瀝青-層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、瀝青因其良好的粘彈性能已被廣泛用于高等級(jí)公路的路面建設(shè)。但是，由于瀝青在高溫下易發(fā)生流動(dòng)變形，導(dǎo)致瀝青路面的高溫車轍破壞，限制了瀝青路面的應(yīng)用。因此，提高瀝青的高溫抵抗車轍能力，使之適用于環(huán)境溫度更高的地區(qū)，具有非常重要的實(shí)際意義。 本文首先對(duì)普通層狀硅酸鹽進(jìn)行有機(jī)化處理，然后通過(guò)熔融插層的方法將其與基質(zhì)瀝青混合，制備了瀝青/蒙脫土納米復(fù)合材料與瀝青/累托石納米復(fù)合材料。研究了蒙脫土和累托石對(duì)瀝青納米復(fù)合材料物理性能和流變性能的

2、影響，并對(duì)納米復(fù)合材料進(jìn)行了長(zhǎng)、短期老化實(shí)驗(yàn)。采用SEM和XRD研究了層狀硅酸鹽的微觀結(jié)構(gòu)和瀝青納米復(fù)合材料的分散結(jié)構(gòu)，用FTIR分析了瀝青納米復(fù)合材料老化前后化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化。 SEM照片表明，有機(jī)化處理劑改變了層狀硅酸鹽的形貌。XRD結(jié)果表明，層狀硅酸鹽與瀝青復(fù)合后形成了插層型和剝離型納米復(fù)合材料。瀝青的物理性能測(cè)試結(jié)果表明，層狀硅酸鹽使得瀝青的軟化點(diǎn)和粘度顯著增加，提高了瀝青的相容性。通過(guò)動(dòng)態(tài)剪切流變儀(DSR)對(duì)瀝青流變性

3、能的研究表明，與基質(zhì)瀝青相比，瀝青納米復(fù)合材料的相位角減小，高溫彈性增強(qiáng)，車轍因子增加，具有優(yōu)異的抗車轍變形能力，能使用于環(huán)境溫度較高的地區(qū)。 通過(guò)長(zhǎng)、短期薄膜烘箱老化試驗(yàn)(TFOT)試驗(yàn)對(duì)瀝青/蒙脫土納米復(fù)合材料的老化性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，隨著蒙脫土用量的增加，瀝青的粘度老化指數(shù)和軟化點(diǎn)增量逐漸減小，殘留針入度比逐漸增大，這說(shuō)明蒙脫土能夠減小瀝青的老化程度，改善了抗老化性能。FTIR結(jié)果表明，長(zhǎng)期熱氧老化后瀝青的C=O和S