抗紫外線(xiàn)溫拌瀝青的研制.pdf

1、我國(guó)高原地區(qū)的紫外輻射比較強(qiáng)烈，這種紫外輻射能夠?qū)r青等高分子物質(zhì)造成強(qiáng)烈的老化作用，使瀝青變脆、耐疲勞性能變低，嚴(yán)重影響到了瀝青路面服役的耐久性和安全性。因此高原地區(qū)的瀝青路面建設(shè)中應(yīng)采取一定的抗紫外線(xiàn)輻射措施，而開(kāi)展抗紫外線(xiàn)輻射的瀝青及路面研究也具有顯著的的實(shí)際工程意義;同時(shí)高原地區(qū)氣候溫度比較低，溫度變化落差大，施工季節(jié)短，施工不便，限制了普通瀝青路面的正常季節(jié)施工。基于此，為提高高原地區(qū)瀝青路面的耐久性，落實(shí)環(huán)境保護(hù)和綠色公路的

2、方針政策，本文重點(diǎn)研究一種抗紫外老化的改性瀝青技術(shù)，以及利用溫拌技術(shù)改善瀝青路面施工和易性、延長(zhǎng)施工季節(jié)的技術(shù)措施。
　　論文重點(diǎn)研究了紫外老化對(duì)瀝青的性能影響，并選擇3種抗紫外外加劑進(jìn)行抗紫外瀝青的研制。首先，根據(jù)高原地區(qū)紫外強(qiáng)度試制了紫外老化模擬箱，選用黑光高壓汞燈作為紫外光源，對(duì)SBS瀝青進(jìn)行4天的紫外老化，通過(guò)常規(guī)指標(biāo)試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)剪切流變儀、彎曲梁流變儀和紅外光譜儀檢測(cè)紫外輻射對(duì)瀝青的老化影響。其次，選用3種抗紫外劑摻加到瀝

3、青膠結(jié)料中，研究抗紫外劑本身對(duì)原樣瀝青的影響。之后，將摻加了抗紫外劑的瀝青膠結(jié)料放入紫外模擬箱中老化，研究抗紫外劑的抗紫外作用。使用Design-Expert軟件設(shè)計(jì)試驗(yàn)，按照試驗(yàn)程序選擇最優(yōu)的抗紫外劑配比。最后，探討Sasobit和Leadcap兩種溫拌劑對(duì)瀝青以及瀝青混合料路用性能的影響，以選擇合適的溫拌劑，提出一種適用于抗紫外老化瀝青的溫拌劑添加技術(shù)。
　　研究發(fā)現(xiàn)，紫外光老化使瀝青膠結(jié)料的布氏黏度增大，但對(duì)軟化點(diǎn)影響不明顯

4、;隨著老化時(shí)間的增長(zhǎng)，紫外輻射增大了瀝青膠結(jié)料的復(fù)數(shù)模量，降低材料的黏彈性分布比例;同時(shí)紫外老化能降低瀝青膠結(jié)料的蠕變速率，增大蠕變勁度，對(duì)瀝青膠結(jié)料的低溫抗開(kāi)裂性能產(chǎn)生劣化影響。從紅外光譜試驗(yàn)來(lái)看，瀝青的羰基吸收峰面積增大，亞砜官能團(tuán)先增多后減少，都反映了瀝青膠結(jié)料的老化程度隨紫外輻射時(shí)間增長(zhǎng)而加深。
　　論文對(duì)抗紫外添加劑的選擇研究表明:屏蔽劑A使瀝青膠結(jié)料的軟化點(diǎn)升高，增強(qiáng)高溫穩(wěn)定性，黏度增大，增強(qiáng)抗流動(dòng)變形能力，增大車(chē)轍因

5、子，對(duì)高溫抗車(chē)轍有積極作用。屏蔽劑B與A的作用基本相似，但效果不如屏蔽劑A明顯。而抗紫外吸收劑表現(xiàn)出與兩種屏蔽劑相反的影響:吸收劑降低了瀝青膠結(jié)料的軟化點(diǎn)和布氏黏度，并且隨摻量的增加車(chē)轍因子減小。低溫方面，在1％-3％摻量時(shí)，屏蔽劑A與B均增大蠕變勁度使膠結(jié)料脆性明顯，而吸收劑減小蠕變勁度的同時(shí)，增大了蠕變速率使膠結(jié)料的抗開(kāi)裂能力增強(qiáng)。DSR試驗(yàn)表明，在紫外輻射對(duì)高溫性能的影響方面，屏蔽劑A在1％摻量下就表現(xiàn)出良好的抗紫外效果，屏蔽劑B

6、摻量達(dá)到3％時(shí)，復(fù)數(shù)模量曲線(xiàn)接近與原樣瀝青老化4天的數(shù)據(jù)，當(dāng)摻量為1％時(shí)，吸收劑的降模量幅度就已大于紫外老化作用增加的幅度。BBR試驗(yàn)表明，紫外線(xiàn)對(duì)膠結(jié)料低溫性能影響方面，屏蔽劑A與B沒(méi)有表現(xiàn)出改善作用，反而隨著摻量的增大蠕變速率m進(jìn)一步減小。而當(dāng)摻量為2％時(shí)，吸收劑降低蠕變勁度S的幅度就已經(jīng)大于紫外老化造成增加幅度。
　　在對(duì)比上述添加劑對(duì)瀝青性質(zhì)影響的基礎(chǔ)上，論文通過(guò)Design-Expert軟件設(shè)計(jì)的配比優(yōu)選試驗(yàn)程序，最后選