酸雨對(duì)瀝青及瀝青混合料的侵蝕破壞機(jī)理研究.pdf

1、隨著化石燃料能源——煤和石油等的消耗量日益增加，酸雨已成為全球性的環(huán)境問題之一，由此引起的瀝青路面病害——礦料質(zhì)地軟化、磨光、瀝青混合料泛油、松散及坑槽等破壞日漸嚴(yán)重，導(dǎo)致瀝青路面耐久性降低。然而對(duì)于酸雨引起瀝青路面破壞機(jī)理研究，無論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外都是極為有限的?；诂F(xiàn)有的研究水平，通過構(gòu)建化學(xué)熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)參數(shù)模型，深入探討酸雨侵蝕乳化瀝青機(jī)理和破壞速率的問題;運(yùn)用微觀、宏觀手段，利用化學(xué)反應(yīng)推導(dǎo)方法，分析礦質(zhì)材料在酸雨溶液干-濕循環(huán)

2、作用下性能衰變的規(guī)律及破壞機(jī)理;提出簡(jiǎn)單有效的酸雨侵蝕破壞瀝青混合料性能衰變的評(píng)價(jià)方法與技術(shù)指標(biāo);結(jié)合瀝青、礦質(zhì)材料破壞研究，經(jīng)過短、中、長(zhǎng)期酸雨溶液干濕循環(huán)，分析瀝青混合料侵蝕破壞發(fā)展過程，提出破壞模型。通過該項(xiàng)目研究，對(duì)于預(yù)防和控制此類破壞的發(fā)生、開發(fā)防治酸雨侵蝕破壞的瀝青路面新材料提供重要的理論指導(dǎo)。
　　(1)通過干濕循環(huán)浸泡試驗(yàn)?zāi)M酸雨對(duì)瀝青的腐蝕作用，研究了不同PH值酸雨和不同腐蝕周期對(duì)瀝青技術(shù)性能和微觀結(jié)構(gòu)的影響。試

3、驗(yàn)結(jié)果表明:經(jīng)過酸雨干濕循環(huán)浸泡后，瀝青的針入度增大，粘度和軟化點(diǎn)和延度下降，使得瀝青的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性變差。在酸雨浸泡過程中，瀝青與硫酸發(fā)生了酯化反應(yīng)和烷基化反應(yīng)生成了鏈更長(zhǎng)的異構(gòu)烷烴，使得瀝青中的飽和分含量增加。瀝青中的羧酸類和酚類等酸性物質(zhì)在酸雨中發(fā)生了一定的溶解和電離，導(dǎo)致瀝青中的膠質(zhì)含量下降。瀝青中的硫醚類、硫醇類化合物在酸雨的作用下發(fā)生了氧化縮合反應(yīng)，生成了亞砜類化合物和二硫化物，瀝青質(zhì)的含量增加。
　　(2)通

4、過室內(nèi)試驗(yàn)?zāi)M酸雨對(duì)石灰?guī)r、玄武巖、花崗巖三種集料的腐蝕，發(fā)現(xiàn)三種集料均出現(xiàn)了質(zhì)量損失，壓碎值和磨耗值上升，與瀝青的粘附性下降。通過掃描電子顯微鏡(SEM)試驗(yàn)以及X射線衍射試驗(yàn)揭示了酸雨對(duì)集料的腐蝕機(jī)理:酸雨中的酸性物質(zhì)硫酸和硝酸等與礦料中的碳酸鈣、堿性氧化物等發(fā)生反應(yīng)，生成溶解性較好的硫酸鹽和硝酸鹽等物質(zhì)，反應(yīng)會(huì)使礦質(zhì)集料的成份流失，質(zhì)量下降，空隙率增大，物理力學(xué)性質(zhì)下降。
　　(3)對(duì)經(jīng)酸雨浸泡后的三種瀝青混合料的回收瀝青進(jìn)