模拟高原环境下温拌沥青性能研究

摘要

温拌沥青拌和温度低，能源消耗少等特点使其相比与热拌沥青而言更适宜气温低、生态脆弱、可施工季节短的高原地区。高原地区紫外辐照强烈，沥青紫外老化剧烈，显著地降低了沥青路面的使用寿面。但是，现有的研究主要集中在热拌基质沥青和热拌改性沥青，对温拌沥青的紫外老化研究较少，因此研究温拌沥青的紫外老化特性具有一定的现实意义。
　　文章总结了沥青老化的机理，分析了紫外线的特性，归纳了现有的沥青及沥青混合料的紫外老化手段，并介绍了沥青紫外老化的研究现状及其老化机理。为研究沥青的紫外老化特性，文章分析比较了现有老化设备的优劣，设计了用于室内加速紫外老化的老化设备，提出了新的用于沥青紫外老化试样的制备方案。研究以60/70基质沥青和PG76 SBS改性沥青为例，利用傅立叶转换红外光谱和动态剪切流变仪从微观和宏观两个角度，研究了沥青紫外老化的温度敏感性。分析了Sasobit和Evotherm3G这两种温拌剂紫外老化前后的变化。为分析沥青短期老化及温拌剂对沥青紫外老化的影响，文章从分子化学结构和流变学性质两个角度比较了未经过短期老化的基质沥青，经过短期老化的基质沥青，以及两种不同温拌沥青在紫外老化前后的变化。为探究沥青胶浆的紫外老化特性，文章归纳了沥青胶浆的制备方法，比较了沥青胶浆紫外老化前后流变学特性的变化。
　　试验结果表明，沥青的紫外老化具有一定的温度敏感性，温度升高时紫外老化中的光氧老化速率加快。此外，还对两种温拌剂单独进行了紫外老化试验，Sasobit温拌剂紫外老化后其并未发生明显的变化而Evotherm3G温拌剂老化明显。沥青紫外老化后，未短期老化的基质沥青和Sasobit温拌沥青紫外老化前后其性能差异较大。试验结果还表明，短期老化后的基质沥青其低温抗裂性最差，Sasobit温拌沥青次之。此外，分析结果表明，在试验条件下沥青胶浆紫外老化前后其流变学性能差异不大。
　　此外，还就本研究的局限性进行了探讨。分析了有待深入研究的方面，如沥青紫外老化的标准老化流程，针对沥青紫外老化的养护方案的制定，针对沥青紫外老化的养护剂的研发等。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2．1 沥青的老化机理

1．2．2 老化沥青的性能变化

1．2．3 紫外线特性分析

1．2．4 沥青及沥青混合料紫外老化的评价方法

1．2．5 沥青紫外老化机理

1．2．6 小结

1．3 主要研究内容

2．1 试验原材料

2．2 试样制备

2．2．1 沥青试样制备

2．2．2 沥青胶浆的设计与制备

2．3 本章小结

第三章 沥青紫外老化方法研究

3．1．1 紫外老化光源

3．1．2 紫外老化温度

3．1．3 紫外辐射强度

3．1．4 紫外老化时间

3．2 紫外老化方案

3．3 室内紫外老化与实际紫外老化相关性分析

3．4 本章小结

第四章 沥青紫外老化的温度敏感性研究

4．1 试验仪器及原理

4．1．1 FTIR

4．1．2 DSR

4．2 沥青紫外老化的温度敏感性研究

4．2．1 温度对沥青化学成分的影响

4．2．2 温度对沥青流变特性的影响

4．3 本章小结

第五章 温拌沥青的紫外老化研究

5．1．1 温拌剂的紫外老化特性

5．1．3 温拌剂的紫外老化机理分析

5．2 温拌沥青的紫外老化特性

5．2．1 紫外老化对温拌沥青红外光谱的影响

5．2．2 紫外老化对温拌沥青流变特性的影响

5．3 本章小结

第六章 温拌沥青胶浆的紫外老化研究

6．1 老化胶浆的线性粘弹性范围

6．2 应变扫描

6．3 频率扫描

6．4 本章小结

第七章 结论及下阶段研究建议

7．1 本文的主要结论

7．2 存在的问题及下阶段研究建议

致谢

参考文献

在学期间发表的论文和取得的学术成果