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原文传递 不同老化条件下高粘沥青流变性能研究
论文题名: 不同老化条件下高粘沥青流变性能研究
关键词: 排水路面;高粘沥青;热氧老化;紫外老化;流变性能
摘要: 随着我国海绵城市建设的不断推进,高粘沥青被广泛应用在排水路面中。排水路面为大空隙结构,其受环境因素影响易发生老化,从而导致路面的开裂、松散等损坏。论文选用HVA和SINOTPS两种高粘改性剂,对高粘沥青进行短期热氧老化、长期热氧老化试验及紫外老化试验,通过黏度试验、动态剪切流变试验及弯曲梁流变试验,研究了不同老化条件下高粘沥青的物理、高低温流变性能变化规律,并借助荧光显微镜和红外光谱仪表征了高粘沥青的微观结构,并关联高温流变指标与官能团指数。
  (1)通过沥青三大指标试验及60℃动力黏度试验,确定HVA最优掺量为12%;SINOTPS高粘沥青的掺量比例:88:12(即掺量13.6%)。
  (2)在热氧老化中,黏度试验表明:黏度老化指数大小依次排序为:基质沥青>HVA高粘沥青>SINOTPS高粘沥青;动态剪切流变试验表明:沥青的复数模量、相位角、抗车辙因子受热氧老化的影响大小排序依次为:基质沥青>SINOTPS高粘沥青>HVA高粘沥青,短期老化提高了HVA和SINOTPS高粘沥青的抵抗变形能力,而长期老化提高了SINOTPS高粘沥青的抵抗变形能力,降低了HVA高粘沥青的抵抗变形能力;低温流变试验表明:HVA高粘沥青的低温性能比SINOTPS高粘沥青好。
  (3)在紫外老化中,黏度试验表明:SINOTPS高粘沥青相比HVA高粘沥青,黏度老化指数更大、老化反应速度更快,活化能增幅更大,流动性减小;动态剪切流变试验表明:沥青的复数模量、相位角、抗车辙因子受紫外老化的影响排序依次为:SINOTPS高粘沥青>HVA高粘沥青>基质沥青,HVA高粘沥青的抵抗变形能力相比SINOTPS高粘沥青更好;低温流变试验表明:相比SINOTPS高粘沥青, HVA高粘沥青的低温性能更好。
  (4)通过荧光显微镜和红外光谱试验表征不同老化条件下高粘沥青的微观结构,结果表明:在短期老化中,聚合物降解程度小,老化程度低;长期老化后,高粘沥青的分散性被严重破坏,表明长期老化对高粘沥青的影响起主要作用。热氧老化中,亚砜基指数随老化增大,而丁二烯指数下降,SINOTPS 高粘沥青老化性能比HVA高粘沥青强。在本次紫外老化中,聚合物随老化减少。亚砜基指数、羰基指数及亚砜基与羰基指数之和随老化增大,而丁二烯指数下降,HVA 高粘沥青的抗紫外老化能力比SINOTPS高粘沥青稍强。
  (5)利用灰色关联法,关联高温流变指标与官能团指数。在短期热氧老化中,amp;nbsp;HVA 高粘沥青的丁二烯指数与不可恢复蠕变柔量(Jnr3200)具有较高的关联性,SI-NOTPS高粘沥青的丁二烯指数与车辙因子拟合参数“b”具有较高的关联性,HVA和SINOTPS高粘沥青的亚砜基指数与应变恢复率(R3200)的关联度最高。在紫外老化中,HVA 高粘沥青的丁二烯、亚砜基指数与应变恢复率(R3200)具有较高的关联性,SINOTPS 高粘沥青的丁二烯、亚砜基指数与不可恢复蠕变柔量(Jnr3200)具有较高的关联性。
作者: 周锋
专业: 交通运输工程
导师: 吴进良
授予学位: 硕士
授予学位单位: 重庆交通大学
学位年度: 2023
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