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原文传递废油/SBS复合改性沥青性能研究

论文题名：	废油/SBS复合改性沥青性能研究
关键词：	复合改性沥青;废润滑油;废植物油;流变性能;路用性能
摘要：	为了缓解沥青路面出现频繁病害的现象，使新建道路更能满足交通量需求，本文将对沥青材料进行深层次改性。废弃油脂（简称“废油”）作为一种沥青改性剂，因其化学组分与沥青接近且轻质组分含量较多，能够显著改善沥青低温性能，但对高温性能有所不利。如何平衡好沥青高低温性能是问题的关键，应尽可能小地牺牲高温性能，尽可能大地发挥废油低温改性优势。SBS改性沥青高温性能优异且应用广泛，以SBS改性沥青为基体，通过外掺法将废油掺入到基体沥青中无疑是一种良好的新思路。本文自主研发了三种废油改性沥青，沥青主体以SBS改性沥青为基体，废油改性剂分别为废润滑油、废植物油和两种废油共掺，对比分析了不同类型废油改性沥青的常规物理性能、高低温流变性能以及混合料路用性能。　　废油改性剂品质不同将直接影响沥青的改性效果，本文先对改性剂进行原材优选，通过外掺法将2%的废油样品掺入到基体沥青中，并进行沥青常规物理性能试验，通过试验结果确定F2、M0为后续试验的废润滑油和废植物油，离析试验结果表明样品沥青离析指标均符合规范要求，储存稳定性良好。　　然后，本文研究了废油掺量对沥青常规性能及高低温流变性能的影响规律，结果表明随着废油掺量的增加，废润滑油改性沥青和废植物油改性沥青的软化点、黏度呈下降趋势，延度与针入度呈上升趋势，通过对沥青常规性能随掺量变化的试验结果分析确定废润滑油最佳掺量为3.74%，废植物油掺量为3.62%时。在高温流变性能方面，试验结果表明废油的添加会降低沥青高温抗车辙性能，其中，废润滑油改性沥青高温流变性优于废植物油改性沥青；在低温流变性能方面，废油的添加能提高沥青低温蠕变特性，其中，废植物油的改善效果更明显。　　随后，通过一系列试验测定了两种废油共掺后改性沥青的常规物理性能，可以得出共掺后沥青柔韧性显著提高，但黏稠度降低，沥青延度和针入度改善较大，软化点和黏度并未提高，低温性能得到明显的改善，但高温性能得到了一定程度的削弱，在流变性能方面也具有类似的变化规律。为平衡好废油复合沥青的高低温性能，通过对试验结果的分析确定最佳掺量为：1.5%废润滑油+2%废植物油。　　最后，本文采用AC-10型级配，通过沥青配合比设计确定基体沥青混合料、废润滑油改性沥青混合料、废植物油改性沥青混合料、废油复合改性沥青混合料最佳油石比分别为4.88%、4.93%、4.97%、4.94%。通过一系列沥青混合料路用性能试验，可以得出废油改性沥青混合料高温抗车辙性能劣于原样沥青混合料，但在低温抗裂性、水稳定性方面有所提升，其中，废植物油改性沥青混合料低温抗裂性能最佳，废润滑油改性沥青混合料水稳定性最佳。　　本文自主研发了三种废油改性沥青，提出将不同废油掺入到SBS改性沥青中，突破了以往使用单一改性剂的常规思路，拓展了改性剂取材范围，旨在为高品质改性沥青的研发工作作出参考，同时实现废油资源化利用，响应国家绿色环保、可持续发展的生态理念。
作者：	袁梦
专业：	材料工程
导师：	盛兴跃
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2023