥青的发展。废旧胶粉的活化工艺能显著提高胶粉在沥青中的兼容性,在实际工程应用中,可以将经过滤处理后的煎炸废油与胶粉混合,在高温条件下进行活化处理,所制备的活化胶粉改性沥青能有效改善上述橡胶沥青所存在的问题。丁苯橡胶(SBR)是一种常见于道路工程建设的聚合物沥青改性剂,其能有效提升沥青的低温性能并增强沥青混合料的低温抗裂性能。在活化胶粉改性沥青中添加SBR改性剂可以在保持沥青高温性能的前提下进一步提升其低温性能,适用于寒区公路建设,具有良好的经济效益和环境效益。
  选用沥青三大指标试验、旋转粘度试验、离析试验和旋转薄膜加热试验来研究活化胶粉的最佳加工参数。对于沥青来说,由于评价其性能的指标较多,仅仅依靠常规的试验设计与评价手段很难合理地得出研究结论。所以选用响应曲面设计与灰色关联分析相结合的方法来探究活化胶粉/SBR复合改性沥青改性剂掺量与加工参数的最优值。选用沥青动态剪切流变试验和沥青弯曲蠕变劲度试验来进一步探究复合改性沥青分别在高温、低温条件下的流变、蠕变性能。最后检验沥青混合料的高温、低温、水稳定性等路用性能。
  研究结果表明:活化胶粉/SBR复合改性沥青的综合性能受胶粉加工参数影响较大。最佳活化胶粉加工参数为:胶油比1∶1、加热温度160℃、加热时间90min,最佳沥青改性剂掺量为:活化胶粉18.54%、SBR4.71%,最佳沥青加工参数为:剪切温度178℃、剪切时间68min、剪切速率5500r/min。使用响应曲面设计与灰色关联分析相结合的方法能够预测沥青的制备工艺并能得到较为理想的结果。在最佳制备工艺条件下制备出的活化胶粉/SBR复合改性沥青的综合性能良好。其沥青混合料的低温抗裂性能最佳,其高温稳定性、水稳定性介于SBS、SBR改性沥青混合料之间。
作者: 潘志强
专业: 交通运输工程
导师: 何东坡
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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