改性乳化瀝青及瀝青混合料配比的多維設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、本研究選擇SBS作為改性劑,以一種由烷基胺類、牛脂胺、氫化牛脂胺、大豆油胺等十余種胺類組成的表面活性劑構(gòu)成復(fù)合乳化劑,科學(xué)調(diào)節(jié)改性劑和乳化劑用量,使之與水形成皂液,有效控制好皂液溫度(50~70℃)以及基質(zhì)瀝青的溫度(100~130℃),將瀝青和皂液混合均勻后輸入膠體磨研磨,得到改性乳化瀝青。并對改性乳化瀝青的三大指標(biāo)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。
　　采用我們研究小組提出的多因素多水平實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與可視化分析技術(shù)(m2VA),設(shè)計(jì)并實(shí)施了實(shí)

2、驗(yàn),系統(tǒng)分析了改性劑、乳化劑、瀝青溫度以及皂液溫度這四個(gè)因素對瀝青三大指標(biāo)(即針入度、軟化點(diǎn)、延度)的影響規(guī)律。研究工作通過改變?nèi)榛瘎?、改性劑的用量比?改變?yōu)r青溫度、皂液溫度,設(shè)計(jì)了不同的配方,測試了每種配方制備的改性乳化瀝青的三大性能指標(biāo)。應(yīng)用m2VA法對多維空間實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,找到了改性劑、乳化劑、瀝青溫度、皂液溫度對三大指標(biāo)的影響規(guī)律。得出尚佳的工藝區(qū)間為:皂液溫度53~57℃,基質(zhì)瀝青溫度115~123℃,改性劑含量60~9

3、0g,乳化劑含量90~100g。
　　研究還利用m2VA技術(shù)對瀝青混合料的配比進(jìn)行了研究,在瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)中以不同粒徑石料C1、C2、C3、C4和油石比O/S為試驗(yàn)因素,以馬歇爾穩(wěn)定度為指標(biāo),得到最佳的工藝范圍為C1>51％、30%6%、O/S<5.8%。并且在C1=52%、C2=31%、C3=2%、C4=6.5%、礦粉M=3%、O/S=5.5%的條件下做了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)顯示馬歇爾穩(wěn)定度值達(dá)

4、到25.671kN,超過了國家標(biāo)準(zhǔn)8kN的數(shù)值。
　　多因素多水平實(shí)驗(yàn)的結(jié)果很難運(yùn)用常規(guī)的數(shù)學(xué)方法對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行定量分析,本研究使用結(jié)構(gòu)為6-3-1的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,建立描述瀝青混合料配比工藝的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識模型。在BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練步驟中,提出“留二法”訓(xùn)練規(guī)則。訓(xùn)練誤差達(dá)到10-8,訓(xùn)練次數(shù)為6次。應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型找到了定量關(guān)系,對研究及進(jìn)一步定制生產(chǎn)工藝有著重要指導(dǎo)和預(yù)示意義。在本研究范圍內(nèi),設(shè)計(jì)了多個(gè)優(yōu)化的工藝參數(shù)組合,