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原文传递胶粉/SBR复合改性微表处性能研究

论文题名：	胶粉/SBR复合改性微表处性能研究
关键词：	路面养护技术;复合改性乳化沥青;制备工艺;微观机理;降噪性能
摘要：	随着经济发展，交通量增加，又由于环境因素影响，道路面临的路面病害问题越来越多，因此，路面养护技术的研究需求变得愈发迫切。微表处因具有防滑防渗，施工简单等诸多优点，成为沥青路面预防性养护的主流技术。然而，微表处所用的乳化沥青存在低温抗裂性能差，在极端条件下难以保持其优良性能等问题。微表处还存在粘结力不足和噪声较高的问题，因此，微表处技术的发展被限制。为了制备兼具均衡高低温性能和降噪性能的微表处，本文尝试探索基于胶粉/SBR复合改性的微表处用乳化沥青改性技术。　　首先，对胶粉/SBR复合改性沥青的制备工艺进行研究。采用正交试验设计方法，拟定三因素三水平，从高温抗变形能力和低温延展性角度出发，确定胶粉/SBR复合改性沥青的制备工艺。之后借助Superpave沥青胶结料评价体系对复合改性沥青的路用性能展开研究，并确定了改性剂的适宜掺量范围。结果表明，SBR与胶粉的掺入能够减小沥青的针入度，提升软化点、延度和表观粘度；动态剪切流变试验结果表明，复合改性提升了沥青的弹性和高温抗变形能力。同时采用扫描电镜和差热分析技术，对复合改性机理进行分析。微观分析结果显示，改性剂在复合改性沥青中的分散性良好，与沥青之间界面基本消失，沥青表面粗糙，呈现出沟壑状，使得三者结合更为牢固。复合改性沥青低温性能较单一改性沥青更好，并且温度敏感性降低。　　其次，开展胶粉/SBR复合改性乳化沥青制备工艺的研究和性能分析。从剪切时间、剪切速率、油水比、乳化剂的选择、乳化剂用量等参数入手，依据微表处技术指标进行分析和确定，得出最佳的乳化工艺参数分别为油水比取55/45，剪切速率为8000r/min，剪切时间为40min，乳化剂选用JY-R6M慢裂快凝乳化剂、用量为2%。然后按照微表处标准指南，对复合改性乳化沥青的标准粘度、蒸发残留物性质、储存稳定性等进行分析。结果表明，复合改性使得乳化沥青性能指标均有明显提升，获得了良好的粘结性和高低温性能。　　最后，对复合改性微表处混合料的路用性能、降噪机理和降噪效果进行分析。微表处混合料所用集料选用玄武岩，级配选用MS-3型。进行1h和6d湿轮磨耗试验，结果表明，当油石比选为7.5%～8.0%时，耐磨耗性能和抗水损害性能都较好。利用拌和试验得出用水量为4%时，成浆效果最佳。经综合分析和评价，提出以布氏粘度和稠度等定量评价指标来管控微表处的施工和易性能，通过布氏粘度来判别可拌和性能，根据研究的稠度范围来确定最佳用水量。并从微表处噪声的产生原因及影响因素入手，明确胶粉/SBR复合改性微表处的降噪机理。采用数字声级计和湿轮磨耗仪共同运用的方式来分析降噪性能。结果表明，复合改性微表处产生的噪声相比普通SBR改性微表处降低了6.3%。综合以上结果得出，胶粉和SBR的复合改性使得微表处的路用和降噪性能均获得了一定改善。
作者：	贾晓培
专业：	交通运输工程
导师：	周纯秀
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连海事大学
学位年度：	2022