拌和温度对沥青长期老化性能的影响

摘要

随着人们环保意识增强，低碳绿色交通理念逐渐被接受，沥青混合料的拌和温度日趋降低，目前比较通用的有热拌、温拌和冷拌三种典型的拌和技术，但是缺乏对三种混合料长期老化性能的研究。三种拌和技术最大的不同点在于拌和温度的差异，本研究旨在探究拌和温度对沥青长期老化性能的影响。 本文从模拟三种拌和技术入手，先对两种基质沥青和三种SBS改性沥青进行不同温度的短期老化，然后进行不同时间的长期老化。对老化前后的沥青进行常规性能、流变性能、官能团变化等表征分析，并比较沥青种类及SBS掺量对沥青抗老化性能的影响。研究结果表明： 拌和温度对两种基质沥青长期老化性能的影响规律相同，但不同于改性沥青；老化规律还受SBS掺量和老化评价指标影响。基质沥青以针入度、软化点、延伸度、60℃车辙因子作为老化程度评价指标时，拌和后老化程度冷拌沥青<温拌沥青<热拌沥青，随着时间的延长差距减小，最终在PAV20h时三者老化程度相当。但以60℃粘度表示老化程度时，始终保持冷拌沥青<温拌沥青<热拌沥青的趋势。拌和温度对基质沥青以S和m值表征的低温抗裂性能的影响规律不明显。 改性沥青以针入度、延伸度、60℃粘度评价老化程度时，始终冷拌沥青<温拌沥青<热拌沥青；用60℃车辙因子评价老化程度时，前期冷拌沥青<温拌沥青<热拌沥青，后期冷拌沥青和温拌沥青逐渐接近，但始终低于热拌沥青。拌和温度达到183℃时，基质沥青和改性沥青老化程度急剧增大，但基质沥青的增幅明显大于改性沥青。 PAV小于15h时，SBS掺量对于残留针入度比的影响规律性不强，以老化指数表示老化程度时，SZ-70的抗老化能力优于部分改性沥青；冷拌和热拌时，SBS掺量4.0%的沥青老化程度最大，而温拌时掺量为4.8%的沥青老化程度最大。PAV大于15h时，SBS掺量越高，以残留针入度比和老化指数代表的抗老化能力越好；老化越严重，基质沥青的δ和G*温度敏感性越大，改性沥青温度敏感性越小。SBS掺量越大、老化程度越高，G"和G'对频率的依赖性越小。改性沥青的车辙因子随着老化时间的延长出现平台期，且拌和温度越低，平台期出现越晚。基质沥青的δ随老化时间的延长线性减小，而改性沥青的δ先减小后反弹，拌和温度越低，SBS掺量越大，反弹越大。 基质沥青和改性沥青的羰基、亚砜基含量都随老化时间的延长而增加，但是增加趋势不同，SBS改性剂在一定程度上抑制了羰基的生成，而亚砜的生成主要取决于沥青硫元素的含量。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.2物理性能及结构组分变化规律

1.2.3改性沥青老化研究

1.2.4沥青老化评价方法

1.3 研究目的和内容

1.3.2研究内容

第二章 实验原料及性能表征

2.1 实验原料

2.2 实验仪器与设备

2.3 实验方法与性能测试

2.3.2常规性能测试

2.3.3流变性能测试

2.3.4红外光谱分析测试

第三章 拌和温度对基质沥青长期老化性能的影响

3.1 拌和温度对基质沥青常规性能的影响

3.1.2软化点

3.1.3延伸度

3.1.460℃动力粘度

3.1.5温度敏感性

3.2 拌和温度对基质沥青流变性能的影响

3.2.1 不同老化程度基质沥青的温度扫描实验

3.2.2不同老化程度基质沥青的频率扫描实验

3.2.3不同老化程度沥青的弯曲蠕变劲度（BBR）实验

3.3 基质沥青的红外光谱分析

3.4 小结

第四章 拌和温度对SBS改性沥青长期老化性能的影响

4.1 拌和温度对SBS改性沥青常规性能的影响

4.1.1针入度

4.1.2软化点

4.1.3延伸度

4.1.460℃动力粘度

4.1.5温度敏感性

4.2 拌和温度对SBS改性沥青流变性能的影响

4.2.1不同老化程度改性沥青的温度扫描实验

4.2.2不同老化程度改性沥青的频率扫描实验

4.3 改性沥青的红外光谱分析

4.4 小结

第五章 不同SBS含量沥青的抗老化性能比较

5.1 不同SBS掺量改性沥青残留针入度比分析

5.2 不同SBS掺量改性沥青老化指数分析

5.3 不同SBS掺量改性沥青粘弹参数温度依赖性分析

5.4 不同掺量改性沥青粘弹参数频率依赖性分析

5.5 不同老化程度改性沥青粘弹参数对比分析

5.6 小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致谢