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基于光热耦合条件下SBS改性沥青老化特性研究
| 论文题名： | 基于光热耦合条件下SBS改性沥青老化特性研究 |
| 关键词： | SBS改性沥青;光热耦合;老化特性;红外光谱分析;综合热分析 |
| 摘要： | 随着经济的增长和科学技术的进步，我国交通行业发展迅速，新建公路日益增多。目前，高速公路一般采用沥青路面，随着年限的增长沥青路面会产生各种病害，严重影响行车舒适度和通行情况，而沥青的老化是造成路面病害的主要原因。沥青再生技术能够重复利用已建公路大、中修养护期产生的大量沥青废旧料，但只有在明白沥青的老化特性和机理的前提下，才能更好的实现对沥青废旧料的重复再生利用。对于沥青的热老化业内研究已经较为成熟，而光热耦合老化尚未有系统的研究，特别是对光热耦合条件下SBS改性沥青的老化研究。 本文采用自主研发的老化设备沥青热光水耦合老化试验箱研究SBS改性沥青的光热耦合老化特性。通过查阅紫外光辐射的文献确定老化试验参数，选用了六种沥青，分别对其进行不同紫外光强度的光热耦合老化试验，测试了沥青老化前后的性能。通过三大指标测试，结果发现光热耦合条件下沥青的老化影响要大于热老化，并且随着光强度的增加老化效果更严重。通过实验，采用贡献率指标分析光热因素对沥青老化的影响，发现在不同光照强度下，温度对沥青老化的贡献比例不同，在光强度很低时，温度对沥青性能衰减的贡献率高达70％左右，温度是导致沥青老化的主要原因;而随着光强度的提高，温度对沥青性能衰减的贡献率逐渐减小，光强度40W/m2时，贡献率为45％左右，此时紫外光对老化的作用变大。通过DSR试验发现，基质沥青和SBS改性沥青光热耦合老化后，在相同的试验温度下随着老化时间的增加复数模量逐渐增加，而相位角则有规律的降低;车辙因子随着老化时间的增加而升高，老化沥青高温抗车辙能力增强。通过BBR试验发现，六种沥青光热耦合老化后劲度模量都有相应程度的升高，说明老化使沥青变脆，低温抗裂能力降低。对改性沥青的老化性能进行综合分析，结果表明添加了SBS改性剂后沥青的抗老化性能得到改善。 通过红外光谱和综合热分析两种试验手段研究了SBS改性沥青耦合老化前后的微观结构特性。通过红外光谱试验，发现沥青老化后羰基官能团和羧基官能团增多，改性沥青中丁二烯在光热条件下逐渐减少，沥青中的小分子基团向大分子基团转变。通过DSC曲线图可以看出，沥青光老化后，吸热量降低，热稳定性能有所提高。 |
| 作者： | 张杰文 |
| 专业： | 交通运输工程;道路与铁道工程 |
| 导师： | 何兆益 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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