【博士】SBS物理和化學改性瀝青及混合料性能評價對比研究【2005】

內容簡介

　　學科專業(yè)：結構工程　　授予學位：博士　　學位授予單位：河海大學　　學位年度： 2005年　　對于車流量大、重載、超載嚴重的我國高等級公路尤其是高速公路瀝青路面迫切需要改善瀝青材料的路用性能，提高瀝青路面的服務水平和使用壽命。聚合物改性瀝青己成為改善瀝青路用品質的有效途徑和發(fā)展方向。而SBS改性瀝青材料又以其優(yōu)質的路用性能被國內外道路界廣泛應用并深入開發(fā)研究?！　τ诓捎矛F場改性和成品改性的sBs改性瀝青及混合料的性能究竟如何，國內一直沒有進行綜合評價對比。本文在分析總結前人研究成果的基礎上，對SBs物理和化學改性瀝青及混合料的性能進行大量試驗并深入研究。本論文得到的試驗數據和研究成果對sBs改性瀝青理論發(fā)展和實際應用具有較大的意義?！　”菊撐母攀隽藝鴥韧庠诰酆衔锔男詾r青方面的理論研究、應用現狀以及進展，綜述了改性劑的選擇，改性瀝青及混合料的技術標準及評價方法等。　　本論文在對sBS改性瀝青結構組成進行分析的基礎上，選取sBs改性劑和基質瀝青，采用合適的制各工藝制得相容性較好的改性瀝青，對sBs改性劑不同含量下的改性瀝青技術性能進行大篷試驗研究，結果表明：sBs改性瀝青中改性劑的含量與性能指標存在較好的相關關系，得到了能使sBs微粒與瀝青膠團之間形成理想結構的sBS“理想劑量”為4．5％～5．5％。通過對國內外聚合物改性瀝青性能評價方法比較，確定了本論文采用常規(guī)、非常規(guī)試驗方法以及美國的SHRP方法對sBS物理和化學改性瀝青及混合料性能指標進行評價，并對試驗數據進行分析和對比。綜合評價結果：sBs化學改性瀝青高溫穩(wěn)定性、抗老化性及均勻穩(wěn)定性明顯比sBs物理改性瀝青好；低溫性能、抗疲勞性能前者略好于后者；彈性恢復性能和旆工性能兩者相當。SBs化學改性瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和抗疲勞性明顯比sBS物理改性瀝青混合料好：前者的低溫抗裂性略好于后者；兩者的水穩(wěn)定性相當。分析結果表明：sBs改性瀝青與sBs改性瀝青混合料對應的性能指標評價結論是比較一致的。　　利用測力延度試驗著重觀察了SBs改性瀝青的低溫拉伸性能，探討了基質瀝青性質、聚合物種類和含量、熱老化等因素對改性瀝青低溫性能的影響?！　±脽晒怙@微照相技術分析了sBs物理和化學改性瀝青的相態(tài)結構和微觀組成，得出了前者形成的是以SBS為分散相、瀝青為連續(xù)相的海一島結構，后者形成了sBs、瀝青兩相連續(xù)結構?！　】臻g網絡結構的形成是化學改性瀝青具有良好路用性能的原因之一。通過回歸分析得出改性瀝青的微觀結構與使用性能之間存在較好的相關關系。。　　利用紅外光譜(IR)、差示掃描量熱(DsC)、核磁共振(NMR)等現代分析技術研究sBs改性瀝青共混機理。由IR和NMR分析得到SBS改性瀝青的譜圖只是基質瀝青譜圖和sBs譜圖的疊加，說明sBS與基質瀝青基本上沒有發(fā)生化學反應。Dsc分析結果表明：sBs化學改性瀝青的Dsc曲線要比sBs物理改性瀝青平坦，吸收峰也較小，說明前者的熱穩(wěn)定性能比后者好，其結論與宏觀試驗結果一致?！　Bs物理和化學改性瀝青混合料鋪筑試驗路，對其路用性能進行檢測和分析，得到兩種改性瀝青路用性能均滿足規(guī)范要求，部分指標遠比規(guī)范規(guī)定值好。但由于路面運行時間較短，在交通荷載與氣候閑素的長期作用下，其性能變化還需定期進行檢測、綜合評價對比?！　?

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