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LDHs改性沥青的制备与性能研究
| 论文题名： | LDHs改性沥青的制备与性能研究 |
| 关键词： | LDHs改性沥青;制备工艺;老化性能;使用寿命;沥青路面 |
| 摘要： | 沥青路面由于其良好的路用性能已成为国内外公路建设的主流路面类型。然而,沥青受环境因素作用而发生老化严重影响了沥青路面的路用性能以及使用寿命。紫外光老化是沥青老化的一个重要影响因素,尤其是在我国西部地区,紫外光强度大、辐射时间长,紫外老化问题更为突出。因此,研究制备出耐紫外老化性能优异的沥青,有利于延长沥青路面的使用寿命,具有非常重要的实际意义。 本文以层状双羟基复合金属氢氧化物(LDHs)作为改性剂制备耐紫外老化性能优异的沥青材料,并对改性沥青进行系统的热氧老化试验和紫外光老化试验,研究该层状双羟基复合金属氢氧化物对沥青的物理性能、流变性能、老化性能的影响规律以及其作用机理。结果表明: LDHs对沥青的物理性能有显著影响。LDHs对不同沥青改性,沥青的软化点和粘度都有所提高,针入度和延度有所下降,随着L,DHs掺量的增加,影响效果越来越明显。不同种类的LDHs改性同一种沥青,Zn-Al LDHs和Mg-Al LDHs都使沥青针入度和延度逐渐减小,软化点和粘度显著增大,Mg-Al LDHs对沥青物理性能以及粘度的影响效果要更为明显。 LDHs对沥青的流变性能有显著影响。对不同的沥青,LDHs的加入均可以提高沥青的复数剪切模量(G*),降低沥青的相位角(δ),使沥青的车辙因子(G*/sinδ)逐渐增大,提高了沥青的高温抗车辙能力,随着LDHs掺量的增加,这一变化更加明显,特别是对于GF-70＃沥青,LDHs的加入明显提升了沥青的高温等级。对SK-90＃沥青,Zn-Al LDHs和Mg-Al LDHs都使沥青复数剪切模量(G*)提高,相位角(δ)下降,车辙因子(G*/sinδ)增大,Mg-Al LDHs对沥青动态流变性能的影响效果要更为明显。 LDHs对沥青抗老化性能有明显改善作用。与基质沥青相比,LDHs改性沥青在老化后的软化点增量和粘度老化指数明显减小,残留针入度比显著增大,沥青的抗老化性能得到明显增强,尤其是抗紫外老化性能,并且随着紫外老化时间的延长,LDHs的作用发挥的越充分,改善效果越来越明显。与Mg-Al LDHs相比,Zn-Al LDHs对沥青抗老化性能的改善效果更加优异,尤其是抗紫外老化性能。 红外光谱分析结果表明,LDHs的加入可以显著减缓沥青在老化过程中羰基和亚砜基的形成,尤其是在紫外老化过程中。与Mg-Al LDHs相比,Zn-Al LDHs的作用效果更加明显。紫外可见光谱分析表明,LDHs本身对紫外光有很强的反射能力,尤其是在280～400nm区域,最低的反射率都在87％以上,说明多层物理屏蔽效应是LDHs提高沥青抗紫外老化性能的主要因素。此外,Zn-Al LDHs的紫外光反射率要比Mg-Al LDHs略强。 |
| 作者： | 黄永方 |
| 专业： | 材料学 |
| 导师： | 余剑英 |
| 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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