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蔗渣纤维理化性质及其沥青胶浆流变性能研究
| 论文题名： | 蔗渣纤维理化性质及其沥青胶浆流变性能研究 |
| 关键词： | 沥青胶浆;道路工程;蔗渣纤维;低温抗裂;流变性能 |
| 摘要： | 我国是甘蔗种植大国，甘蔗渣的年产量高达1500万吨，大部分甘蔗渣被焚烧或者掩埋，仅有少部分用于制浆、动物饲料、提取化工原料、生物质能源开发或其他用途。蔗渣纤维用作沥青及沥青混合料的增强材料，能够实现高值化利用，具有重要的工程应用价值及环保意义。 本文将植物纤维制备工艺优化后制得蔗渣纤维，选取蔗渣纤维和木质素纤维为研究对象，通过研究两种纤维的物理、化学性质以及路用性能，分析蔗渣纤维替代木质素纤维的可行性。随后，通过研究了无纤维沥青胶浆、蔗渣纤维沥青胶浆和木质素纤维沥青胶浆的黏温特征以及其在不同温度、频率、应力等级下的流变行为，从而对三种沥青胶浆的高低温性能进行评价，分析两种纤维对沥青胶浆性能的影响。最后，通过扫描电镜、红外光谱和接触角试验等多种材料分析方法，从界面交互作用的角度分析蔗渣纤维对沥青性能的改善机理。 试验结果表明，蔗渣纤维是由多个筛管紧密结合而形成的纤维束，筛管和筛孔可供沥青渗透浸润，从而产生机械嵌锁作用，而较大的比表面积和表面粗糙度进一步增强了两者间的界面结合。蔗渣纤维主要成分为纤维素、半纤维素和木质素，占总体的85%以上，相较于木质素纤维，其纤维素含量较少，半纤维素和木质素含量较多，导致其热稳定性略弱于木质素纤维。蔗渣纤维之间相互搭接，并与沥青物理吸附形成网络结构。蔗渣纤维增大沥青胶浆的粘度，提高其抗车辙性能、低温抗裂性能，减小永久变形，但在高温时纤维易出现团聚，导致其改善效果减弱。 |
| 作者： | 陈唯希 |
| 专业： | 材料科学与工程 |
| 导师： | 李祖仲 |
| 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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