新型改性沥青的性能研究

 2021-12-15 21:03:42

论文总字数:23382字

摘 要

沥青路面还有建设周期短、平整度高、噪音小、造价便宜等特点。因此得到了道路建设者的广泛青睐。不同的环境对路面提出了不同的使用要求,从而对沥青也有不同性能的要求。而普通的沥青性能差异较小,很难满足对某一性质的特殊要求。那么,研究人员做出了这样的尝试:通过添加其它材料融入沥青混合料,使得不同材料间发生物理化学作用,或许可以改变沥青混合料的性质。由此,改性沥青应运而生。

传统的热拌沥青有着较大的弊端。热拌沥青消耗大量能源,并且排放出大量尾气,严重污染了环境并且危害施工人员健康。如何保留热拌沥青混合料性能良好的特点并克服其存在的环境污染严重、能耗大、沥青存在老化等问题是研究人员努力的方向。

新型聚合物改性沥青可以明显的降低沥青混合料的拌合温度,即可降低基质沥青的转变温度,可有效的预防沥青的高温老化,减缓改性沥青的老化。本文从新型聚合物改性沥青出发,针对新型改性沥青能否适用于温拌沥青混合料,探索这种新型改性沥青混凝土的使用性能。

关键词:温拌沥青混合料;聚合物改型剂;试验性能;改性机理

An experimental study on the compound modified asphalt.

Abstract

Asphalt pavement also short construction period, flatness, low noise, cheaper cost and so on. So it has been widely favored by road builders. Different environments of the road present different requirements, and thus the performance of asphalt have different requirements. The differences of performance between conventional asphalt less difficult to meet the special requirements of certain property. So, researchers have made such an attempt: by adding other materials into the asphalt, so that physical and chemical effects occur between different materials, may be able to change the nature of the asphalt mixture. Thus, modified bitumen emerged. Traditional hot mix asphalt has greater disadvantages. Hot mix asphalt consumes a lot of energy and a lot of exhaust emissions, serious pollution of the environment and harm to health of construction workers. How to keep good hot-mix asphalt performance characteristics and overcome its existence, serious environmental pollution, energy consumption, asphalt and other issue is the direction they are aging researchers efforts.

The new polymer modified bitumen can significantly reduce the mixing temperature of the asphalt mixture; asphalt can reduce the transition temperature, which can effectively prevent asphalt temperature aging, slow down the aging of modified asphalt. From the new polymer modified bitumen, aiming at new modified bitumen can apply warm mix asphalt, exploring this new modified asphalt performance concrete.

KEY WORDS: Warm Mix Asphalt;Polymer modification agent;Test performance; Modification Mechanism

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

第一章 绪论 1

1.1试验研究背景及意义 1

1.2国内外研究现状 3

1.2.1温拌沥青混合料技术原理 3

1.2.2温拌沥青混合料国内外发展状况 3

1.2.3温拌沥青混合料应用前景 4

1.2.4聚合物改性沥青混合料技术指标 6

1.3实验研究内容及技术路线 8

1.3.1实验目的 8

1.3.2技术路线 8

第二章 实验方案设计与实验数据采集 9

2.1实验方案设计 9

2.2实验方案实施 11

2.2.1材料与试剂 11

2.2.2测试仪器及设备 11

2.2.3沥青混合料制备与测定方法 12

2.3试验结果数据分析 14

2.3.1实验指标 14

2.3.2密度试验结果分析 15

2.3.3马歇尔试验试验结果分析 20

2.4本章小结 22

第三章 表面活性剂对温拌沥青混合料的影响 23

3.1表面活性剂的选择 23

3.2表面活性剂对沥青性能的影响 24

3.3表面活性剂温拌沥青混合料 24

3.4本章小结 25

第四章 结论与展望 26

4.1结论 26

4.2展望 26

致谢 28

参考文献 29

绪论

1.1试验研究背景及意义

本世纪初以来,我国高速公路建设发展迅速。仅仅用了20多年,我国就从建设第一条高速公路跨越至总里程世界第一。人们享受着飞速发展的高速公路带来的方便快捷之余,研究人员依然在努力寻找性能优良的路用材料。国外的道路发展起步较早,必须立足国情,借鉴国外的先进经验,才能使中国公路建设更进一步。

在诸多道路建设材料中,沥青混凝土有这优良的路用性能:力学强度能够承受车辆荷载施加到路面的各种作用力,包括面层压应力,底层拉应力,剪切力;具有一定的弹性和塑性变形能力,能够承受一定的变形而不至于破坏;沥青与轮胎附着性良好,不易打滑,能够保障行驶安全;有良好的减震性,行车平稳而低噪声;沥青混凝土胶结性好,石质颗粒和粉尘较少,便于清洁;维修工作比块料路面和水泥混凝土路面简单。此外,沥青路面还有建设周期短、平整度高、噪音小、造价便宜等特点,因此等得到了道路建设者的广泛青睐。我们可以看到,无论是国内,还是国外发达国家,公路绝大多数是由沥青混凝土修建,尤其是高速公路。国内近期在建、重建或大中修的高速公路有 90%以上采用了沥青路面[1]。从《路基路面工程》中,我们知道,在道路组合结构设计中,沥青路面通常用于道路的面层,因此受到外界影响比较大。沥青混合料受到行车荷载、雨水冲刷、高温低温等人为与天气因素的影响。因此,道路建设者们必须考虑到沥青路面抵抗这些作用的能力或者说是在这些作用下是否能够工作,这样才能保证路面具有较长的寿命并且能稳定工作。

不同的环境对路面提出了不同的使用要求,从而对沥青也有不同性能的要求。而普通的沥青性能差异较小,很难满足对某一性质的特殊要求。那么,研究人员做出了这样的尝试:通过添加其它材料融入沥青混合料,使得不同材料间发生物理化学作用,或许可以改变沥青混合料的性质。由此,改性沥青应运而生。经过无数研究人员的探索,发现微量橡胶、树脂、高分子聚合物、橡胶粉,就像化学催化剂一样,往往会对沥青的性质产生巨大作用。渐渐地,人们掌握了两种方法对沥青进行改性.第一种,通过改性剂与沥青发生化学反应,改变沥青化学组成。第二种,改性剂具有某种特殊的物理性质,分布在沥青中,使得沥青内部形成了空间网络络结构。

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