本文關鍵詞： SBS改性瀝青 重復老化與再生 再生劑 物理性能 流變性能 化學結構 微觀結構　出處：《武漢理工大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：SBS改性瀝青受到氧氣、溫度、紫外線等作用會發(fā)生老化,導致采用其鋪筑的路面產生多種病害,需要對其養(yǎng)護維修,由此會產生大量的廢舊SBS改性瀝青混合料。老化SBS改性瀝青的再生可以使廢舊SBS改性瀝青混合料獲得再利用,但再生SBS改性瀝青也會發(fā)生老化,采用其鋪筑的路面達到一定服役年限后,會再次產生廢舊SBS改性瀝青混合料。由于路面建設所需要的道路材料如瀝青、石料等均是不可再生資源,因此老化SBS改性瀝青的重復再生利用研究對更好地解決由廢舊SBS改性瀝青混合料產生的環(huán)境與資源問題至關重要。本文通過壓力老化(PAV)、紫外老化(UV)和長期熱氧老化方式,分別制備了老化SBS改性瀝青,并采用普通再生劑(CR)與兩種反應型SBS改性瀝青再生劑(RRA、RRB)對不同老化方式制備的老化SBS改性瀝青再生,并采用相同的方法對其進行二次老化與再生以及三次老化與再生,制備了重復老化SBS改性瀝青(CR-A-SMB、RRA-A-SMB與RRB-A-SMB)與重復再生SBS改性瀝青(CR-R-SMB、RRA-R-SMB與RRB-R-SMB),研究了重復老化與再生對SBS改性瀝青的物理性能、流變性能、化學結構和微觀結構的影響。主要研究結論如下:(1)SBS改性瀝青分別經過PAV老化、UV老化與長期熱氧老化后,其相應的物理性能均表現為針入度、延度與軟化點降低,而粘度增大,其中延度下降尤為明顯,分別由28.5 cm降低至1.2 cm,3.4 cm和3.3 cm。(2)在三種老化條件下,重復老化與重復再生分別使CR-A-SMB與CR-R-SMB的物理性能迅速變差,尤其是延度,如在PAV老化條件下采用CR制備的老化二次與老化三次SBS改性瀝青的延度分別為0.3 cm與0 cm,采用CR制備的再生一次、二次和三次SBS改性瀝青的延度分別是9.1 cm、0.9 cm和0.1 cm,即CR在SBS改性瀝青再生二次時,對其延度已經沒有恢復作用。(3)與CR-A-SMB與CR-R-SMB相比,在三種老化條件下RRB-A-SMB與RRB-R-SMB在重復老化與重復再生的過程中均能夠保持較好的物理性能。其中RRB在此過程中對延度的恢復作用更為明顯,如在UV老化條件下,采用RRB制備的老化二次與老化三次SBS改性瀝青的延度分別為10.9 cm與6 cm,采用RRB制備的再生一次、二次和三次SBS改性瀝青的延度分別是34.8 cm,28.2 cm和16 cm,即便老化SBS改性瀝青被再生二次,其延度依然能夠達到新鮮SBS改性瀝青的延度水平。(4)在PAV和UV老化條件下,RRB均能比CR更有效地恢復老化SBS改性瀝青的流變性能。CR-A-SMB與CR-R-SMB的流變性能分別隨著重復老化、再生次數的增加而迅速變差,極易發(fā)生低溫疲勞開裂。而RRB-A-SMB與RRB-R-SMB的流變性能則保持的較好,從而避免了容易發(fā)生低溫疲勞開裂的情況。(5)FTIR分析表明:SBS改性瀝青老化后,SBS中的C=C發(fā)生斷裂并被氧化生成C=O化合物。采用RRB對老化SBS改性瀝青再生,RRB中的環(huán)氧基團化合物與SBS改性瀝青中的SBS氧化產物(如羧基等)發(fā)生了反應生成酯。與CR-A-SMB、CR-R-SMB相比,RRB-A-SMB、RRB-R-SMB在重復老化與再生過程中形成了較少的C=O和S=O,并保持了較多的C=C,這表明RRB與SBS氧化產物之間的反應在一定程度上恢復了SBS網絡結構從而使SBS在重復老化過程中的降解程度減輕。(6)熒光顯微鏡觀察進一步證明:RRB與SBS氧化產物之間發(fā)生了反應從而使斷裂的SBS分子鏈段之間發(fā)生交聯形成細而密的SBS網絡結構,使破損的SBS網絡結構獲得一定程度的恢復,而CR卻對老化SBS改性瀝青的微觀結構沒有明顯的恢復作用。重復老化使RRB-A-SMB中的瀝青相與SBS相之間的相容性提高,RRB-R-SMB中的SBS網絡結構在重復再生過程中逐漸減少,但即便老化SBS改性瀝青被RRB重復再生三次后,其微觀結構中依然保持一些SBS網絡結構。
[Abstract]:SBS modified asphalt ( SBS - A - SMB , RRA - A - SMB and RRB - R - SMB ) was prepared from SBS modified asphalt . Compared with CR - A - SMB and CR - R - SMB , RRB - A - SMB and RRB - R - SMB had better ductility than CR - A - SMB and CR - R - SMB . ( 6 ) The observation of fluorescence microscope further proves that the reaction between RRB and SBS oxidation product leads to the formation of fine and dense SBS network structure between the broken SBS molecular chains , which makes the damaged SBS network structure recover to a certain extent , but CR has no obvious recovery effect on the microstructure of aged SBS modified asphalt . The repeated aging makes the SBS network structure in RRB - A - SMB be gradually reduced in the process of repeated regeneration , but even after the aged SBS modified asphalt is regenerated three times by RRB , some SBS network structure is still maintained .

【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U414

【參考文獻】

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本文編號：1454738