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不同老化方式对高掺量橡胶改性沥青及其混合料的性能影响

王岗

不同老化方式对高掺量橡胶改性沥青及其混合料的性能影响

王岗1
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作者信息

  • 1. 石家庄铁道大学
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摘要

在当前的道路运输业中,由于存在着大量的报废轮胎,不仅会对周围的生态环境产生影响,而且会导致资源的极大浪费。SBS与橡胶粉混合制成的改性沥青,其综合质量优良、价格低廉、应用领域广泛,是我国发展道路交通事业的有力工具。因此,对废弃橡胶进行再生利用是一项有效的节约措施。将废弃的橡胶通过加工后用于道路施工,不仅可以延长道路的使用年限,还可以减少维护的时间和精力,是当前一种很好的资源化方式。本文围绕高掺量胶粉改性沥青进行制备,并对其老化性能和其沥青混合料的基础性能进行分析。 首先对原材料、SBS橡胶改性沥青的工艺以及改性机制进行分析。对SBS橡胶复合改性沥青的不同工艺进行了探讨,阐述了其各种工艺处理方法。接着对高掺量橡胶改性沥青的制备技术要求,进行了配方设计,最终得到高掺量橡胶改性沥青的较佳制备工艺,其较佳配方为:降粘剂1.25‰,SBS1%,补强树脂5%,交联剂0.25%(所有百分含量均为70号沥青的质量分数),较佳溶胀温度应设置在200~210 ℃,溶胀时间应设置为30~40 min,剪切速度为7000 rpm。 随后对高掺量橡胶改性沥青进行了高温和低温的性能试验测试、对制备的高掺量橡胶改性沥青展开老化性能分析(热氧老化、光氧老化、水分老化)。最终得到了 30%掺量橡胶改性沥青无论是在老化过程中,还是在高温和低温性能试验下,都具有最佳的性能。对沥青作微观分析,得到30%橡胶改性沥青具有最佳稳定性。 接着对各种沥青混合料进行了高温、低温、水稳定性、疲劳性能等试验分析,得到30%掺量橡胶改性沥青的各项指标都为最佳。而后研究不同拌合楼储存时间对高掺量橡胶沥青混合料的性能影响得出,储存时间的延长会降低沥青混合料的性能。根据混合料低温、水稳定性性能测试结果,满足各性能要求以及结合沥青混合料储存8 h后疲劳寿命显著降低,建议储存时间不超过4.4 h。 之后又研究了不同拌和楼储存时间对从混合料中萃取的高掺量橡胶改性沥青的影响。得出在相同拌合温度下,储存时间的延长会加剧高掺量橡胶沥青基础性能的老化程度,降低其高温性能与低温性能。190 ℃为基础性能老化程度最轻的测试温度。对研究结果作出结论,对研究过程进行分析,给出高掺量橡胶改性沥青研究目前存在的不足之处以及对未来的展望。

关键词

道路建筑材料/高掺量橡胶改性沥青/混合料/储存时间/路用性能

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授予学位

硕士

学科专业

交通运输

导师

朱月风;李彦伟

学位年度

2023

学位授予单位

石家庄铁道大学

语种

中文

中图分类号

U4
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