新疆地区废旧地膜PE/SBS改性沥青及其混合料路用性能研究

摘要

随着新疆地区高等级公路的快速发展，新疆作为一个资源大省，其境内超载现象严重、昼夜温差大、高低温反复循环、强紫外线辐射等特殊条件，常规的沥青材料无法满足重载交通、耐久性、稳定性等路用性能要求，对沥青道路材料质量要求也越来越高，急需通过改善沥青混合料的性能，因此应该加大力度研发高性能新型路面材料。
　　本文依托新疆维吾尔自治区科学技术厅《沥青路面混合料高性能改性剂开发与示范》项目(201432111)，通过查询相关国内外参考文献以及大量室内试验，利用废旧地膜加工制备成PE改性剂，与SBS一起制成改性剂按照一定的比例加入到基质沥青中，通过高剪切分散乳化机制成改性沥青，测试改性沥青基本性能，主要从沥青和混合料性能方面分析评价PE/SBS改性沥青的改性效果。
　　引入正交试验设计，对改性剂掺量与比例、剪切时间和剪切速度四个因素进行控制，通过正交矩阵分析模型计算出在最佳油石比条件下，制备PE/SBS改性沥青的最佳加工工艺参数:PE/SBS掺量为6％、PE/SBS比例为1∶1、剪切时间为30min、剪切速度为3000r/min。
　　通过PE/SBS改性沥青混合料试验，试验表明加入PE/SBS改性剂可以明显地改善沥青混合料的水稳定性能、高温性能和低温性能。
　　综上所述，利用废旧地膜制成PE改性剂可以解决环境污染，促进新疆地区“发展绿色交通”目标起到积极的推动作用。

目录

声明

论文说明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 主要研究内容

1．4 技术路线

1．5 实施方案

第2章 原材料与试验方法

2．1 原材料

2．1．1 基质沥青

2．1．2 SBS改性剂

2．1．3 PE改性剂

2．1．4 集料

2．2 试验方法

2．2．1 制备改性沥青

2．2．2 沥青常规试验方法

2．2．3 沥青混合料试验方法

2．3 本章小结

第3章 废旧PE／SBS改性沥青研究

3．1 PE／SBS改性沥青机理

3．1．1 相容性

3．1．2 溶胀

3．1．3 新胶体

3．2 PE／SBS改性沥青常规性能的影响

3．2．1 PEISBS改J陛沥青针入度试验

3．2．2 PE／SBS改性沥青软化点试验

3．2．3 PE／SBS改性沥青延度试验

3．3 PE／SBS改性沥青RTFOT试验分析

3．4 改性沥青针入度指数分析

3．5 本章小结

第4章 PE／SBS改性沥青混合料配合比设计

4．1 基质沥青混合料的配合比设计

4．1．1 规范要求

4．1．2 集料配合比设计

4．1．3 马歇尔试验

4．1．4 确定最佳油石比

4．2 PE／SBS改性沥青混合料方案优化

4．2．1 正交试验设计

4．2．2 正交试验矩阵分析模型

4．2．3 正交试验结果分析

4．2．4 验证正交试验结果

4．3 经济性分析

4．4 本章小结

第5章 PE／SBS改性沥青混合料路用性能研究

5．1 PE／SBS改性沥青混合料的高温性能研究

5．1．1 马歇尔稳定度试验

5．1．2 车辙试验

5．2 PE／SBS改性沥青混合料的低温性能研究

5．3 PE／SBS改性沥青混合料的水稳定性能研究

5．3．1 浸水马歇尔试验

5．3．2 冻融劈裂试验

5．4 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 主要结论

6．2 进一步工作展望

参考文献

致谢

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