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废旧聚乙烯蜡温拌再生沥青粘弹性及混合料路用性能研究
| 论文题名： | 废旧聚乙烯蜡温拌再生沥青粘弹性及混合料路用性能研究 |
| 关键词： | 温拌再生沥青;聚乙烯蜡;流变特性;微观表征;路用性能;动态模量 |
| 摘要： | 废旧塑料裂解蜡作为一种有机外加剂，与沥青具有较好的相容性，可作为优良的温拌剂加入到沥青及沥青混合料中。温拌再生将温拌降温技术和再生技术相结合，在降低施工温度20-30℃的基础上，沥青混合料回收利用率可达20%以上。鉴于此，研究选取新聚乙烯蜡（NWPE）及回收聚乙烯蜡（RWPE）作为温拌剂，基于沥青常规及流变性能、温拌再生微观机理、温拌再生沥青混合料性能研究聚乙烯蜡（WPE）对SBS温拌再生沥青路面的影响。 论文基于不同WPE及老化沥青（RAPB）掺量下沥青的高低温及降粘效果确定最佳WPE及RAPB掺量；借助沥青结合料的流变性能试验（DSR、MSCR、BBR、LAS），分析WPE及RAPB对沥青的高温、低温、温度敏感性及抗疲劳性能的影响；采用热重分析、差示扫描量热、荧光显微镜、傅里叶红外光谱对WPE的温拌再生机理进行表征；通过旋转压实、动态模量、裂缝扩展性能及路用性能试验对热拌沥青混合料（HMA）、30%RAP掺量热拌再生沥青混合料（RHMA）及温拌再生沥青混合料（RWMA）的性能及压实效果进行评价。主要研究成果如下：1）WPE及RAPB均可提升沥青的高温抗变形能力，降低其低温抗裂性能及温度频率敏感性；WPE可有效降低沥青的粘度，且低RAPB掺量下WPE的降粘效果更为明显；RAPB掺量分别为20%、30%、40%时，WPE的最佳掺量分别为4%、2%、2%，其中RAPB30%-WPE2%更具性能及经济效益。2）WPE可提升沥青中的弹性成分，并延迟沥青由弹性状态向粘流状态的迁移；温拌再生沥青的非均相性与WPE及RAPB的掺量负相关；RAPB及WPE会在一定程度上降低沥青胶结料的应变水平，进而提高沥青的抗变形的能力。3）WPE与RAPB均会降低沥青的低温柔韧性，WPE掺量为0%、4%、6%时，沥青的低温性能受RAPB影响较小；2%WPE掺量下的沥青结合料具有最优的抗疲劳性能。4）RWPE相较NWPE，在裂解回收过程中有新的脂类物质产生，且DSC曲线具有熔程宽、峰值温度低的特征；高WPE掺量不利于沥青中SBS颗粒的分布；聚乙烯蜡温拌再生沥青改性过程以物理共混为主，伴随少许化学变化。5）WPE-RWMA的拌和温度为156℃，相较RHMA可降低18℃；随着温度的增加，RWMA更易被压实，且混合料开放交通后，抗变形能力逐渐增强。6）沥青混合料高温性能由高到低为RWMA、RHMA、HMA，RHMA较RWMA具有较优的水稳性能，且在浸水加载中更为敏感。 |
| 作者： | 金彦鑫 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 马峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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