太陽(yáng)紫外線(xiàn)輻射會(huì)引發(fā)瀝青路面老化,劣化其路用性能,降低使用壽命。隨著我國(guó)公路網(wǎng)的建設(shè)布局重點(diǎn)逐步向西部高海拔和低緯度等紫外線(xiàn)輻射強(qiáng)烈地區(qū)轉(zhuǎn)移,加上全球氣候惡化,臭氧層不斷變薄,瀝青路面的老化問(wèn)題日益彰顯。本文選擇常用的SBS改性瀝青開(kāi)展紫外光老化機(jī)理及其性能衰變特性研究,對(duì)瀝青路面耐久性的提升具有重要意義,并可為瀝青路面的抗紫外老化研究及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)提供理論基礎(chǔ)和參考價(jià)值。采用本課題組研發(fā)的紫外環(huán)境模擬箱開(kāi)展不同工況下（波長(zhǎng)、強(qiáng)度、時(shí)間）的2×4×4模擬老化正交試驗(yàn),并與太陽(yáng)曝曬老化進(jìn)行對(duì)比。研究發(fā)現(xiàn)基于性能衰變及表觀形貌和微觀結(jié)構(gòu)變化特征,輻射強(qiáng)度與時(shí)間具有老化累積效應(yīng),但并不遵循輻射總量相當(dāng)原則。紫外線(xiàn)波長(zhǎng)越短,能量越大,對(duì)瀝青的老化損傷越強(qiáng)。采用三大指標(biāo)試驗(yàn)及流變學(xué)手段開(kāi)展SBS改性瀝青紫外老化性能衰變特性研究。與TFOT老化相比,經(jīng)紫外老化后,SBS改性瀝青大體表現(xiàn)為:（1）針入度降低,太陽(yáng)曝曬老化80 d后殘留針入度比僅為33.9%;（2）軟化點(diǎn)稍有浮動(dòng);（3）延度下降,甚至無(wú)法測(cè)量;（4）粘度增大,室內(nèi)紫外老化粘度增幅相對(duì)較小,尤其是395nm的紫外老化,其粘度老化指數(shù)最大僅... 

【文章來(lái)源】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)湖南省

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２瀝青路面老化程度隨時(shí)間變化圖??

碩士學(xué)位論文??２．２＿２流變性能試驗(yàn)??（１）?ＤＳＲ試驗(yàn)??動(dòng)態(tài)剪切流變儀（Ｄｙｎａｍｉｃ?Ｓｈｅａｒ?Ｒｈｅｏｍｅｔｅｒ，簡(jiǎn)稱(chēng)ＤＳＲ）試驗(yàn)是ＳＨＲＰ提出的用于??評(píng)價(jià)瀝青高溫穩(wěn)定性能的標(biāo)準(zhǔn)方法。ＤＳＲ試驗(yàn)通過(guò)控制應(yīng)力或應(yīng)變進(jìn)行加載。其原理為??給瀝青試樣施加一個(gè)正弦變化的應(yīng)變或應(yīng)力，瀝青內(nèi)部必然會(huì)產(chǎn)生一個(gè)正弦交變的應(yīng)力??或應(yīng)變，如圖２．２及圖２．３所示。瀝青作為典型的粘彈性材料，具有較高的溫度敏感性。??當(dāng)溫度極低時(shí)，在荷載作用下呈現(xiàn)彈性特征，表現(xiàn)為較為明顯的虎克彈性體，應(yīng)力與應(yīng)??變完全同步；而在高溫狀態(tài)下，瀝青軟化猶如粘性液體，服從牛頓定律，在荷載作用下，??雖然也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的荷載響應(yīng)，但應(yīng)力與應(yīng)變?cè)谠嚰蠒?huì)產(chǎn)生滯后現(xiàn)象（二者相對(duì)滯后??的時(shí)間差即為相位角幻。但實(shí)際上，瀝青特性較為復(fù)雜，在通常的路面溫度范圍內(nèi)，??瀝青并非完全服從虎克定律或牛頓定律，而是同時(shí)表現(xiàn)為粘性流體和彈性固體的粘彈性??特征，故相位角介于０？ｔｉ／２之間。ＤＳＲ試驗(yàn)通過(guò)測(cè)定瀝青原樣、（ＲＸＴＦＯＴ及ＰＡＶ老化??試樣的復(fù)數(shù)模量和相位角，來(lái)表征瀝青的粘彈性行為。以車(chē)轍因子｜Ｇ＊｜／ｓｉｎ５評(píng)價(jià)瀝青的??高溫性能。試驗(yàn)規(guī)定在ｌ〇ｒａｄ／ｓ的剪切速率下，要求必須滿(mǎn)足：ａ．原樣浙青的｜Ｇ＊｜／ｓｉｎＪ??２?１．０?ｋＰａ；?ｂ．ＲＴＦＯＴ?老化后瀝青的?１０＊１／３＾２?２．２?ｋＰａ；?ｃ．ＰＡＶ?老化后瀝青的｜Ｇ＊｜／ｓｉｍ５Ｓ??５ＭＰａ〇??Ｍｓ?力?Ｉ?ａ?ｆ??ｇ?二?ｆ?！??參??圖２．２?ＤＳＲ工作原理?圖２．３交變作用下的應(yīng)變與應(yīng)力??本文采用的動(dòng)態(tài)剪切流變儀型號(hào)為德國(guó)生產(chǎn)的ＰｈｙｓｉｃａＭＣＲ３０１型，采用

蠕變速率評(píng)價(jià)瀝青的低溫性能，試驗(yàn)溫度較路面最低設(shè)計(jì)溫度高ｌ〇°Ｃ，??相當(dāng)于測(cè)定瀝青在路面最低設(shè)計(jì)溫度下２?ｈ的勁度模量和蠕變速率�？紤]到瀝青路而低??溫開(kāi)裂多發(fā)生于路面運(yùn)營(yíng)一段時(shí)間之后，此時(shí)瀝青已經(jīng)歷過(guò)施工期及其前期的短期老化，??同時(shí)也正經(jīng)歷運(yùn)營(yíng)期的長(zhǎng)期老化，故ＳＨＲＰ所采用的瀝青為經(jīng)ＲＴＦＯＴ和ＰＡＶ雙重老化??后的試樣，且規(guī)定６０ｓ時(shí)必須滿(mǎn)足勁度模量不超過(guò)３００?ＭＰａ，蠕變速率要求不小于０．３。??匕?Ｊ?￣￣?３８??＾?＾?？ｒ＜ｔａ??［？］’?Ｔ?Ｖｒ－??圖２．４彎曲梁流變儀示意圖??本文采用美國(guó)Ｃａｎｎｏｎ生產(chǎn)的彎曲梁流變儀進(jìn)行低溫抗裂性能試驗(yàn)。其示意圖如圖??２．４所示。計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集小梁０？２４０?ｓ時(shí)刻的荷載與變形，并自動(dòng)記錄８?ｓ、１５?ｓ、３０??ｓ、６０ｓ、１２０?ｓ、２４０?ｓ下的蠕變勁度和蠕變速率。可通過(guò)分析老化前后瀝青試樣的蠕變??勁度和相蠕變速率變化特征，進(jìn)而評(píng)價(jià)瀝青老化程度和性能。??（３）布氏粘度試驗(yàn)??２１??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]模擬紫外環(huán)境下瀝青流變行為及老化機(jī)理的研究[D]. 王佳妮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
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碩士論文
[1]基于熱、光耦合條件下SBS改性瀝青老化機(jī)理研究[D]. 劉麗.重慶交通大學(xué) 2015
[2]瀝青材料的快速識(shí)別與分析方法研究[D]. 唐潔瓊.北京化工大學(xué) 2015
[3]基于光熱耦合條件下SBS改性瀝青老化特性研究[D]. 張杰文.重慶交通大學(xué) 2014
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本文編號(hào)：3265407