【摘要】：目前國內(nèi)外研究表明生物瀝青作為一種道路新材料具有一定的優(yōu)勢,但在高溫和抗老化性能等方面也存在一定的問題,為了讓生物瀝青有效運(yùn)用到實(shí)際工程中,對生物瀝青的各項(xiàng)性能短板進(jìn)行研究和改善,使其達(dá)到規(guī)定的路用性能要求成為目前生物瀝青研究的重點(diǎn)。研究采用兩種聚合物:多聚磷酸(PPA)和非晶態(tài)α-烯烴共聚物(APAO)分別與瀝青和快速熱裂解得到的生物油分別混溶。通過試驗(yàn)對不同PPA添加量(0%、0.5%、1.0%、1.5%)、不同APAO添加量(0%、2%、4%、6%)和不同生物油摻量(0%、5%、10%、15%)的復(fù)合生物瀝青結(jié)合料進(jìn)行高溫性能、老化性能、疲勞性能和熱存儲穩(wěn)定性進(jìn)行研究,以及對其改性機(jī)理進(jìn)行了研究。研究推薦出合適的聚合物類型及其摻量,并對其混合料高低溫性能及水穩(wěn)定性進(jìn)行了驗(yàn)證。通過針入度、軟化點(diǎn)、車轍因子、不可恢復(fù)蠕變?nèi)崃康戎笜?biāo)對PPA復(fù)合生物瀝青和APAO復(fù)合生物瀝青進(jìn)行了研究,結(jié)果顯示PPA和APAO都降低了生物瀝青的針入度和不可恢復(fù)蠕變?nèi)崃�、增大了軟化點(diǎn)和車轍因子,生物油則相反,說明PPA和APAO能夠提高生物瀝青結(jié)合料的高溫性能,生物油降低生物瀝青高溫性能。通過測定兩種聚合物復(fù)合生物瀝青短期老化后的軟化點(diǎn)增值、殘余針入度比及失效溫度,發(fā)現(xiàn)生物瀝青抗老化性能隨著生物油摻量增加而降低,而PPA和APAO兩種聚合物能夠提高生物瀝青的抗老化性能,且摻量不同,提高效果不同。通過結(jié)合料疲勞性能試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)PPA和APAO提高了生物瀝青的老化性能。通過軟化點(diǎn)差值和離析率指標(biāo)發(fā)現(xiàn)PPA和APAO并不能改善生物瀝青的熱存儲穩(wěn)定性。通過FTIR和TG對兩種聚合物復(fù)合生物瀝青的改性和老化機(jī)理進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)PPA與生物瀝青發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),老化過程物質(zhì)成分基本不變;而APAO未與生物瀝青發(fā)生化學(xué)反應(yīng),只是物理上的相溶。PPA和APAO均可降低生物瀝青的熱損失,說明PPA和APAO對生物瀝青的老化具有抑制作用。對兩種復(fù)合生物瀝青的成本進(jìn)行了分析,結(jié)合性能特點(diǎn),最終給出了最佳聚合物為PPA,最佳添加量為1.0%。并對1.0%PPA復(fù)合生物瀝青混合料性能進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果表明PPA對生物瀝青混合料的高溫性能具有改善作用,而對低溫和水穩(wěn)定性影響不大。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U414
【圖文】：

快速熱裂解生物油原料及生產(chǎn)設(shè)備

快速熱裂解生物質(zhì)過程示意圖

快速熱裂解反應(yīng)工藝

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2744874