APAO与EVA复合改性沥青及混合料性能研究

摘要

复合改性沥青通常选用两种或者两种以上的改性剂对沥青改性，可以将改性剂的性能互补，充分发挥复合改性沥青更全面的优势。EVA.作为由C2H4和C4H6O2单体共聚而得到的一种无定形结构热塑性树脂类材料。与沥青具有很好的相融性，对其高低温性能都有很好的提升，而且EVA可从废塑料中进行回收，能有效减少资源的浪费，减轻环境压力；但在高温条件下EVA改性沥青容易与沥青发生离析，并且弹性恢复能力较差，易导致路面车辙。APAO作为低分子的非晶态塑性体材料，除了有较好的高温稳定性及弹性恢复能力之外，还能改善沥青的低温性能。基于以上两种改性剂的特性，提出将EVA与APAO对沥青进行复合改性，制备出具有两者优势的复合改性沥青，并用于混合料研究。主要内容如下：　　首先，通过常规的三大指标试验、弹性恢复试验、流变性能试验、离析试验和老化性能试验，探究改性剂的改姓效果，确定最佳掺量。结果表明，EVA和APAO的添加增强了沥青的高低温性能。APAO的加入提高了沥青的储存稳定性和抗老化性能。而当APAO和EVA的掺量过高时，提升的效果不明显。综合考虑改性剂的改性效果和经济效益，推荐APAO的使用掺量不宜超过6%，EVA宜使用的掺量为2%。　　其次，通过傅里叶红外光谱仪分析APAO/EVA复合改性沥青改性前后，官能团的变化及其化学组成以及APAO、EVA与沥青的作用机理。结果表明当APAO加入沥青后产生了739cm-1和968cm-1两个新峰，EVA加入沥青后产生了1243cm-1和1740cm-1两个新峰，且在复合改性沥青中都能发现这四处新峰。这表明APAO和EVA加入沥青后，与沥青发生了相关化学反应，产生了新的官能团，使得复合改性沥青的结构更加稳定。　　最后，由沥青试验结果选出性能优异的两种沥青：6%APAO+2%EVA和4%APAO+2%EVA，进行沥青混合料试验，并与SBS、70#和6%APAO沥青混合料的高低温性能、体积参数、回弹模量、抗疲劳和抗老化性能进行对比分析。结果表明，APAO/EVA改性沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和疲劳性能均有较大提升，并且回弹模量和抗老化性能远超SBS改性沥青混合料。在低温性能上，与SBS改性沥青混合料相比，其应变值有所增大，劲度模量降低，低温性能明显提升。综合各项性能比较后发现，6%APAO+2%EVA的性能更为突出，更适合用于道路路面。

目录

声明

第 1 章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 EVA 及其改性沥青发展现状

1.2.2 APAO 及其改性沥青发展现状

1.3 主要研究的内容

第 2 章 APAO/EVA 复合改性沥青制备及性能试验

2.1试验原材料

2.1.1基质沥青

2.1.2 APAO

2.1.3 EVA

2.1.4 SBS 改性沥青

2.1.5集料

2.2改性沥青及混合料加工工艺

2.2.1改性沥青加工工艺

2.2.2改性沥青混合料加工工艺

2.3试验仪器与设备

2.4试验内容

2.4.1沥青三大指标试验

2.4.2沥青旋转黏度试验

2.4.3沥青储存稳定性及弹性恢复试验

2.4.4沥青老化性能试验

2.4.5沥青流变性能试验

2.4.6沥青红外光谱试验

2.4.7沥青混合料高温性能试验

2.4.8沥青混合料体积参数性能试验

2.4.9沥青混合料回弹模量性能试验

2.4.10沥青混合料低温性能试验

2.4.11沥青混合料水稳定性能试验

2.4.12沥青混合料疲劳性能试验

2.4.13沥青混合料加速老化性能试验

第 3 章 APAO/EVA 复合改性沥青性能及机理研究

3.1 APAO/EVA 复合改性沥青常规性能分析

3.1.1针入度及各当量结果

3.1.2延度及测力延度

3.1.3软化点

3.2 APAO/EVA 复合改性沥青储存稳定性试验

3.3旋转黏度及弹性恢复试验

3.4高温流变性能

3.4.1温度扫描

3.4.2频率扫描

3.4.3多应力蠕变恢复试验

3.5 APAO/EVA 复合改性沥青老化性能分析

3.6 APAO/EVA 复合改性沥青红外光谱分析

3.7本章小结

第 4 章 APAO/EVA 复合改性沥青混合料性能研究

4.1沥青混合料配合比设计

4.1.1混合料级配及制备工艺

4.1.2沥青最佳沥青用量确定

4.2沥青混合料高温性能分析

4.2.1混合料马歇尔试验

4.2.2 车辙试验

4.3沥青混合料体积参数

4.3.1空隙率

4.3.2矿料间隙率

4.3.3饱和度

4.4沥青混合料回弹模量性能分析

4.5沥青混合料低温性能分析

4.6沥青混合料水稳性能分析

4.6.1浸水马歇尔试验

4.6.2冻融劈裂试验

4.7沥青混合料疲劳性能

4.8沥青混合料老化性能

4.9本章小结

总结与展望

1. 总结

2. 不足之处与展望

参考文献

致谢

附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文