發(fā)布時(shí)間：2020-11-02 12:24

　　 隨著我國公路里程不斷增加,公路維修養(yǎng)護(hù)任務(wù)越來越繁重,在此過程中產(chǎn)生了大量的廢舊瀝青混合料,使用瀝青路面再生技術(shù)對(duì)廢舊瀝青混合料進(jìn)行再生利用,可產(chǎn)生良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。但目前對(duì)老化瀝青與再生劑之間作用機(jī)理的不完全認(rèn)知仍制約著瀝青路面再生技術(shù)的推廣應(yīng)用,因而深入研究老化瀝青與再生劑的作用機(jī)理,改善再生瀝青混合料品質(zhì),提高瀝青路面再生技術(shù)水平成為業(yè)內(nèi)工作者亟需解決的問題。本文以人工模擬老化制備老化瀝青,并加入再生劑的方法得到再生瀝青,采用動(dòng)態(tài)剪切流變、紅外光譜、凝膠色譜、表面自由能、原子力顯微鏡等方法,系統(tǒng)研究了瀝青在老化和再生過程中的流變性能、化學(xué)組成、粘附性和微觀結(jié)構(gòu)等的變化規(guī)律。本文的研究結(jié)果表明,瀝青在老化過程中由于小分子物質(zhì)揮發(fā)和氧化反應(yīng)等作用,導(dǎo)致其分子量向大分子遷移,且生成含極性官能團(tuán)的物質(zhì),導(dǎo)致瀝青復(fù)數(shù)模量增大、相位角降低,即變硬變脆,且與集料之間的粘附性降低,更易發(fā)生水損壞。通過添加再生劑可調(diào)節(jié)老化瀝青的分子量分布,增強(qiáng)瀝青分子的運(yùn)動(dòng)能力,從而使老化瀝青的復(fù)數(shù)模量降低、相位角降低,且可有效增強(qiáng)瀝青與集料之間的界面粘附性和抗剝落性能,顯著增強(qiáng)瀝青混合料的水穩(wěn)定性。原子力顯微鏡的試驗(yàn)結(jié)果亦表明,瀝青的再生在微觀層面可視為老化的逆過程,且納觀粘附力可作為評(píng)價(jià)瀝青粘附性的指標(biāo)。文中所使用的三種再生劑的再生機(jī)理可分為兩類:一類是輕質(zhì)油類物質(zhì),通過自身的小分子屬性,填充于老化瀝青的大分子之間,形成潤滑作用,以增強(qiáng)老化瀝青分子間的運(yùn)動(dòng)能力;另一類是表面活性劑類物質(zhì),其在軟瀝青質(zhì)與瀝青質(zhì)之間形成一層“界面膜”,達(dá)到增強(qiáng)瀝青分子的運(yùn)動(dòng)能力的目的。
【學(xué)位單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U414
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 再生瀝青混合料研究及應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.2.2 老化瀝青再生機(jī)理研究現(xiàn)狀
        1.2.3 瀝青微觀研究現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
2 原材料及試驗(yàn)方法
    2.1 原材料
        2.1.1 瀝青
        2.1.2 再生劑
    2.2 試驗(yàn)方法
        2.2.1 動(dòng)態(tài)剪切流變（DSR）試驗(yàn)
        2.2.2 紅外光譜（FTIR）試驗(yàn)
        2.2.3 凝膠色譜（GPC）試驗(yàn)
        2.2.4 表面自由能（SFE）試驗(yàn)
        2.2.5 原子力顯微鏡（AFM）試驗(yàn)
    2.3 試樣制備方法
        2.3.1 老化瀝青制備
        2.3.2 再生瀝青制備
        2.3.3 表面自由能試樣制備
        2.3.4 原子力顯微鏡試樣制備
3 再生瀝青流變性能及粘附性研究
    3.1 再生瀝青流變性能研究
        3.1.1 再生劑摻量確定
        3.1.2 線粘彈性范圍研究
        3.1.3 再生瀝青復(fù)數(shù)模量和相位角主曲線研究
        3.1.4 基于流變性能的瀝青抗老化性能評(píng)價(jià)
        3.1.5 基于流變性能的再生劑再生效率及配伍性評(píng)價(jià)
    3.2 基于表面自由能的再生瀝青粘附性及水穩(wěn)定性研究
        3.2.1 表面自由能基本理論介紹
        3.2.2 表面自由能計(jì)算
        3.2.3 再生瀝青粘附性評(píng)價(jià)
        3.2.4 剝落功本構(gòu)方程介紹
        3.2.5 再生瀝青水穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
    3.3 本章小結(jié)
4 再生瀝青化學(xué)性質(zhì)研究
    4.1 再生瀝青紅外光譜分析
        4.1.1 基于紅外光譜的瀝青老化機(jī)理分析
        4.1.2 再生劑紅外光譜分析
        4.1.3 基于紅外光譜的再生劑與老化瀝青作用機(jī)理分析
    4.2 再生瀝青凝膠色譜分析
        4.2.1 基于凝膠色譜的瀝青老化機(jī)理分析
        4.2.2 基于凝膠色譜的再生劑與老化瀝青作用機(jī)理分析
    4.3 本章小結(jié)
5 基于原子力顯微鏡的再生瀝青微觀特性分析
    5.1 原子力顯微鏡成像原理
    5.2 基于AFM的瀝青微觀形貌特征分析
        5.2.1 老化對(duì)瀝青微觀形貌特征的影響
        5.2.2 再生對(duì)瀝青微觀形貌特征的影響
    5.3 基于AFM的瀝青納觀粘附特性分析
        5.3.1 再生瀝青納觀粘附特性分析
        5.3.2 基于表面自由能理論的納觀粘附力驗(yàn)證
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 進(jìn)一步研究建議
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A 接觸角試驗(yàn)數(shù)據(jù)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 徐剛;楊軍;朱浩然;張佳運(yùn);龔明輝;陳志泉;;生物再生劑再生效率研究[J];石油瀝青;2017年01期

2 楊麟;趙軍明;袁斌;杜玉輝;;復(fù)合再生劑在工業(yè)鍋爐軟化水系統(tǒng)中應(yīng)用研究[J];廣州化工;2013年24期

3 曾鳴;楊麟;趙軍明;杜玉輝;;一種新型復(fù)合再生劑在工業(yè)鍋爐的應(yīng)用研究[J];中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量;2013年14期

4 李聰;梁婷婷;;瀝青再生劑在道路工程中的推廣運(yùn)用[J];青海交通科技;2011年02期

5 古麗拜克熱木;吐爾遜;;利用新型瀝青養(yǎng)護(hù)—瀝青再生劑養(yǎng)護(hù)公路[J];科技信息;2011年05期

6 王華;;淺談瀝青再生劑在瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用[J];山西科技;2009年02期

7 姚家鑫;韓毅;竇守章;;Z型瀝青再生劑的開發(fā)研制[J];天津建設(shè)科技;2009年05期

8 陳志強(qiáng);黃承亞;;防老劑作為再生劑的研究[J];彈性體;2008年01期

9 柳奪奎;;瀝青再生劑處理路面病害技術(shù)[J];山西建筑;2008年23期

10 劉軍,楊彥海,李和平,聞雷;瀝青再生劑的研究選擇[J];環(huán)境工程;2004年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前8條

1 張永明;熱拌再生瀝青混凝土技術(shù)研究及應(yīng)用[D];天津大學(xué);2010年

2 李進(jìn);瀝青再生劑擴(kuò)散行為及其影響因素研究[D];中國石油大學(xué);2010年

3 陳靜云;瀝青路面再生方法的試驗(yàn)研究[D];大連理工大學(xué);2011年

4 蘆軍;瀝青路面老化行為與再生技術(shù)研究[D];長安大學(xué);2008年

5 趙斌;瀝青混合料熱再生機(jī)理及技術(shù)性能研究[D];長安大學(xué);2012年

6 任拴哲;瀝青路面廠拌熱再生及其設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)研究[D];長安大學(xué);2008年

7 況棟梁;滲透型再生劑的制備及其對(duì)再生瀝青及混合料性能的影響[D];武漢理工大學(xué);2012年

8 張清平;瀝青路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生技術(shù)研究[D];長沙理工大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 徐海雷;滲透性再生劑研發(fā)及再生瀝青混合料性能研究[D];長安大學(xué);2018年

2 姚志杰;再生劑與老化瀝青微觀作用機(jī)理研究[D];蘭州交通大學(xué);2018年

3 于騰海;一種耐老化瀝青再生劑研發(fā)及性能研究[D];山東大學(xué);2018年

4 張東方;再生劑在熱再生過程中的作用機(jī)理及評(píng)價(jià)方法[D];重慶交通大學(xué);2017年

5 王鳳樓;新型道路瀝青熱再生劑的開發(fā)與應(yīng)用研究[D];華東理工大學(xué);2012年

6 牛昌昌;基于晶核分散理論的新型瀝青再生劑研發(fā)及其性能評(píng)價(jià)[D];長安大學(xué);2017年

7 任莉;廢棄瀝青混凝土再生劑及其混合料優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];武漢工程大學(xué);2017年

8 許勐;基于分子動(dòng)力學(xué)模擬的瀝青再生劑擴(kuò)散機(jī)理分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

9 于澤民;溫拌再生劑對(duì)瀝青和瀝青混合料路用性能影響研究[D];大連理工大學(xué);2015年

10 楊乾隆;糠醛裂化油瀝青再生劑的開發(fā)研究[D];武漢輕工大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2867041