LDHs/SBS改性沥青混合料紫外老化性能及工程应用研究

摘要

沥青路面具有良好的行车舒适性以及优良的路用性能已成为公路建设的主要路面类型。但是沥青的老化严重影响了沥青路面的使用性能和寿命。紫外光辐照是沥青老化的一个重要影响因素，尤其是在我国西部地区，紫外光强度大、辐射时间长，紫外老化问题尤为突出。因此提高沥青的耐紫外老化性能，延长沥青路面的使用寿命具有非常重要的实际意义。
　　本采用LDHs改性剂对沥青进行改性，制备LDHs/SBS改性沥青，并分别对LDHs/SBS改性沥青及其混合料的紫外老化性能进行深入研究，分析了LDHs粉末的掺入对SBS沥青及沥青混合料的路用性能和抗老化性能的影响规律，为LDHs/SBS改性沥青在沥青混凝土路面的应用提供了技术参考。采用双叶轮搅拌器在165℃温度条件，以350r/min的转速，搅拌2小时，制备出了分散均匀的改性沥青。通过X-ray射线衍射、红外光谱及光学显微镜分析得出LDHs只是分散在SBS沥青中没有发生化学反应或形成插层结构。
　　LDHs的加入提高沥青的软化点、粘度、复合模量（G*）和疲劳因子(G*·sinδ)，降低了沥青的针入度、延度和相位角（δ），提高了沥青的高温性能同时降低了沥青的低温性能。随着LDHs加入量的增大LDHs/SBS混合料的稳定度、劈裂强度增加，流值减小，高温稳定性提高；LDHs的加入提高了混合料的水稳定性能但添加量大于6％时对混合料的水稳定性能不利；LDHs/SBS混合料的低温性能和疲劳寿命随着LDHs的加入而减小，LDHs含量在6％以下时各项技术指标在设计规范之内。
　　还研究了LDHs/SBS沥青及混合料的紫外老化性能，与SBS沥青相比，紫外老化后 LDHs/SBS改性沥青的三大指标变化量明显减小,粘度老化指数随着LDHs的增加而降低；复合模量（G*）、相位角（δ）和疲劳因子(G*·sinδ)的变化幅度变小；老化后车辙因子(G*/sinδ)变大。红外光谱分析实验结果表明LDHs/SBS改性沥青比SBS沥青的老化程度小。紫外老化后LDHs/SBS混合料的孔隙率升高、矿料间隙率增大，沥青饱和度减小；与SBS混合料相比，老化后LDHs/SBS混合料稳定度减小、劈裂强度增加、水稳定性提高，高温稳定性增加；低温性能好于SBS混合料，老化后5％含量的LDHs/SBS混合料疲劳寿命最长，LDHs的加入有效地提高了混合料的耐紫外老化性能。
　　结合丽攀高速公路工程项目，进行了LDHs/SBS沥青路面的施工建设，工地上采用沥青地泵池加粉和沥青卧式罐顶结合的方法加粉，通过沥青传送泵的剪切和卧式罐里的叶轮搅拌来生产改性沥青。根据施工现场及拌合站情况显示， LDHs/SBS沥青混合料的生产和铺筑顺利，不影响正常施工周期、路况指数较高、路面性能良好。

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第一章 绪 论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究内容

1.4 研究技术路线

第二章 材料与实验

2.1原材料

2.2 实验

2.3 老化实验方案

2.4本章小结

第三章LDHs/SBS改性沥青及混合料性能

3.1 LDHs改性沥青的性能

3.2 LDHs/SBS沥青混合料的性能

3.3 本章小结

第四章LDHs/SBS改性沥青及混合料紫外老化性能

4.1 沥青的老化性能

4.2 混合料的老化性能

4.3 本章小结

第五章LDHs/SBS改性沥青混合料的工程应用

5.1项目介绍

5.2 配合比设计

5.3 施工过程控制

5.4质量检测

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附录