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生物质沥青再生剂开发及性能研究
| 论文题名： | 生物质沥青再生剂开发及性能研究 |
| 关键词： | 生物质;沥青再生剂;抗老化性能;渗透性能;路用性能 |
| 摘要： | 由于石油资源的不断消耗，同时伴随着生物技术的发展与进步，道路研究者也开始逐步尝试进行生物沥青相关方面的研究。通常根据生物油在沥青中的替代比例不同，将生物油分类为:改性剂、稀释剂、沥青替代物。目前，仅有少数研究将生物油胶结料作为沥青的改性剂或者调和剂使用，而利用生物胶结料作为沥青再生剂的研究还非常有限。基于此本文以生物质重油为研究基础，依托山东省齐鲁交通发展集团有限公司科技攻关项目《资源节约型沥青路面厂拌再生技术应用研究》，开发生物质沥青再生剂产品并作相关性能研究。 在再生剂的开发方面，通过生物质基础油料的筛选，优选出性能优良的生物质再生剂基础油分，然后根据再生剂应用的性能需求优选再生剂相关增补组分，共计六种组分。利用均匀试验设计法，以结合料试验指标为响应值，对六种再生剂组分进行材料组成设计，利用DPS数据处理软件和LINGO编程软件优化求解得出再生剂材料组成配方，自制SW-1再生剂六种组分占比分别为70.11％、16.14％、5.25％、4.18％、2.14％、2.18％。 基于自制SW-1生物质再生剂，同时选取其他三款再生剂产品(ZS-1、ZS-2、ZS-3)与其做横向对比分析研究，通过粘度、闪点、薄膜烘箱质量损失和粘度比等宏观试验手段评价自制再生剂的物理性能，宏观试验表明:四种再生剂均满足相关规范要求，其中SW-1生物质沥青再生剂综合性能较其他三种再生剂好。另外，通过傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)和差示扫描量热法(DSC)对自制再生剂进行化学结构组成、抗老化特性、热稳定特性和渗透性能等方面的性能进行分析，并与选用的其他三款再生剂做横向对比研究。基于DSC试验分析的热稳定性能排序为:SW-1=ZS-3＞ZS-1＞ZS-2，红外光谱分析再生剂的抗老化性能排序为:ZS-3＞SW-1＞ZS-1＞ZS-2，再生剂宏观渗透扩散性能分析得出再生剂的渗透扩散性能的排序为:SW-1＞ZS-3＞ZS-1＞ZS-2。 对轻度老化和重度老化沥青分别掺加6％的再生剂(SW-1、ZS-1、ZS-2、ZS-3)，通过常规物理性能指标试验、流变性能试验、红外光谱分析、热重-差示扫描量热(TG-DSC)分析等试验手段对再生沥青结合料进行全面分析评价。结合料的常规性能和流变性能试验结果表明四种再生剂均对老化沥青有恢复效用，但SW-1型再生剂的性能相对最好。仅TG-DSC试验分析表明ZS-1再生剂提升老化沥青的热稳定性最优，其次为SW-1再生剂。 |
| 作者： | 姚启文 |
| 专业： | 交通运输工程；道路与铁道工程 |
| 导师： | 何兆益 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2019 |
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