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纳米层状硅酸盐改性沥青路用性能研究
| 论文题名： | 纳米层状硅酸盐改性沥青路用性能研究 |
| 关键词： | 改性沥青;层状硅酸盐;路用性能 |
| 摘要： | 在沥青混凝土路面建设过程中，由于基质沥青性能受原油属性制约，其技术性能不能满足交通增长的需要。目前普遍采用的方法是将聚合物“混溶”于基质沥青中进行改性，由于大部分聚合物在沥青中分散不均匀，给制备改性沥青带来较大困难。故寻找更优异的改性材料和改性方法，是提高沥青路面综合性能的有效途径。本文依托重庆市教委科技项目《纳米层状硅酸盐增强路用沥青研究》，对沥青/层状硅酸盐纳米复合材料的路用性能展开系统研究。 论文在分析膨润土和表面活性剂物理化学性质基础上，选择三种季铵盐分别与硅烷偶联剂复合插层膨润土。通过对不同掺量纳米层状硅酸盐及SBS、PE聚合物改性沥青的针入度、软化点等技术指标研究，确定了六种改性剂在基质沥青中的最佳掺量；采用DSR、BBR等方法对沥青的高温稳定性、低温抗裂性等路用性能进行研究，并采用SHRP手段对沥青进行分级，基质沥青为PG64-12，纳米增强基质沥青为PG70-12，说明有机膨润土改性沥青具有较基质沥青更强的抵抗高温变形的能力；同时采用离析和激光粒度等手段对改性沥青相容性进行了研究，松香基有机膨润土掺加到沥青中可形成稳定、均匀的共混体系。 论文通过马歇尔设计方法确定了基质沥青、松香基纳米增强沥青和SBS聚合物改性沥青混合料的最佳油石比。在此基础上，对各种沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等路用性能进行对比研究，其中纳米层状硅酸盐改性沥青混合料的高温稳定性及水稳定性较基质沥青混合料有较大幅度的提高，60℃动稳定度提高幅度达到了79.0％以上，残留稳定度和冻融劈裂强度比也分别提高了4％和7.4％，与SBS改性沥青的改性效果相当。 纳米层状硅酸盐改性沥青不仅路用性能方面较基质沥青优越，能防止沥青路面的早期破坏、延长路面使用寿命；而且在材料、加工制备等造价方面也大大低于聚合物改性沥青。纳米材料增强基质沥青在路面工程中推广应用具有显著的经济、社会效益。 |
| 作者： | 冉龙飞 |
| 专业： | 材料学 |
| 导师： | 黄维蓉;刘大超 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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