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微波辐照废旧橡胶粉、膨润土复配改性高等级公路沥青研究

刘小军  
【摘要】: 公路交通是为国民经济、社会发展和人民生活服务的公共基础设施,是衡量一个国家经济实力和现代化水平的重要标志之一。 公路建设的飞速发展带动了沥青路面材料的发展,与之伴随的对沥青材料的数量逐步增多,而对其质量要求也越来越高,尤其对高等级公路建设所需的重交沥青性能要求更高,由于国产沥青的性能因素决定我国必须大力研究开发能够满足高等级公路建设的改性沥青材料。 本文的研究工作包括两个部分: 第一部分:国内外研究进展 对沥青的分类、性质以及组成和改性沥青的发展背景、国内外的研究进展以及分类作了比较全面的介绍,并对几种重要的高分子改性沥青的性能及其影响因素、评价方法等作了较详细的介绍。 第二部分:实验及机理讨论 1、列出了本文中所需要的实验仪器以及所应用的实验方法和测试方法。 2、在沥青中共混了粉末丁苯橡胶(SBR)、废旧橡胶粉进行了复配改性,测定了软化点、针入度、旋转薄膜烘箱实验(RTFOT)前后的5℃延度。 3、首次将溶胀后的橡胶粉用微波辐照后和粉末SBR复配改性道路沥青,改性沥青的软化点提高,表明沥青的高温稳定性提高,低温(5℃)延度有显著提高,表明其低温抗裂性能良好,RTFOT后的针入度损失小,低温(5℃)延度相对于RTFOT前的结果几乎没有变化,说明其抗老化性能良好,可以作为高等级公路沥青。通过扫描电子显微镜(SEM)分析表明改性后沥青呈岛中有海、海中有岛的海岛结构;另外,还采用了元素分析、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、凝胶色谱(GPC)、热重分析(TG)、红外光谱分析(FT-IR)等分析方法对改性沥青进行了表征,探讨了可能的改性机理。用微波复照废旧橡胶粉改性沥青,可以降低其成本。 4、首次用富产价廉的膨润土和已经工业化生产的有机膨润土分别复配粉末SBR对道路沥青进行改性。实验结果表明:软化点显著升高,针入度有所降低,表明沥青的高温稳定性提高,低温(5℃)延度有显著提高,表明抗低温开裂性能良好,RTFOT后的针入度损失小,说明其抗老化性能良好,可以作为高等级公路沥青。通过扫描电子显微镜(SEM)分析表明改性后沥青呈波浪形层状结构,这一结构的形成同时改善了改性沥青的高低温性能。另外,还采用了透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、热重 摘要 分析(TG)、红外光谱分析(F T-IR)等分析方法对改性沥青进行了表征,探讨了可能的 改性机理。,泪膨润土、有机膨润土复配改性沥青,可以降低其成本。 本研究课题是甘肃省科技厅定向攻关项目,也是西北师范大学科技创新工程项目。 经过查阅文献,采用微波辐照后的废旧橡胶粉复配粉末SBR改性沥青和用膨润土、有机 膨润土分别复配粉末SBR改性沥青未见文献报道。 西北师范大学化学化工学院 指导教师:王云普教授


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