基于流变性能分析的岩沥青改性沥青老化机理研究
发布时间：2023-03-25 06:31
普通沥青混凝土已难以满足我国公路交通行业日新月异地发展趋势,岩沥青改性沥青因其优异的高温性能,良好的存储稳定性能,突出的路用性能,而得到了国内外学者越来越多的关注。目前,岩沥青改性沥青路用性能方面的研究已经取得丰硕的成果,但在其抗老化性能、流变性能方面的研究还相对欠缺。鉴于此,本文采用红外光谱对岩沥青的改性、老化机理进行分析,并从粘弹性力学和高分子材料流变方面对其流变特性进行详细的论述,为全面揭示岩沥青改性沥青抗老化性能提供新的理解方式。本文通过软化点、针入度、延度、布氏黏度、红外光谱、动剪切流变频率扫描、剪切速率扫描、时间扫描、多应力重复蠕变试验结合旋转薄膜加热(RTFOT)、长期老化(PAV)、紫外线老化室内模拟老化、不同老化温度RTFOT等试验,对不同掺量的新疆岩沥青(XRA)、布敦岩沥青(BRA)改性沥青的微观特性、常规性能以及流变性能演化规律进行了研究。此外,对具有典型特性的岩沥青改性沥青进行不同老化时长和温度的薄膜加热试验,结合热反应动力学,建立了改性沥青老化动力学模型并求得老化反应动力学参数。通过上述研究得出:(1)微观特性方面:1)XRA掺入基质沥青(K90)后,其红外...
【文章页数】：143 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究的背景及意义
1.2 研究现状
1.2.1 北美岩沥青改性沥青
1.2.2 布敦岩沥青改性沥青
1.2.3 青川岩沥青改性沥青
1.2.4 新疆岩沥青改性沥青
1.2.5 沥青老化研究历程
1.3 研究内容与方法
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 试验材料及方法
2.1 岩沥青
2.2 基质及改性沥青
2.3 常规技术指标
2.4 沥青老化试验
2.4.1 短期老化
2.4.2 长期老化
2.4.3 光老化
2.5 流变性能试验
2.5.1 DSR的工作原理
2.5.2 复数剪切模量及相位角
2.5.3 DSR时间扫描
2.5.4 DSR频率扫描
2.5.5 零剪切粘度
2.5.6 多应力重复蠕变
2.6 红外光谱实验(FTIR)
第三章 岩沥青改性沥青物化性能的影响分析
3.1 XRA对基质沥青物化性能的影响
3.1.1 XRA对基质沥青微观特性的影响
3.1.2 XRA对基质沥青常规性能的影响
3.1.3 XRA对基质沥青复数模量主曲线影响
3.1.4 XRA对基质沥青MSCR的影响
3.2 不同掺量BRA对改性沥青物化性能的影响
3.2.1 BRA对基质沥青微观特性的影响
3.2.2 BRA对基质沥青常规性能的影响
3.2.3 BRA对基质沥青复数模量主曲线的影响
3.2.4 BRA对基质沥青MSCR的影响
3.3 本章小结
第四章 岩沥青改性沥青的热氧老化行为研究
4.1 热氧老化对XRA性能影响
4.1.1 热氧老化对XRA微观特性影响
4.1.2 热氧老化对XRA流变行为影响
4.1.3 热氧老化对XRAMSCR的影响
4.1.5 热氧老化对XRA零剪切黏度影响
4.2 热氧老化对BRA物化性能影响
4.2.1 热氧老化对BRA微观特性影响
4.2.2 热氧老化对BRA流变行为影响
4.2.3 热氧老化对BRAMSCR影响
4.2.5 BRA对零剪切黏度影响
4.3 岩沥青改性沥青老化动力性能分析
4.3.1 热分析动力学模型
4.3.2 老化试验方案的确定
4.3.3 试验结果分析
4.3.4 老化动力学模型的建立
4.3.5 老化动力学模型的验证
4.3.6 岩沥青改性沥青老化动力性能分析
4.4 本章小结
第五章 老化温度对岩沥青改性沥青物化性能影响
5.1 老化试验方案优化
5.1.1 不同温度下XRA的表观黏度
5.1.2 不同温度下BRA的表观黏度
5.1.3 RTFOT后不同温度下XRA的表观黏度
5.1.4 RTFOT后不同温度下BRA的表观黏度
5.2 不同老化温度对XRA的物化性能的影响
5.2.1 老化温度对XRA微观结构的影响
5.2.2 老化温度对XRA流变行为的影响
5.2.3 老化温度对XRA的MSCR影响
5.3 不同老化温度对BRA的物化性能的影响
5.3.1 老化温度对BRA微观结构的影响
5.3.2 老化温度对BRA流变行为的影响
5.4 本章小节
第六章 紫外光老化对岩沥青改性物化性能影响研究分析
6.1 室内模拟紫外线老化试验方案的确定
6.1.1 紫外辐射强度的选定
6.1.2 紫外老化时间的确定
6.1.3 紫外老化试验
6.2 紫外线老化对K90物化性能的影响
6.2.1 紫外老化对基质沥青红外光谱图的影响
6.2.2 紫外老化对基质沥青流变性能的影响
6.3 紫外线老化对XRA物化性能的影响
6.3.1 紫外老化对XRA红外光谱图的影响
6.3.2 紫外老化对XRA流变性能的影响
6.4 紫外线老化对BRA物化性能的影响
6.4.1 紫外线老化对BRA红外光谱图的影响
6.4.2 紫外线老化对BRA流变性能的影响
6.5 本章小结
第七章 结论和展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
附录
读硕士学位期间发表论文及参与科研项目
致谢
本文编号：3770737
【文章页数】：143 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究的背景及意义
1.2 研究现状
1.2.1 北美岩沥青改性沥青
1.2.2 布敦岩沥青改性沥青
1.2.3 青川岩沥青改性沥青
1.2.4 新疆岩沥青改性沥青
1.2.5 沥青老化研究历程
1.3 研究内容与方法
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 试验材料及方法
2.1 岩沥青
2.2 基质及改性沥青
2.3 常规技术指标
2.4 沥青老化试验
2.4.1 短期老化
2.4.2 长期老化
2.4.3 光老化
2.5 流变性能试验
2.5.1 DSR的工作原理
2.5.2 复数剪切模量及相位角
2.5.3 DSR时间扫描
2.5.4 DSR频率扫描
2.5.5 零剪切粘度
2.5.6 多应力重复蠕变
2.6 红外光谱实验(FTIR)
第三章 岩沥青改性沥青物化性能的影响分析
3.1 XRA对基质沥青物化性能的影响
3.1.1 XRA对基质沥青微观特性的影响
3.1.2 XRA对基质沥青常规性能的影响
3.1.3 XRA对基质沥青复数模量主曲线影响
3.1.4 XRA对基质沥青MSCR的影响
3.2 不同掺量BRA对改性沥青物化性能的影响
3.2.1 BRA对基质沥青微观特性的影响
3.2.2 BRA对基质沥青常规性能的影响
3.2.3 BRA对基质沥青复数模量主曲线的影响
3.2.4 BRA对基质沥青MSCR的影响
3.3 本章小结
第四章 岩沥青改性沥青的热氧老化行为研究
4.1 热氧老化对XRA性能影响
4.1.1 热氧老化对XRA微观特性影响
4.1.2 热氧老化对XRA流变行为影响
4.1.3 热氧老化对XRAMSCR的影响
4.1.5 热氧老化对XRA零剪切黏度影响
4.2 热氧老化对BRA物化性能影响
4.2.1 热氧老化对BRA微观特性影响
4.2.2 热氧老化对BRA流变行为影响
4.2.3 热氧老化对BRAMSCR影响
4.2.5 BRA对零剪切黏度影响
4.3 岩沥青改性沥青老化动力性能分析
4.3.1 热分析动力学模型
4.3.2 老化试验方案的确定
4.3.3 试验结果分析
4.3.4 老化动力学模型的建立
4.3.5 老化动力学模型的验证
4.3.6 岩沥青改性沥青老化动力性能分析
4.4 本章小结
第五章 老化温度对岩沥青改性沥青物化性能影响
5.1 老化试验方案优化
5.1.1 不同温度下XRA的表观黏度
5.1.2 不同温度下BRA的表观黏度
5.1.3 RTFOT后不同温度下XRA的表观黏度
5.1.4 RTFOT后不同温度下BRA的表观黏度
5.2 不同老化温度对XRA的物化性能的影响
5.2.1 老化温度对XRA微观结构的影响
5.2.2 老化温度对XRA流变行为的影响
5.2.3 老化温度对XRA的MSCR影响
5.3 不同老化温度对BRA的物化性能的影响
5.3.1 老化温度对BRA微观结构的影响
5.3.2 老化温度对BRA流变行为的影响
5.4 本章小节
第六章 紫外光老化对岩沥青改性物化性能影响研究分析
6.1 室内模拟紫外线老化试验方案的确定
6.1.1 紫外辐射强度的选定
6.1.2 紫外老化时间的确定
6.1.3 紫外老化试验
6.2 紫外线老化对K90物化性能的影响
6.2.1 紫外老化对基质沥青红外光谱图的影响
6.2.2 紫外老化对基质沥青流变性能的影响
6.3 紫外线老化对XRA物化性能的影响
6.3.1 紫外老化对XRA红外光谱图的影响
6.3.2 紫外老化对XRA流变性能的影响
6.4 紫外线老化对BRA物化性能的影响
6.4.1 紫外线老化对BRA红外光谱图的影响
6.4.2 紫外线老化对BRA流变性能的影响
6.5 本章小结
第七章 结论和展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
附录
读硕士学位期间发表论文及参与科研项目
致谢
本文编号：3770737
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