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水性环氧-SBR高粘抗滑薄层耐久性研究
| 论文题名： | 水性环氧-SBR高粘抗滑薄层耐久性研究 |
| 关键词： | 乳化沥青;水性环氧树脂;丁苯橡胶;高粘抗滑薄层;路用性能;耐久性 |
| 摘要： | 针对绿色、低碳的路面预养护技术需求，本文根据水性环氧树脂高强度、高黏附能力和SBR胶乳较好的低温延性制备复合改性乳化沥青，获得同时兼顾高低温性能、黏附能力强的水性环氧-SBR改性乳化沥青（ waterborne epoxy-SBR emulsified asphalt，简称WESEA），开展WESEA高粘抗滑薄层路用性能与耐久性能研究，为寿命长、性能好的预养护技术提供理论支持。 以水性环氧体系与SBR胶乳为改性剂，采用一次冷混合法制备WESEA胶结料。进行WESEA胶结料基本性能测试，结果发现随着水性环氧掺量增加，沥青胶结料的高温性能、与集料黏附能力、粘结强度以及抵抗高温变形能力均得到提升；利用红外光谱仪器、荧光显微镜观察沥青胶结料的微观结构，试验表明WESEA胶结料内部并未形成新的吸收峰，随着掺量增加水性环氧体系在沥青胶结料中逐渐形成密集的空间网状结构。综合发现水性环氧体系与SBR胶乳复配后对乳化沥青改性效果明显，且为物理共混的方式混合。 进行WESEA胶结料自然老化、耦合老化8M、10M、12M老化处理，选取10%掺量WESEA胶结料，探究不同老化方式前后高温性能、蠕变能力变化，试验发现老化处理后沥青胶结料仍然具有一定的高温性能和弹性恢复能力，延长老化时间发现其高温性能和弹性恢复能力衰退趋势较小，对老化后的微观结构观察发现羰基吸收峰增强，丁二烯基吸收峰减弱，荧光显示10%掺量下在老化时间大于8M后发生了明显的网状结构断裂、解体，水性环氧颗粒在沥青胶结料中成分散状态。说明水性环氧体系的掺入能够延缓沥青胶结料的老化进程。 调整MS-3型级配开展微表处混合料配合比设计，根据浸水1h湿轮磨耗值与负荷车轮粘砂试验确定最佳油石比为7.0%。施工和易性与路用性能测试发现，增加水性环氧掺量能够提升微表处混合料可拌合时间、60min粘聚力，30min粘聚力则随掺量上升反而下降；当水性环氧掺量为10%时，1h WTAT值为210.2g/m2，宽度变形率与车辙深度率分别下降41.79%、51.91%，发现WESEA高粘抗滑薄层混合料具有较好的耐磨性与抗车辙性。 将WESEA高粘抗滑薄层混合料与SBR微表处混合料作对比，分析水性环氧掺量对微表处混合料水稳定性、抗滑性、长期耐磨耗性与耐老化性等耐久性方面影响。试验发现10%掺量下 WESEA高粘抗滑薄层混合料的6d WTAT值为285.5g/m2减小44.04%；当轮载次数为30000~50000次时摆值和构造深度下降幅度比SBR微表处混合料低0.25%、0.16%；老化处理12M后其1h、6d WTAT值分别降低43.84%、38.20%，综合表明WESEA高粘抗滑薄层混合料耐久性更优。 |
| 作者： | 赵智博 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 何丽红 |
| 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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