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表面活性剂辅助温拌泡沫SBS沥青技术研究
| 论文题名： | 表面活性剂辅助温拌泡沫SBS沥青技术研究 |
| 关键词： | 表面活性剂;泡沫沥青;流变特性;黏附性;水稳定性 |
| 摘要： | 在全球“碳达峰”和“碳中和”的大背景下，绿色可持续发展理念得到深入贯彻。温拌泡沫沥青混合料技术具有经济和环保等优点，但单纯的泡沫沥青温拌技术降温幅度有限，且存在水分敏感性较高、沥青发泡性能不佳、泡沫沥青对集料裹覆能力较差等问题。而表面活性剂能改善沥青发泡效果，使沥青在骨料表面更容易扩散，进而增强集料-泡沫沥青黏附性，提高沥青混合料的水稳定性。基于以上分析，本文的主要研究内容与结论如下： （1）以沥青的发泡特性为基础，探究发泡用水量、沥青温度及表面活性剂对70#基质沥青与SBS改性沥青发泡效果的影响，分析表面活性剂对沥青发泡的作用机理。发现对沥青发泡效果影响最显著的是发泡用水量，其次是沥青温度；确定发泡用水量1.5%、发泡温度170℃为SBS改性沥青的最佳发泡条件；十六烷基三甲基氯化铵和甲基椰油酰基牛磺酸钠掺量在1.0%时，SBS沥青发泡半衰期可以达到22s以上，显著提高泡沫沥青的稳定性。 （2）选用SBS改性沥青作为基础胶结料，并探究表面活性剂对泡沫SBS沥青常规性能的影响。结果表明，泡沫SBS沥青内部残留气泡随时间延长逐渐消散，其常规性能趋近于原样SBS沥青；十六烷基三甲基氯化铵和甲基椰油酰基牛磺酸钠能一定程度上增强泡沫SBS沥青的高温性能和老化性能，对其它性能影响不显著。 （3）通过动态剪切流变仪的温度扫描、时间扫描模式，探究表面活性剂对泡沫SBS沥青高温流变性能和疲劳性能的影响，从表面自由能理论出发，分析表面活性剂对集料-泡沫沥青黏附性能的影响。发现SBS改性沥青经发泡后，其高温流变性能和疲劳性能有所下降，三种表面活性剂增强了泡沫SBS沥青的高温性能，但其疲劳性能少许下降；SBS改性沥青发泡后集料-沥青有水黏附功降低，十六烷基三甲基氯化铵和甲基椰油酰基牛磺酸钠改变了泡沫SBS沥青的表面性质，十六烷基三甲基氯化铵掺量为1%时，集料-泡沫SBS沥青有水、无水黏附功分别提高11%和8%左右，对泡沫沥青-集料的黏附产生积极作用。 （4）对表面活性剂辅助温拌泡沫SBS沥青混合料进行配合比设计，基于体积指标法，研究温拌泡沫SBS沥青混合料的压实特性，并分析三种表面活性剂的温拌效果及对混合料路用性能的影响。结果表明，表面活性剂辅助温拌泡沫SBS沥青混合料较常规泡沫SBS沥青混合料温度最多降低10℃左右；十六烷基三甲基氯化铵和甲基椰油酰基牛磺酸钠显著增强了泡沫SBS沥青混合料高温抗车辙能力，两者掺量在1.0%以上时，温拌泡沫SBS改性沥青混合料的TSR均在85%以上，抗水损害能力明显提高，而低温性能基本没有影响，但仍满足规范要求。 |
| 作者： | 任亮 |
| 专业： | 交通运输 |
| 导师： | 叶巧玲;周刚 |
| 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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