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原文传递生物柴油-裂解蜡温拌再生沥青及其混合料性能研究

论文题名：	生物柴油-裂解蜡温拌再生沥青及其混合料性能研究
关键词：	路面养护;温拌再生沥青;生物柴油;裂解蜡;流变性能;微观性能
摘要：	随着“双碳”战略的提出，节能环保、资源可持续利用逐渐成为各行业秉承的绿色发展理念。回收沥青路面的再生利用是路面养护的重要发展方向，再生技术也朝着多元化发展。温拌再生技术是温拌技术与再生技术的结合，能缓解热拌再生过程中旧沥青的二次老化、RAP 料掺量低等问题，以及减少能耗和沥青烟的产生。同时，废旧塑料和厨余垃圾的合理利用，也是一亟需解决的问题。因此，本文在固废资源化利用和以废治废的原则下，采用废塑料裂解蜡和厨余垃圾中提炼的生物柴油作为沥青改性剂，开展改性沥青性能研究，主要研究内容和结论如下：　　（1）以模拟老化沥青为研究对象，制备生物柴油再生沥青，根据三大指标及布氏黏度试验回归分析，确定生物柴油的较优掺量为3.3%；并以此制备4种裂解蜡掺量的温拌再生沥青，发现各项性能指标较好且温度敏感性最低的掺量为 5%。　　（2）从沥青的流变特性出发，对生物柴油和裂解蜡在沥青中的协同作用进行研究。多重应力蠕变恢复测试温度越高，沥青产生的应变越大，各沥青试样中， 5%WORA试样不可恢复蠕变柔量Jnr最小；温度扫描中5%WORA试样68℃车辙因子约为3.3%ORA的1.47倍；VECD模型计算的疲劳寿命表明，生物柴油能显著提高沥青的疲劳寿命，而裂解蜡会有所降低；基于 WLF 方程进行 40℃主曲线拟合，5%WORA试样的模量主曲线拟合效果最好，其能在更宽的频率范围内更好的反映温拌再生沥青的黏弹性。　　（3）基于宏观流变性能评价，对沥青微观性能进行分析。在荧光显微成像中，裂解蜡分散性良好；3.3%ORA 试样亚砜基指数 SI 值降低 11.8%，而羰基指数 CI值却增加了6.7%，裂解蜡的加入显著降低了羰基和亚砜基的强度；温拌再生沥青的沥青质和胶质相比于再生沥青分别增加了 3.4%和 2.65%，而饱和分和芳香分分别降低了1.26%和2.45%；玄武岩-沥青的界面粘附功约是花岗岩-沥青的1.28倍，再生沥青与两种基岩的粘附功均大于温拌沥青；沥青热流量和玻璃化转变温度Tg值均表明，生物柴油和裂解蜡均能改善老化沥青的低温黏弹性。　　（4）基于沥青胶结料的分析，设计3种RAP掺量的级配，验证温拌再生沥青混合料性能。各级配相对于热拌的压实温度，30%RAP-W降低10℃，50%RAP-W降低20℃，70%RAP-W降低10℃；RAP掺量越大，高温性能越差，30%RAP-W动稳定度最大；RAP 掺量增大，再生沥青混合料弯拉应变呈先增后减的趋势，而温拌后则逐渐减小；对比各级配混合料的TSR，50%RAP掺量的混合料TSR最大；混合料疲劳寿命在 RAP 掺量达到 50%时出现峰值，但温拌后疲劳寿命有所降低；断裂能随RAP掺量的增大，呈先增后减的趋势，50%RAP-W断裂能相比50%RAP-H约增加32.04%；柔性指数表现出和断裂能相同的变化趋势。综合对比，RAP掺量为50%时，混合料性能较好。
作者：	刘启征
专业：	交通运输
导师：	李传强
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2023