层状硅酸盐改性温拌沥青的制备与性能研究

摘要

温拌沥青混合料（Warm Mix Asphalt，WMA）具有拌和碾压温度低、节约能源及保护环境等优点。温拌剂能够减少沥青在制备和施工过程中的老化，明显提升短期老化效果，但对沥青长期老化性能改善作用有限，而层状硅酸盐对沥青耐热氧老化性能改善效果明显，现将层状硅酸盐对温拌沥青进行改性，希望进一步提高温拌沥青的抗老化性能。
　　本文采用有机改性后的蛭石（organic expanded vermiculite, OEVMT）和蒙脱土（organic montmorillonite, OMMT）两种层状硅酸盐对Sasobit温拌沥青进行改性，研究不同有机层状硅酸盐对温拌沥青老化前后物理与流变性能的影响；将改性效果较好的OEVMT添加到温拌SBS（Styrene Butadiene Styrene）改性沥青中，研究OEVMT改性温拌SBS改性沥青老化前后的性能，并对其老化前后的化学结构进行了表征。主要研究结论如下：
　　（1）综合不同层状硅酸盐对温拌沥青旋转薄膜烘箱、压力老化箱老化后的物理与流变性能影响，发现层状硅酸盐的掺量对温拌沥青性能影响较大，并且与OMMT相比，OEVMT对温拌沥青的耐老化性能改善效果明显。
　　（2）OEVMT和 OMMT改性温拌沥青的高温稳定性和抗车辙能力均得到提高，但其塑性变形能力不同程度的降低。两者均能改善短期老化的物理和流变性能，提高抗车辙能力；长期老化后 OEVMT能提高其疲劳性能，而 OMMT却起到相反作用。OEVMT使得温拌沥青的低温柔性降低，但对其低温应力分散能力有不同程度提高。
　　（3）OEVMT提高温拌SBS改性沥青的高温稳定性和抗车辙性能，但对其塑性变形能力有一定程度的降低。短期老化后OEVMT改性温拌SBS沥青，抗车辙能力略微降低，而长期老化后疲劳性能得到提高。综合考虑可以确定4％OEVMT为最佳掺量。
　　（4）红外光谱测试结果表明，与温拌沥青相比，OEVMT和 OMMT能够显著抑制温拌沥青和温拌SBS改性沥青在短期和长期老化过程中羰基的生成，从而使得复合改性沥青表现出较好的耐热氧老化性能。

目录

声明

第1章 绪论

1.1研究背景和意义

1.2国内外研究现状

1.3本文的主要研究内容

第2章 层状硅酸盐改性温拌沥青常规性能研究

2.1实验部分

2.2层状硅酸盐改性温拌沥青的制备

2.3老化性能评价指标

2.4 OEVMT改性温拌沥青常规性能

2.5 OMMT改性温拌沥青常规性能

2.6本章小结

第3章 层状硅酸盐改性温拌沥青流变性能研究

3.1实验部分

3.2 OEVMT改性温拌沥青流变性能研究

3.3 OMMT改性温拌沥青流变性能研究

3.4本章小结

第4章 蛭石改性温拌SBS沥青性能研究

4.1实验部分

4.2 OEVMT改性温拌SBS沥青常规性能

4.3 OEVMT改性温拌SBS沥青流变性能研究

4.4本章小结

第5章 层状硅酸盐与温拌沥青相互作用机理研究

5.1实验部分

5.2 OEVMT改性温拌沥青红外光谱分析

5.3 OMMT改性温拌沥青红外光谱分析

5.4 OEVMT改性温拌SBS沥青红外光谱分析

5.5本章小结

结论

参考文献

致谢