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沥青挥发性有机化合物(VOC)的释放及其对沥青性能的影响
| 论文题名： | 沥青挥发性有机化合物(VOC)的释放及其对沥青性能的影响 |
| 关键词： | 流变性能;粘弹性;微观特性;挥发性有机化合物;沥青性能 |
| 摘要： | 沥青已广泛应用于道路工程和建筑防水领域，我国道路沥青年消耗量已超过1800万吨，居世界第二位。然而，沥青在常温常压服役过程中会产生挥发性有机化合物(即沥青VOC)，高温加热或光照(红外线、紫外线等)作用会促进VOC释放，同时其性能也会受到影响，服役寿命的缩减进而增加了资源与能源的消耗。本文基于实验室条件的VOC释放，建立沥青VOC释放装置，重点研究了沥青在非高温释放环境下，不同条件下沥青VOC的释放对沥青性能的影响。 首先通过不同温度环境下沥青质量的变化来探讨其释放能力，结果表明高温条件下的沥青质量均是减少的，非高温环境条件下，无氧环境下的沥青质量也是减少的，表明非高温条件下也存在沥青VOC挥发现象，挥发能力与环境条件有关。建立了基于实验室条件沥青VOC发生装置和采样分析方法，结果表明沥青VOC释放与温度、时间、沥青种类及环境条件都有关。 其次分析了非高温环境下VOC释放对沥青性能的影响，主要研究SK-70、PJ-90和SBS沥青在红外线、紫外线和真空等不同释放条件的性能变化。结果表明真空条件下的质量均是减小的，沥青VOC的释放导致其软化点增加、粘度指数增大，代表胶体结构的PI值增大，且均是真空条件下变化量最小，红外线和紫外线因其作用机制的不同而有差异；沥青VOC的释放使得其弹性成分增多，组成成分变化复杂，最大极限应变值大大的减少，广义剪切模量值增大。 最后从组分变化、DSC以及红外光谱来研究沥青VOC释放前后的微观特性，主要针对非高温环境的沥青VOC释放展开研究。结果表明沥青VOC的释放使得其组成中芳香分和饱和分的总含量减少，且真空条件的减少量最小；DSC数据表明VOC的释放使得沥青物质分子的排列更大更整齐，在实验温度区间会发生变化的组成成分有所减少；红外光谱分析表明非高温释放条件下的各类峰位置的变化不大，但是某些峰的面积有所变化，主要是沥青组成中的烷烃部分减少，高温释放条件下的烷烃吸收峰明显的减弱，饱和组成和芳香组成大大较少；考察了非高温释放环境下的C=O和S=O官能团指数变化，真空条件的官能团指数略有下降，红外线和紫外线作用下均是增大，且C=O的变化量较大。 本文的研究结果和研究思路将为沥青VOC释放机理的研究奠定一定的研究基础和方法指导，为沥青VOC的抑制技术研究提供研究方向。 |
| 作者： | 余嫚 |
| 专业： | 光电子及信息材料 |
| 导师： | 吴少鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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