再生沥青的老化性能与防护方法研究

摘要

沥青路面翻修过程中，废旧沥青混合料的再生利用不仅能大大节约沥青、石料等资源，而且能保护生态环境，符合我国交通可持续发展的基本国策。已有研究表明，通过新、旧沥青与一定量再生剂的复合可以有效提高再生沥青混合料的路用性能。同新拌沥青混合料一样，再生沥青混合料在实际使用过程中也会经历热氧和光氧老化过程。因此，系统评价再生沥青的老化性能，探讨如何提高其耐热氧和光氧老化性能的方法，对于延长再生沥青路面的使用寿命同样具有重要的意义。
　　本文将老化沥青（旧沥青）、新沥青和再生剂按一定的比例混合，通过熔融共混法制备得到再生沥青。通过再生沥青的物理、流变性能测试研究了再生剂掺量、再生工艺以及再生剂种类对老化沥青物理、流变性能的影响，确定了再生剂的最佳掺量。然后采用薄膜烘箱老化、压力老化箱老化以及紫外光老化实验对再生沥青试样进行不同老化模拟试验，对比研究了原样基质沥青与再生沥青的老化性能。最后采用不同掺量纳米氧化锌和有机蛭石对再生沥青进行复配改性，研究了不同掺量复配改性剂对再生沥青的不同老化方式前后物理流变性能的影响，并最终确定复配改性剂的最佳掺量。主要结论如下：
　　（1）先加再生剂和后加再生剂两种不同再生工艺对老化沥青的性能影响差异很小。通过添加不同掺量再生剂实验，确定10％掺量的再生沥青与新沥青的物理性能最接近，即为最佳掺量。然而该掺量的再生剂无法较好的使再生沥青的流变性能也恢复到新沥青水平，尤其是中温温度区间内的流变性能。
　　（2）相比于基质沥青，再生沥青具有更好的抗短期和长期热氧老化性能，但其抗紫外光老化能力则较差。
　　（3）复配改性剂可以改善再生沥青的高温稳定性，但一定程度上降低了再生沥青的塑性变形能力。
　　（4）复配改性剂能够有效提高再生沥青的抗热氧和光氧老化能力。但对于短期热氧和光氧老化，当复配改性剂掺量超过一定值之后，复配改性剂反而起到加速再生沥青老化的效果。
　　（5）综合考虑不同老化方式后复配改性再生沥青的物理和流变性能，可以确定最佳复配改性剂掺量为1%有机蛭石加3%纳米氧化锌。

目录

第1章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3本文研究的主要内容

第2章 再生沥青的物理流变性能研究

2.1实验部分

2.2老化沥青的制备

2.3再生沥青的制备

2.4再生沥青性能检测

2.5结果与讨论

2.6 本章小结

第3章 再生沥青的老化性能研究

3.1 实验部分

3.2 老化实验方法

3.3 再生沥青老化前后性能测试

3.4 再生沥青的老化性能测试与评价指标

3.5结果与讨论

3.6 本章小结

第4章 再生沥青的老化防护方法研究

4.1 实验部分

4.2复配改性再生沥青的制备

4.3 复配改性再生沥青的性能测试

4.4 复配改性再生沥青最佳掺量的确定方法

4.5 结果与讨论

4.6 本章小结

结论

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间所取得的研究成果