铝酸酯偶联剂改性沥青胶浆的性能研究

摘要

沥青胶浆是沥青混合料中最重要的组成部分，典型的沥青混合料弹性－粘性－塑性主要取决于起粘结作用的沥青胶浆性质，因此通过研究沥青胶浆的改性效果可以分析改性剂的作用效果。常用的改善沥青胶浆的物理化学性质有调整沥青的组分、采用表面活性添加剂以及同时对沥青胶浆有物理化学作用的方法等途径。 本文采用了一种常用的铝酸酯偶联剂作为改性剂，并以硬脂酸作为协同剂，使用正交试验设计并利用直观和方差分析法来研究9种添加偶联剂后沥青胶浆的物理指标的变化，并分析了其内部结构的可能变化，以此评价偶联剂对沥青胶浆的改性效果。 试验发现，添加偶联剂的沥青胶浆在高温性能方面表现较未添加偶联剂的沥青胶浆差，其评价指标车辙因子G*/sinδ和损失正切Tanδ均明显下降。而在低温性能方面则有显著的提高，改性沥青胶浆的蠕变劲度S较基质沥青胶浆显著降低，而蠕变劲度变化率m值则显著提高，利用Burgers模型研究了沥青胶浆内部的粘弹性的变化。并研究了沥青胶浆粘度与转速、温度的关系方面，其回归系数和流变指数有明显的下降，而粘度感温性指标VTS随着温度的升高，发现偶联剂对沥青胶浆的感温作用在降低，说明偶联剂在一定程度上降低了沥青胶浆的感温性。 结果表明，在低温性能方面偶联剂对沥青胶浆的低温性能有显著提高作用，在寒冷及常年低温地区可以使用偶联剂以提高沥青混合料的服务年限。

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论文说明:图表目录

声明

第一章 前言

1.1 研究背景

1.2 研究目的

1.3 研究内容

第二章 沥青胶浆

2.1 沥青

2.1.1 沥青的基本性质

2.1.2 沥青的粘度特性

2.1.3 沥青的流变行为

2.2 矿粉

2.2.1 矿粉的种类

2.2.2 矿粉的基本性质

2.3 沥青胶浆的性能

2.3.1 沥青与矿粉的相互作用

2.3.2 沥青与矿粉作用机理分析

2.3.3 沥青胶浆的高温性能

2.3.4 沥青胶浆的低温性能

2.3.5 沥青胶浆的粘性

第三章 偶联剂改性沥青胶浆

3.1 试验材料

3.1.1 基质沥青

3.1.2 铝酸酯偶联剂和协同剂

3.1.3 矿粉

3.2 偶联剂改性沥青胶浆配合比设计

3.2.1 设计考虑的因素

3.2.2 采用的设计方法

3.2.3 试验结果数据处理方法

3.2.4 偶联剂改性沥青胶浆的制备

3.3 考核性能指标及其测试

3.3.1 沥青胶浆的高温性能

3.3.2 沥青胶浆的低温性能

3.3.3 沥青胶浆的粘性

第四章 偶联剂改性沥青胶浆与沥青胶浆性能对比分析

4.1 高温性能结果对比分析

4.1.1 车辙因子G*/sinδ与损失正切Tanδ

4.2 低温性能结果对比分析

4.2.1 蠕变劲度S及蠕变劲度变化率m对比

4.2.2 Burgers模型参数对比

4.3 粘性对比分析

4.3.1 粘度与转速的关系

4.3.2 粘度与温度的关系

4.3.3 粘度—感温性指标

第五章 结论、创新点及展望

5.1 结论

5.2 创新点

5.3 展望

参考文献

致谢