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原文传递 废机油再生SBS改性沥青及混合料性能研究
论文题名: 废机油再生SBS改性沥青及混合料性能研究
关键词: SBS改性沥青;混合料;废机油;聚丙二醇二缩水甘油醚;复配再生剂
摘要: 我国每年都会因沥青路面的养护与维修产生规模巨大的旧SBS改性沥青混合料,对环境造成巨大的压力,所以SBS改性沥青再生技术成为道路领域研究的重要课题。然而,老化引起的SBS改性沥青性能与微观结构的变化较普通沥青更为复杂,目前大多数再生剂无法对SBS改性沥青老化后的性能进行有效地恢复。我国机油的消耗量逐年增加,废机油逐渐成为规模可观的废旧资源,废机油与沥青的成分相似,如能基于废机油研究出一种能够有效恢复SBS改性沥青性能的再生剂,实现“以废治废”,将产生可观的社会经济效益。
  首先,采用物理性能试验、四组分试验、红外光谱等手段对SBS改性沥青的老化行为和机理展开研究,发现热氧老化会引起SBS改性沥青的性能出现低温性能下降和粘稠度、高温性能提高的变化,这是SBS改性剂氧化降解和基质沥青组分迁移共同造成的。
  其次,对单独采用废机油(WEO)作为再生剂的再生效果进行研究,WEO富含芳香分等轻质组分,在恢复沥青软化点、针入度、布氏粘度、车辙因子等性能指标方面具有良好的效果,但对于低温性能的恢复能力较弱,基于常规物理性能指标和流变指标,确定WEO最佳掺量为6%。
  然后,采用WEO和聚丙二醇二缩水甘油醚(PPGDGE)进行复配,并从宏观和微观两个角度对复配再生剂的再生效果展开评价,结果表明:复配再生剂能够在对高温性能影响较小的情况下更为显著地提高沥青的延度,使高、低温性能均达到规范要求。复配再生剂中的PPGDGE能够和SBS分子氧化降解的产物反应形成新的网状体系,增强再生沥青在低温条件下的抗变形能力。综合复配再生剂对各项指标的再生效果,确定最佳配方为6%WEO+2%PPGDGE。
  最后,采用混合料相关试验对复配再生剂的再生效果进行验证。复配再生剂能够使混合料的低温性能和水稳性能得到显著的恢复,其最大弯拉应变、残留稳定度、冻融劈裂强度比均恢复至老化前水平。复配再生剂会造成混合料的动稳定度出现小幅度的下降,但仍远高于规范值。
作者: 郭兴隆
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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