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无机微粉改性沥青制备及其改性机理研究
| 论文题名： | 无机微粉改性沥青制备及其改性机理研究 |
| 关键词： | 公路材料;石油沥青;沥青改性;无机微粉 |
| 摘要： | 随着路面技术以及石油工业的发展，石油沥青作为道路材料得到了广泛的应用。沥青混凝土路面的路用性能除了与交通载荷因素有关以外，更为重要的是沥青材料本身。由于沥青对温度敏感性强（高温变软发粘，低温变脆易裂），在高温和紫外线照射下会产生老化现象，且耐疲劳性能差，因而在一定程度上限制了其使用性能。对沥青进行改性便成为提高沥青材料性能的有效措施，其中对沥青进行无机改性不仅可以改善沥青的性能，还可以在很大程度上降低成本，所以成为研究的热点之一。 本研究选取有机化蒙脱土、纳米碳酸钙、炭黑和矿粉作为改性剂，制备了改性沥青，然后对其进行短期老化和长期老化处理。并采用动态剪切流变仪（DSR）对改性沥青的流变性能进行了研究，研究结果表明无机微粉的加入提高了沥青的复数模量，降低了相位角，其中有机化蒙脱土（OMMT）改性沥青具有良好的抗高温车辙性能，但是其低温性能并没有得到改善。对无机微粉改性沥青的老化性能进行了研究，研究表明：有机化蒙脱土改性沥青具有很好的抗热氧老化性能，炭黑改性沥青在一定程度上也提高了沥青的抗老化性能，而纳米碳酸钙和矿粉改性沥青并没有改善沥青的老化性能。6％掺量比3％掺量的改性沥青具有更好的耐老化性能，但是抗老化效果并不随改性剂掺量呈线性增加。提出了一种基于流变学参数的抗老化评价方法，并与传统的残留针入度方法具有很好的相关性。对采用DSR的应力控制模式对无机微粉改性沥青胶浆的疲劳性能进行了研究，对比分析表明有机化蒙脱土改性沥青具有很好的抗疲劳性能。采用X射线衍射仪对蒙脱土改性沥青的微观结构进行表征，采用光电子能谱仪（XPS）进行相容性分析，结果表明有机化蒙脱土在沥青中形成了插层复合结构，并与沥青具有很好的相容性。根据有机蒙脱土特殊的片层结构和高速剪切改性工艺，从微观角度解释了有机蒙脱土改性沥青的改性机理。 |
| 作者： | 王金刚 |
| 专业： | 材料学 |
| 导师： | 吴少鹏;文进 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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