改性瀝青與集料粘附性能研究
發(fā)布時間：2019-07-21 06:43
【摘要】：隨著國內(nèi)道路交通運輸量不斷增大,瀝青路面水損害問題日益突出。瀝青與集料之間的粘附性是影響瀝青路面發(fā)生水損害的重要因素之一。由于人們對瀝青路面的要求越來越高,表面層優(yōu)質(zhì)集料的來源越來越困難,因此,加強對改性瀝青與集料之間粘附性能的研究顯得尤為重要。本文以經(jīng)典的粘附性理論為基礎,從親和性和抗剝落能力兩個方面對多聚磷酸和季銨鹽改性瀝青與集料之間的粘附性能進行了研究。論文以化學組成差別較大的高富AH-90、克拉瑪依AH-90兩種瀝青以及具有代表性的堿性集料石灰?guī)r、酸性集料花崗巖為研究對象,建立了可行的瀝青與集料粘附性評價方法。以多聚磷酸(PPA)為改性劑,制備改性瀝青,對PPA改性瀝青與集料之間的粘附性能進行分析,研究表明:PPA的加入對高富AH-90與石灰?guī)r和花崗巖之間的親和性產(chǎn)生了一定程度的負影響,但抗剝落能力均得到改善;PPA的加入對克拉瑪依AH-90與集料之間的粘附性均未能起到改善作用;對同一集料而言,PPA的加入對高瀝青質(zhì)含量的瀝青在集料表面抗剝落能力的影響更有利。對同一瀝青而言,PPA的加入對瀝青在花崗巖表面抗剝落能力的影響較石灰?guī)r更有利。以季銨鹽型陽離子表面活性劑(雙十八烷基二甲基氯化銨)為改性劑,制備改性瀝青,對季銨鹽改性瀝青與集料之間的粘附性能分析,研究表明:季銨鹽的加入嚴重削弱了瀝青與集料之間的親和性,但改善了高富AH-90和克拉瑪依AH-90在花崗巖表面的抗剝落能力;低摻量季銨鹽的加入對高富AH-90和克拉瑪依AH-90與石灰?guī)r之間的粘附性均未起到改善作用;季銨鹽的加入對瀝青與花崗巖之間粘附性的影響比石灰?guī)r更顯著。最后結(jié)合改性瀝青的基本性質(zhì)以及粘附性能,討論了改性瀝青所適用的氣候分區(qū),為不同地區(qū)瀝青混合料材料的選擇提供依據(jù)。
【圖文】：
任所有的有機溶劑和強腐蝕化學品的過濾。鑒于聚四氟乙烯濾膜的諸多優(yōu)點以及在調(diào)閱了文獻[41]的基礎上，本文將使用孔徑0.22 μm 的聚四氟乙烯濾膜對瀝青甲苯溶液進行過濾，然后再測定其吸光度值。2.1.4 瀝青甲苯溶液吸光度測定波長的選擇配制高富 AH-90 和克拉瑪依 AH-90 兩種瀝青的濃度為 0.03 g/L 瀝青甲苯溶液，其進行 285 nm-700 nm 全波長掃描。瀝青甲苯溶液的全波長掃描波譜見圖 2-1。由圖我們可以看出，瀝青甲苯溶液的最大吸收波長位于 287 nm 左右，而甲苯的截止波長285 nm，由于測定波長須高于溶劑的截至波長 20 nm，因此不能選擇最大吸收波長處為測定波長。同時，為了減小由于入射波長的波動而導致的吸光度讀數(shù)的偏差，對瀝甲苯溶液的吸收光譜進行一階求導，得到瀝青甲苯溶液的一階導數(shù)光譜圖，見圖 2-由圖 2-2 可知，在 370 nm 處的一階導數(shù)光譜較平緩，引起的實驗誤差相對較小。因本文選擇 370 nm 作為瀝青甲苯溶液吸光度的測定波長。
圖 2-2 瀝青甲苯溶液的一階導數(shù)光譜Fig2-2 The first derivative spectroscopy of asphalt toluene solution2.1.5 瀝青甲苯溶液濃度的確定無論是在現(xiàn)代人們的日常生活中還是各行各業(yè)，吸附現(xiàn)象的直接或間接利用隨處見。在吸附過程，，用來表征研究吸附狀態(tài)的參數(shù)包括吸附量、吸附作用力以及吸附層構(gòu)，其中吸附量則是最基本的參數(shù)。在溫度一定時，吸附量與液相溶質(zhì)濃度有關。因此為了對不同瀝青在不同集料表面的吸附量具有可比性，在建立該試驗方法時一定要明規(guī)定瀝青甲苯溶液的濃度。本文通過配制一系列不同濃度的瀝青甲苯溶液，加入集料，做吸附實驗，獲取等吸附曲線。根據(jù)等溫吸附曲線，確定瀝青甲苯溶液的濃度。實驗中首先選定甲苯用量 100 ml，集料用量 10 g（±0.05 g），通過改變?yōu)r青用量0.01 g、0.02 g、0.04 g、0.06 g、0.1 g，配制不同濃度的瀝青甲苯溶液。將配制好的瀝甲苯溶液稀釋一定倍數(shù)后經(jīng)過 PTFE 濾膜過濾，測定其吸光度 A0。再加入預先準備好
【學位授予單位】：中國石油大學(華東)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U414
本文編號：2516982
【圖文】：
任所有的有機溶劑和強腐蝕化學品的過濾。鑒于聚四氟乙烯濾膜的諸多優(yōu)點以及在調(diào)閱了文獻[41]的基礎上，本文將使用孔徑0.22 μm 的聚四氟乙烯濾膜對瀝青甲苯溶液進行過濾，然后再測定其吸光度值。2.1.4 瀝青甲苯溶液吸光度測定波長的選擇配制高富 AH-90 和克拉瑪依 AH-90 兩種瀝青的濃度為 0.03 g/L 瀝青甲苯溶液，其進行 285 nm-700 nm 全波長掃描。瀝青甲苯溶液的全波長掃描波譜見圖 2-1。由圖我們可以看出，瀝青甲苯溶液的最大吸收波長位于 287 nm 左右，而甲苯的截止波長285 nm，由于測定波長須高于溶劑的截至波長 20 nm，因此不能選擇最大吸收波長處為測定波長。同時，為了減小由于入射波長的波動而導致的吸光度讀數(shù)的偏差，對瀝甲苯溶液的吸收光譜進行一階求導，得到瀝青甲苯溶液的一階導數(shù)光譜圖，見圖 2-由圖 2-2 可知，在 370 nm 處的一階導數(shù)光譜較平緩，引起的實驗誤差相對較小。因本文選擇 370 nm 作為瀝青甲苯溶液吸光度的測定波長。
圖 2-2 瀝青甲苯溶液的一階導數(shù)光譜Fig2-2 The first derivative spectroscopy of asphalt toluene solution2.1.5 瀝青甲苯溶液濃度的確定無論是在現(xiàn)代人們的日常生活中還是各行各業(yè)，吸附現(xiàn)象的直接或間接利用隨處見。在吸附過程，，用來表征研究吸附狀態(tài)的參數(shù)包括吸附量、吸附作用力以及吸附層構(gòu)，其中吸附量則是最基本的參數(shù)。在溫度一定時，吸附量與液相溶質(zhì)濃度有關。因此為了對不同瀝青在不同集料表面的吸附量具有可比性，在建立該試驗方法時一定要明規(guī)定瀝青甲苯溶液的濃度。本文通過配制一系列不同濃度的瀝青甲苯溶液，加入集料，做吸附實驗，獲取等吸附曲線。根據(jù)等溫吸附曲線，確定瀝青甲苯溶液的濃度。實驗中首先選定甲苯用量 100 ml，集料用量 10 g（±0.05 g），通過改變?yōu)r青用量0.01 g、0.02 g、0.04 g、0.06 g、0.1 g，配制不同濃度的瀝青甲苯溶液。將配制好的瀝甲苯溶液稀釋一定倍數(shù)后經(jīng)過 PTFE 濾膜過濾，測定其吸光度 A0。再加入預先準備好
【學位授予單位】：中國石油大學(華東)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U414
【參考文獻】
相關期刊論文 前10條
1 倪紹林;;公路瀝青路面病害的成因與對策[J];科技創(chuàng)新與應用;2014年29期
2 張平;楊侶珍;;基于表面能理論的瀝青與集料粘附及剝落機理分析[J];公路工程;2013年04期
3 王軍;陳燕娟;;瀝青與集料粘附性評價方法[J];山西建筑;2012年05期
4 王雙喜;;瀝青混凝土路面病害分析及應對措施[J];黑龍江交通科技;2011年11期
5 魏建明;張玉貞;YOUTCHEFF John S;;多聚磷酸對瀝青表面自由能的影響[J];石油學報(石油加工);2011年02期
6 陳實;雷宇;李剛;曹海波;;集料與瀝青的性質(zhì)對瀝青與集料粘附性的影響[J];中外公路;2010年06期
7 趙暉;;淺議瀝青與集料的粘附性[J];北方交通;2008年11期
8 付力強;王子靈;黃曉明;張銳;;多聚磷酸改性瀝青的性能研究[J];公路交通科技;2008年02期
9 鄭云鵬;馬曉謙;沙龍;;乳化瀝青的形成機理及發(fā)展[J];山西建筑;2008年04期
10 陳國明;譚憶秋;;基于粗集料表面紋理特性的瀝青混合料性能研究[J];公路交通科技;2007年02期
本文編號：2516982
本文鏈接：http://www.sikaile.net/kejilunwen/daoluqiaoliang/2516982.html
