發(fā)布時間：2020-07-04 00:27

【摘要】：大孔隙的瀝青排水路面是海綿城市道路面層的重要組成部分。高粘改性瀝青的質(zhì)量是直接影響瀝青排水路面質(zhì)量的關(guān)鍵因素,直接影響使用性能和使用壽命。廢輪胎橡膠粉(CRM)和SBS改性材料可以單獨改性瀝青性能,也可以復(fù)合改性瀝青性能。為了滿足高粘改性瀝青性能要求,同時為了最大程度地利用橡膠粉,來生產(chǎn)環(huán)保綠色的高質(zhì)量瀝青是一個急需解決的課題。本項目的目的是利用CRM和SBS進(jìn)行復(fù)合改性瀝青,使其滿足排水瀝青混合料高粘瀝青的技術(shù)要求,來探討影響復(fù)合改性瀝青性能特別是60℃瀝青粘度的影響因素。為此,本項目首先探討CRM和SBS改性劑復(fù)合改性的拌和工藝的優(yōu)化。選用了兩種基質(zhì)瀝青和三種拌和方法即先加CRM在基質(zhì)瀝青中攪拌,再加SBS剪切(RMSS);CRM和SBS一起加入瀝青中剪切(RSS;先加SBS在基質(zhì)瀝青中剪切再加CRM攪拌(SSRM)。其次,探討了兩種改性材料對復(fù)合改性瀝青性能的影響規(guī)律。分別固定SBS和CRM中一種摻量,改變另一種外加劑摻量,研究SBS和CRM對復(fù)合改性瀝青性能的影響。最后,將不同CRM摻量的復(fù)合改性瀝青進(jìn)行RTFOT老化,探討CRM和SBS復(fù)合改性瀝青的抗老化性能。測試的復(fù)合改性瀝青性能包括60℃動力粘度、135℃布氏粘度、25℃針入度、軟化點、5℃延度、動態(tài)剪切流變性能,AFM微觀性能。結(jié)果表明:(1)SSRM工藝制備的復(fù)合改性瀝青60℃動力粘度最高,各項性能優(yōu)于其他拌和工藝,為最佳拌和工藝。(2)SBS摻量和CRM摻量的增多都會使復(fù)合改性瀝青60℃動力粘度升高,瀝青變硬,抗車轍性能變大。低摻量SBS對復(fù)合改性瀝青60℃動力粘度的改性效果不佳。SBS摻量4.5%,CRM摻量8%時,復(fù)合改性瀝青達(dá)到高粘效果。(3)CRM對復(fù)合改性瀝青的改性過程為物理改性。AFM觀測下的復(fù)合改性瀝青都是尖細(xì)的蜂狀,瀝青的瀝青質(zhì)等蜂狀組成物質(zhì)被CRM分散。CRM摻量增多,復(fù)合改性瀝青表面變得粗糙,粘附力與楊氏模量隨之增大。(4)隨著CRM摻量從6%增大到14%,復(fù)合改性瀝青的性能會呈現(xiàn)“緩慢增長—快速增長—趨于平緩”三個階段。為使復(fù)合改性瀝青的60℃動力粘度達(dá)到最大,性能最佳,SBS摻量4.5%,CRM摻量12%的配比最為合適。(5)RTFOT老化后,復(fù)合改性瀝青的抗車轍因子變大,相位角降低,瀝青形貌變得粗糙,蜂狀結(jié)構(gòu)尺寸變大,但整體蜂狀還是細(xì)小分散。RTFOT后瀝青粘附力和彈性模量變大。CRM對復(fù)合改性瀝青中的瀝青的老化有一定的抑制作用,但對于SBS的分解沒有影響。
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TU992;U416.2
【圖文】：

研究背景與意義現(xiàn)代城市傳統(tǒng)的路面密不滲水，再加上排水系統(tǒng)的不完善，極易發(fā)生大規(guī)模是城市內(nèi)澇。蘇州位于長江三角洲中部，屬亞熱帶濕潤性季風(fēng)海洋性氣候，量巨大，多年平均降水量在 1100mm 左右，年平均蒸發(fā)量 1283.8mm 左右。，因為排水不暢和降雨過多，易發(fā)生城市內(nèi)澇問題，影響行車安全。中國也水的國家，我國的城鎮(zhèn)化發(fā)展很快，硬化鋪裝很多，破壞了原有的生態(tài)系統(tǒng)城市原有自然生態(tài)本底和水文特征，超過 70%的降雨形成自然徑流被排放，蓄住水，出現(xiàn)“大雨必澇，雨后即旱”現(xiàn)象。為解決城市無法蓄水問題，“海綿城市”概念被提出。所謂海綿城市，就是自然下墊面和生態(tài)本底對雨水的滲透作用，充分發(fā)揮植被、土壤、濕地對水化作用，使城市像一塊“海綿”，具有吸收和釋放雨水的功能，可以彈性適化并應(yīng)對自然災(zāi)害。排水瀝青路面就是解決應(yīng)對海綿城市中道路面層排水問解決方法之一，而高粘改性瀝青是排水路面的關(guān)鍵技術(shù)。

這樣路面積水就會在輪胎和路面之間形成水膜，水膜使輪胎觸，水膜厚度達(dá)到一定程度，就會使路面失去抗滑能力而使車輛發(fā)而發(fā)生交通事故[1-4]。排水性瀝青路面被視為解決這一問題的有效青路面不同，排水路面的空隙率較高，一般達(dá)到 15%-20%[5,6]，路互聯(lián)通的空隙，路面降水不僅能從面層排走，還能夠通過路面結(jié)構(gòu)走，從而減少路面水膜厚度[7]，保證了下雨天路面也不積水，提高水路面的排水效果見圖 1-1。瀝青混合料孔隙大，內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)互相聯(lián)通，可有效吸收汽車輪胎噪音，具有良好的吸聲降噪性能，因此又稱為低噪聲路面[8]。排水一粒徑碎石嵌擠形成的骨架空隙結(jié)構(gòu)，路面粗糙，抗滑性能好。排下抵抗變形的能力較好，具有良好的抗車轍能力。瀝青路面一般用大孔隙開級配瀝青混合料，排水面層的中、下瀝青青混凝土，在排水性瀝青面層與中層之間設(shè)防水粘層，同時鋪設(shè)縱管在路肩下，使雨水能橫向排到路面結(jié)構(gòu)以外，常見的排水瀝青路

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 劉貞鵬;SBS/橡膠復(fù)合改性瀝青混合料高溫性能研究[D];重慶交通大學(xué);2014年

2 丁新旗;膠粉改性瀝青制備技術(shù)及其計算機(jī)仿真分析研究[D];長安大學(xué);2011年

3 張恒龍;TLA改性瀝青的制備與性能研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

本文編號：2740377