一、SBS改性沥青稳定机理的研究(论文文献综述)
李池璇[1](2021)在《基于分子动力学的改性剂与沥青相容性及改性沥青黏附性研究》文中研究表明近年来,我国公路交通一直处于高速发展的态势,SBS改性沥青广泛应用于各等级公路面层。SBS改性剂与基质沥青的相容性是保证SBS改性效果的重要因素之一。然而,由于SBS改性剂和基质沥青在分子量、分子结构、物理性质、化学成分等诸多方面存在差异,导致了SBS改性沥青在实际应用中会产生相容性和热存储稳定性差的问题,最终会影响SBS改性沥青路面的路用性能和耐久性。为此本文以分子动力学模拟为手段,通过构建SBS/基质沥青界面模型、SBS改性沥青共混模型和SBS改性沥青/集料界面模型,量化了SBS改性剂与沥青的相容程度及SBS改性沥青与集料的吸附程度,揭示了SBS改性剂与基质沥青相容性机理及其对沥青黏附性的影响规律,对提高SBS改性沥青贮存稳定性、沥青与集料的黏附性具有重要意义。首先,本文在参考已有理论和研究的基础上,提出了较好地适用于研究SBS改性沥青性能的分子动力学模拟参数:在模拟过程中,选择时间步长为1 fs,对模型施加周期性边界条件,选择COMPASSⅡ力场对原子进行力场的分配,使用Atom Based法计算范德华非键接相互作用,使用Ewald法计算静电非键接相互作用。确定适用于沥青模拟的NVT和NPT系综,并选择Andersen控温法和Berendsen控压法进行分子动力学模拟。其次,构建了基质沥青模型、SBS改性剂模型和集料氧化物模型,并以此为基础进一步构建了SBS/基质沥青的界面模型、SBS改性沥青共混体系模型和SBS改性沥青/集料界面模型。运用软件对上述模型进行几何结构优化和退火处理后,使模型处于能量最低的状态,为接下来SBS改性沥青性能的研究奠定基础。其中,对优化后基质沥青模型进行密度和玻璃态转化温度的验证,发现该模型能够较好适用本文的分子动力学模拟计算。然后,先研究了SBS/基质沥青界面模型,并以界面能、径向分布函数、相对浓度为评价指标,研究了不同制备温度对SBS改性沥青相容性的影响,结果发现,在170℃的制备温度下,两者的相容性更好,同时通过扫描电子显微镜和激光共聚焦测试验证实了该模拟结果。再研究了SBS改性沥青共混模型,计算了该体系的溶度参数、相互作用能,分析了该体系的均方位移曲线,评价了在不同储存温度下SBS改性剂与基质沥青的相容性,并分析了两者的相容机理,结果发现,160℃的储存温度使得两者的相容性更好。最后,研究了SBS改性沥青/集料界面模型的扩散过程,探讨了不同温度、沥青种类和集料类型对SBS改性沥青与集料黏附性的影响,建立了SBS改性剂与沥青的相容性、SBS改性沥青与集料的黏附性之间的关系。通过计算体系的界面能和扩散系数,分析体系运动轨迹的均方位移和相对浓度分布,进一步揭示了SBS改性沥青与集料的黏附机理。结果表明,不同含量的SBS改性沥青均与碱性集料的黏附性更好,但是温度和沥青种类对黏附性的影响没有一致的规律。综合比较温度、沥青种类和集料种类对SBS改性沥青和集料黏附性的影响,发现集料种类的影响最大,沥青种类次之,温度因素影响最小。本文研究成果对提高SBS改性沥青贮存稳定性、改善沥青与集料的黏附性、延长沥青路面使用寿命具有重要意义。
李超[2](2021)在《氧化石墨烯(GO)-竹纤维复合改性沥青及OGFC沥青混合料性能研究》文中研究说明随着“海绵城市”概念的提出,采用大孔隙开级配排水沥青路面(OGFC)可缓解城市化建设带来的路面排水问题。然而,目前我国制备OGFC沥青混合料的高黏沥青主要依赖于进口,成本高,不利于排水路面的推广应用。为解决我国高黏沥青依赖进口问题,建设经济环保道路。本文将氧化石墨烯(GO)与竹纤维复合使用制备改性沥青胶浆及OGFC沥青混合料,并与工程中常用的TPS高黏沥青进行对比,以判断两者作为高黏沥青改性剂的可能性。基于高黏沥青应具有裹覆力好、黏附性和抗剥离能力强的特点,本文系统地研究了 GO对不同沥青黏附性能的影响,并分析了 GO改性沥青与不同矿料间的黏附功、剥落功和配伍率。结果表明添加GO可显着改善沥青的黏附性,并显着改善沥青表面自由能及其色散分量,使沥青与不同矿料间的黏附功和配伍率显着提高,而剥落功无明显变化。通过与TPS高黏沥青的黏附性对比发现,SBS+GO改性沥青已达到高黏沥青的要求,具有制备高黏沥青的潜力。为进一步改善GO改性沥青的黏附性,采用价格低廉、可再生、低污染和来源广泛的竹纤维对GO改性沥青进行改性,并研究复合改性沥青胶浆的物理性能、黏附性能和二者协同作用机理。研究结果显示竹纤维可改善沥青的高温稳定性和低温抗裂性。竹纤维可在沥青胶浆中起搭接、增韧和桥接等作用,从而提高沥青胶浆的60℃动力黏度、布氏黏度和拉拔强度,使复合沥青胶浆与集料间的黏附性、内聚力和高温抗永久变形能力增强。此外,热性能分析结果显示添加竹纤维可增强沥青在低温下的弹性、黏性及交联密度,从而有效改善沥青胶浆的低温抗裂性能。GO与竹纤维复合时发生的中和化学反应和形成的三维网状结构使两者具有协同促进作用,可进一步增强沥青的高温稳定性、低温抗裂性能和黏附性能。为研究GO-竹纤维复合改性沥青胶浆作为高黏沥青使用时的路用性能,采用体积法确定OGFC-13矿料级配,并通过马歇尔试验、谢伦堡析漏试验和肯塔堡飞散试验确定竹纤维的最佳掺量为0.3%和各沥青混合料的最佳油石比。路用性能研究结果表明添加GO和竹纤维均可改善OGFC-13沥青混合料的高温稳定性、沥青胶浆与矿料间的黏附性能及荷载作用下集料表面沥青的抗剥落能力。各OGFC-13沥青混合料均具有良好的抗滑性能和排水性能。70#+GO+竹纤维改性沥青和SBS+GO+竹纤维改性沥青2种复合改性沥青胶浆的黏附性及其沥青混合料的路用性能已达到目前市场上同类产品TPS高黏沥青及其混合料的技术水平,表明 70#+GO+竹纤维和SBS+GO+竹纤维2种OGFC-13改性沥青混合料完全具备作为排水路面混合料的潜力。
崔树宇[3](2021)在《复杂环境下再生沥青性能及扩散机理研究》文中研究说明我国公路建设发展迅速,已有大量高等级路面达到使用寿命需要维修或重建,但现有再生技术水平未达到预期目标,实际工程中旧料使用率仍不足50%。目前对再生技术的研究集中在宏观性能方面,而再生剂在老化沥青中的扩散规律对再生效果影响十分重要,沥青再生的微观作用机理不明确导致再生剂的进一步应用受到制约,因此深入开展这方面的研究与机理探讨,提高路面再生技术水平成为业内工作者亟需解决的问题。本研究采用基质沥青和SBS改性沥青,采用室内模拟老化方式制备热氧及紫外老化后的沥青。选择XT-1再生剂恢复老化沥青性能,并进行混溶和扩散两部分试验。混溶部分是将再生剂与老化沥青充分混溶后的再生沥青进行常规性能试验、弯曲梁流变试验、动态剪切流变试验等宏观试验对再生沥青性能进行评价,利用原子力显微镜和傅里叶红外光谱等微观试验测试再生沥青微观力学及官能团变化,探讨沥青再生机理。扩散部分是通过设计扩散试件制备方法,将扩散后的沥青通过针入度试验、动态剪切流变试验、原子力显微镜和傅里叶红外光谱测试研究扩散规律,得出如下结论:XT-1再生剂可以较好地恢复老化后沥青的针入度、软化点及延度,其中对延度恢复弱于针入度及软化点。不同的老化方式会对再生沥青的性能产生较大影响,老化程度较低的紫外老化沥青更易恢复到初始状态。再生剂添加可以较好恢复沥青的高低温性能,再生剂掺量为10%时,SBS改性沥青及基质沥青已基本恢复至初始状态。通过计算针入度指数和复数模量指数发现,再生SBS改性沥青的温度稳定性更好。再生沥青的扩散程度随温度和时间的增加而增大,不同的老化方式会对再生沥青的扩散程度产生一定影响,老化程度越低,沥青粘度越小,越有利于再生剂向老化沥青中扩散。同样扩散温度下,再生剂向SBS改性沥青中扩散程度弱于基质沥青。灰关联分析表明对再生剂在老化沥青中扩散程度影响最大的因素是扩散温度,其次是扩散时间、老化程度。原子力显微镜试验表明再生剂对DMT模量影响大于粘附力,随着再生剂扩散进入老化沥青,沥青内部蜂形结构变小,数量变多。红外光谱试验表明再生剂补充了老化沥青中的轻质组分从而恢复沥青性能,通过AI、CI指数可较好地评价基质沥青扩散过程,随扩散温度和时间的增加,再生沥青AI、CI指数上升,通过BI指数发现再生剂XT-1无法恢复SBS改性剂的降解,而是通过调节内部组分达到恢复性能的目的。
罗学东[4](2021)在《基于宏细观方法的复合改性沥青混合料低温开裂特性研究》文中研究表明沥青路面在低温季节容易开裂,严重影响路面的使用寿命。相关研究发现SBS改性沥青具有优异的路用性能,但造价高昂,广泛应用受到限制。胶粉改性沥青具有良好的低温性能,但存在施工和易性差、易离析等问题,因而对其应用也造成较大影响。为改善上述问题得到低温抗裂性能更佳的改性沥青,将两种改性剂进行复配,制备SBS/胶粉复合改性沥青及其混合料(CCRMA),并与SBS改性沥青及其混合料(SBSMA)进行对比研究。由于沥青混合料是一种复合材料,其宏观力学行为与其细观结构特性具有内在联系。故本文基于宏细观试验方法对两种沥青的低温性能、沥青-集料粘附性、沥青混合料的低温开裂特性进行对比分析。主要研究内容如下:首先,对老化和冻融循环作用前后的SBS改性沥青(SBS)和SBS/胶粉复合改性沥青(CCR)进行弯曲梁流变(BBR)和红外光谱(FTIR)试验。以m/S值、红外光谱图和化学官能团指数对沥青低温流变性能及化学特性进行分析。结果表明,老化和冻融循环作用均使沥青低温流变性能下降;随着冻融循环次数增加,沥青低温性能在冻融0-5次间下降速率较快,5次之后下降速率均减缓。相比于水冻循环,盐冻循环下的低温性能较差;无论何种条件下,CCR的低温性能、抗老化及抗冻融能力均优于SBS改性沥青。SBS和胶粉对基质沥青进行单一改性或复合改性时,均未发生明显化学反应;老化过程中两种沥青均发生化学反应,冻融循环过程中主要是沥青与溶解在水中的氧发生化学反应,而盐并未与沥青发生明显化学反应;此外,不同条件下羟基和芳环指数的变化与沥青流变性能呈极强相关性,进一步从细观化学特性角度解释了宏观BBR试验结果,相对于芳环,羟基指数更能准确反映沥青的低温流变性能。其次,基于接触角测量和AFM试验,利用表面能和粘附功从宏细观角度对不同条件下两种沥青与集料的粘附性进行分析;从细观尺度对沥青的DMT模量均值(ADMT)和DMT模量均方根误差Rq进行分析;并对宏细观力学指标进行相关性分析。结果表明,老化和冻融循环作用均使SBS和CCR改性沥青与集料的粘附性下降,降低了沥青-集料界面的抗开裂能力;相比水冻循环,盐冻循环作用下的粘附性较差;无论何种条件下,CCR与集料粘结性能较好,即其与集料界面抗裂能力较强。不同条件下沥青宏观流变性能的降低在细观力学角度表现为ADMT值和Rq增大,即沥青的弹性增大,变形能力下降,在外部荷载作用下其表面更易发生应力集中现象,促使裂缝生成。不同条件下SBS与CCR改性沥青在两种尺度下的力学特性均呈现较强相关性,证明沥青的细观性能会影响其宏观性能。然后对不同条件下SBSMA和CCRMA进行约束试件温度应力试验和基于数字图像技术(DIC)的小梁三点弯曲试验,采用冻断温度、断裂力学指标(断裂能密度Gd、临界断裂韧度Jc)以及基于应变场定义的指标(临界应变Ez、应变导数Eˊ(t)),分别从宏细观尺度对SBSMA与CCRMA的低温开裂特性进行分析,并对宏细观低温性能评价指标与冻断温度进行灰关联分析。结果表明,老化和冻融循环作用降低了沥青混合料抗开裂特性;相比水冻循环,盐冻循环下混合料低温抗裂性能较差;无论何种条件下,CCRMA的低温抗裂性能、抗老化及抗冻融能力均优于SBSMA;冻断试验中,冻断温度与转化点温度可较好的反映沥青混合料在不同条件下低温开裂特性的变化规律;通过灰关联分析,推荐在宏观层面使用Gd、细观层面使用Ez作为沥青混合料低温开裂特性评价指标。最后,通过相关性分析研究了沥青低温性能和沥青-集料粘附性对沥青混合料低温开裂特性的影响,结果表明,沥青低温流变性和沥青-集料粘附性对沥青混合料低温抗裂性能有重要影响,其中沥青-集料的粘附性对其影响较大。
郝志腾[5](2021)在《复合高模量改性剂HRMA改性机理及其混合料性能研究》文中提出为了研究复合高模量改性剂HRMA的改性效果,本文以90-A级石油沥青为基质沥青,复合高模量改性剂HRMA为改性剂,选择掺量为沥青用量11.3%、16.7%、21.8%、26.8%、31.6%的HRMA改性沥青进行试验,研究其改性效果和改性机理,并对HRMA改性沥青混合料的动态力学性能进行研究,与SBS改性沥青混合料的进行比较。具体研究内容和成果如下:(1)通过沥青的针入度、针入度指数PI、当量软化点T800、当量脆点T1.2、软化点、延度、RTFO老化后的质量损失、残留针入度比等指标分析了基质沥青和HRMA改性沥青的性能。研究结果表明,HRMA改性沥青的针入度随着HRMA改性剂掺量的增加而降低,软化点和当量软化点T800随改性剂掺量的增加而升高。提高基质沥青的高稳定性和抗变形能力。但是HRMA改性沥青的延度随HRMA改性剂掺量的增加而减小,当量脆点T1.2增大,即HRMA改性沥青的低温性能有所下降。(2)通过沥青的流变学试验对基质沥青和HRMA改性沥青的高低温性能进行研究,研究结果表明,复合高模量改性剂HRMA改性沥青比基质沥青具有更好的抗车辙性能和更小的剪切变形量,但对沥青的低温抗裂有不利影响。综合考虑沥青的高低温性能和抗疲劳性能,最终选择复合高模量改性剂HRMA的最佳掺量为沥青用量21.8%。(3)通过傅里叶红外光谱试验研究了复合高模量改性剂HRMA的改性机理,研究结果表明HRMA改性剂中的极性官能团化学性质稳定,与基质沥青之间反应属于物理融合,没有新的官能团产生,HRMA改性剂的加入提高了基质沥青中CH2基团的碳-氢键、芳香环中C=C键和C=O键、亚砜基S=O键含量,提高了沥青的黏度和高温稳定性。(4)通过沥青混合料的车辙试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂强度试验和单轴压缩动态模量试验,对HRMA改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和动态力学性能进行了研究,并与SBS改性沥青混合料的性能进行了比较,研究结果表明HRMA改性剂显着提高了沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和动态力学特性,但HRMA改性剂使沥青混合料的低温抗裂性有一定下降,HRMA改性沥青混合料的低温抗裂性能比基质沥青混合料的略差,低于SBS改性沥青混合料的低温抗裂性能。
王吉[6](2021)在《沥青材料自愈合行为的分子动力学模拟》文中研究表明改革开放以来,我国的高速公路建设取得了巨大成就,而沥青混合料自愈合的相关问题仍未得到根本解决。沥青混合料的自愈合行为指的是路面在受到重复荷载作用时,出现微裂缝,当荷载消失后,沥青混合料中的微裂缝出现愈合,路面各项性能也逐步恢复的过程。沥青自愈合能力强弱是路面自修复的核心影响因素。沥青及沥青混合料的自愈合技术研究,对于道路材料的可持续发展具有重要的现实意义。本文通过模拟-试验-理论相结合的研究思路,探究沥青和沥青混合料的自愈合特性。主要研究内容和成果如下:1.采用四组分法,建立沥青分子模型。通过密度比照、沥青的径向分布函数分析、溶解度参数和内聚能密度测算,以及玻璃态转化温度的比较,验证了沥青分子模型的合理性,且从模拟和试验测算玻璃态转化温度的对比中证实了SBS改性剂能改善基质沥青的低温工作性能,沥青老化会使得沥青提前进入玻璃态,使得沥青的低温工作性能变差。2.通过对不同温度下,基质沥青、SBS改性沥青和长期老化沥青这三种沥青的自愈合模拟,从扩散系数,活化能以及频率因子的分析得出:三种沥青自愈合发生时的能量壁垒高低、自愈合过程中的愈合速度,以及自愈合的瞬时愈合能力。三种沥青中,基质沥青在自愈合时能量壁垒最低,SBS改性沥青在自愈合时能量壁垒稍高。在瞬时愈合能力方面,SBS改性沥青的瞬时愈合能力显着高于其他两种沥青,长期老化沥青瞬时愈合能力最差。在愈合速度方面,SBS改性沥青自愈合速度最快,且随温度升高,速率增加的也最快,基质沥青和长期老化沥青的愈合速度相差不大,其中长期老化沥青的愈合速度最慢。综合三种指标分析,随着温度的升高,三种沥青的自愈合能力都有显着增强,其中SBS改性沥青的自愈合性能最好,且随温度升高的自愈合能力增幅最快,基质沥青次之,长期老化沥青的增幅最小。3.为探究SBS改性剂和长期老化对基质沥青自愈合能力的影响机理,分析80℃下,SBS改性沥青模型、长期老化沥青模型和基质沥青模型的自愈合过程,发现:SBS改性剂通过改变基质沥青中油分的扩散系数,使得沥青整体的自愈合能力得到增强。长期老化沥青由于油分挥发和氧化原因,沥青中的分散剂减少,而分散质增加,所以沥青整体的自愈合能力减弱。4.通过对不同温度下粘附自愈合和粘结自愈合的比较,分析粘附能和粘结能大小关系,发现:微观状态下,更容易发生粘结作用破坏,粘附作用相对牢固。并且在低中温情况下,粘附自愈合能力较强;在高温情况下,粘结自愈合能力较强。5.把使用DSR进行疲劳试验得到的数据与分子模拟结果对比发现:分子动力学模拟沥青的自愈合过程是准确的,并且无论是模拟还是试验的自愈合过程都契合Arrhenius定律。将试验的自愈合指标HI和分子模拟自愈合过程中的扩散系数,按照Arrhenius定律进行曲线拟合,得到沥青自愈合过程中的两个重要参数:活化能和频率因子,这两个参数和扩散系数可以用来预测沥青的自愈合能力。从试验和模拟结果均表明SBS改性沥青的自愈合能力比基质沥青的自愈合能力要强,且随着温度增加,两者愈合能力逐渐增强。
张正伟[7](2021)在《高黏改性沥青及多孔沥青混合料的稳定性与耐久性研究》文中研究说明近年来,基于“环境友好、资源节约”的发展理念,道路基础设施更加注重与环境生态和排水系统之间的和谐发展。特别是城市道路,不再局限于简单的满足行人和车辆的基本通行,而是逐渐与使用环境和生态建设相辅相成,这无疑对道路材料性能与功能提出了更高要求。多孔沥青(PA)混合料作为一类特殊设计的混合料,具有高度连通的内部空隙,以及由粗集料相互接触和嵌挤形成的骨架-空隙结构,从而在安全、舒适和环保等方面获得诸多益处,是我国推行“海绵城市”建设和“城市地下综合管廊”建设的理想辅助方案,具有广阔的发展前景。然而,与欧美、日本等国家相比,PA混合料在我国的实际应用还处于初期阶段。究其原因,一方面,缺乏经济、适用并与我国气候和交通相匹配的高黏改性沥青;另一方面,PA混合料的温度稳定性和耐久性不足,制约着其在我国的进一步应用与发展。鉴于上述情况,本文拟在以下方面开展研究:基于对6类热塑性弹性体、增黏剂及增塑剂的作用机理与性质的分析,系统开展了高黏改性沥青的材料设计与制备,确定了4类适用的弹性体种类;引入多目标正交极差分析,揭示了不同材料组分及含量对高黏改性沥青6项主要技术指标的作用规律与机理;研制出3类性能良好的高黏改性沥青,并探究了其流变性、改性与老化机理。考虑老化、浸水和低温条件对沥青-集料黏附性的作用,利用原子力显微镜,探索了微观尺度单一及复杂条件下3类高黏改性沥青的形貌特征与纳观力学性质;改良附着力拉伸试验方法,研究了宏观尺度单一及复杂条件下3类高黏改性沥青与集料的黏附破坏规律;结合微观黏附机理与宏观破坏特征,优化了高黏改性沥青的组成设计。基于粒子干涉理论和堆积理论,对比研究了典型连续级配、间断级配和采用多级填充骨架密实及主骨架空隙填充方法进行分段设计的间断合成级配的贯入强度、空隙分布及集料接触特征;利用离散元虚拟试验模拟了针、片状集料对矿料级配体积特征的作用规律;据此开展室内试验,研究了不同细长比的针片状集料及含量对间断合成级配的贯入强度、空隙分布及集料接触特征的作用,探讨了PA混合料的级配设计与针片状限值。分析了沥青混合料各类稳定性与耐久性试验方法对空隙率和试件尺寸的敏感程度与可靠性,研究了PA混合料的高温动态蠕变破坏和低温约束应力冻断特征;探究了不同混合料老化与冻融循环耦合作用下PA混合料抵抗劈裂破坏与集料剥落的作用与机理;研究了混合料老化对间接拉伸强度和疲劳寿命的作用规律。在此基础上,研究了多种典型改性沥青、工程纤维和填料对PA混合料的温度稳定性和耐久性的作用规律与机理,分析了PA路面的常见病害与沥青性质及混合料性能之间的关系,探讨了不同技术方案对PA混合料常见病害的适用性。
滕健兴[8](2021)在《温拌再生SBS改性沥青及混合料性能研究》文中指出随着交通行业环保节能意识的不断增强,近年来部分学者对沥青的温拌再生技术进行了深入的研究。其中基质沥青温拌再生技术的研究已经相当成熟,但是由于我国高等级公路大多采用SBS改性沥青,并且目前对于SBS改性沥青温拌再生的研究大部分集中在混合料方面,对于结合料的温拌再生研究较少。但是沥青结合料的性能又直接决定了其混合料的性能。因此本文通过自制复合再生剂和温拌剂,对老化SBS改性沥青进行温拌再生,并对温拌再生SBS改性沥青及其混合料性能进行了系统性研究,主要包含了以下工作:(1)通过对比普通再生剂和复合再生剂的再生效果,确定自制复合再生剂可以有效再生老化SBS改性沥青。同时证明了自制温拌剂的温拌效果良好。分析了不同再生剂和温拌剂掺量下温拌再生SBS改性沥青的SHRP性能,发现自制再生剂可使老化SBS改性沥青高温临界温度、蠕变劲度及速率、抗疲劳性能恢复到未老化之前的水平。自制温拌剂的加入降低了高温临界温度和蠕变劲度,增加了蠕变速率和疲劳因子。(2)从流变性能的角度分析了温拌再生SBS改性沥青的高低温性能、温度敏感性以及黏弹特性。发现自制再生剂的加入可以有效地恢复老化SBS改性沥青的复数剪切模量和相位角,降低其温度敏感性。自制温拌剂的加入降低了沥青结合料的复数剪切模量,增加了其相位角,降低了温度敏感性。同时自制再生剂的加入,老化SBS改性沥青黏弹特性基本能够恢复到未老化之前的水平,自制温拌剂的加入则使得沥青结合料的黏性成分增加,高温抗永久变形能力减弱。(3)通过荧光显微镜、红外光谱以及差示扫描量热试验,分析了自制再生剂对老化SBS改性沥青的再生效果,同时从定性和定量两个方面分析了老化SBS改性沥青温拌再生过程中微观化学结构和热性能的变化。从微观层面为温拌再生SBS改性沥青宏观性能变化提供了理论支持。(4)结合温拌再生SBS改性沥青结合料的性能,对温拌再生SBS改性沥青混合料的路用性能进行了研究。对原样SBS改性沥青混合料、再生SBS改性沥青混合料以及温拌再生SBS改性沥青混合料的高温抗车辙性能、抗水损坏性能以及低温抗裂性能进行了分析。发现再生SBS改性沥青混合料的高温抗车辙性能、抗水损坏性能以及低温性能均略低于未老化之前,同时自制温拌剂的加入提高了混合料的低温性能,降低了其高温性能和抗水损坏性能,但是无论是再生还是温拌再生SBS改性沥青混合料的路用性能均能满足规范要求。证明了SBS改性沥青温拌再生技术是切实可行的。
曹昊楠[9](2021)在《高掺量胶粉-SBS复合改性沥青及混合料性能研究》文中研究表明随着我国机动车保有量的增加,一方面沥青路面受到的交通渠化作用日益突出,单一的聚合物改性沥青性能难以满足当下的要求,另一方面作为机动车消耗品的废旧轮胎固废处理和有效利用的需求也与日俱增。为此本文提出将目前应用较广的两种改性剂,胶粉和SBS复合改性使其优劣互补,并在复合改性沥青中进一步提高胶粉的掺量,最大限度的发挥SBS和胶粉的改性效果,令沥青及混合料的性能进一步提升。本文围绕高掺量胶粉-SBS复合改性沥青及混合料,对它的制备方法、性能特点、微观机理和混合料路用性能进行研究。首先以普通掺量的胶粉-SBS复合改性沥青为基础,通过研究明晰了复合改性沥青性能的影响因素,从而确定复合改性沥青中胶粉细度为40目和60目,SBS掺量为2%-3%时沥青性能最佳。在此基础上通过对胶粉裂解脱硫并将改性剂预处理的方式,使沥青黏度降到适宜范围,据此制备出了胶粉掺量可达42%的复合改性沥青。随后对高掺量胶粉-SBS复合改性沥青的流变性能和老化性能进行研究。高温流变性能试验结果表明,高掺量胶粉和复合改性可增加沥青中的弹性成分,提高沥青的车辙因子和恢复率,并减小不可恢复蠕变柔量,提升沥青的高温抗变形能力以及受到变形后的恢复能力。疲劳性能和老化性能试验表明,通过裂解提高胶粉掺量对沥青抗疲劳性和抗紫外老化性有一定影响,但将其复合改性后由于SBS与胶粉交联作用使得沥青这些性能得到改善。接着利用4种材料测试技术对高掺量胶粉-SBS复合改性沥青机理进行研究。荧光显微镜和扫描电镜图像显示,高掺量胶粉-SBS复合改性中由于裂解剂的加入,将胶粉的硫化体系打开,使其在沥青中形成了网状结构,SBS与胶粉相连形成致密体系。X射线光电子能谱分析(XPS)测试结果显示,在裂解剂的作用下胶粉S-S和S-C化学键含量有所下降,且生成了新的S-O键。红外光谱测试显示,SBS和普通胶粉单独改性,以及将二者复合改性的过程均为物理改性。加入裂解剂后胶粉产生了脱硫裂解的化学反应,使得胶粉改性沥青中1510cm-1和1232cm-1附近官能团的特征峰消失。之后对高掺量胶粉-SBS复合改性沥青混合料的路用性能进行研究,试验结果表明在普通复合改性基础上提高胶粉掺量,沥青混合料的高、低温性能和抗疲劳性得到提高,但水稳定性下降。并且无论是高掺量胶粉还是复合改性的沥青混合料,间断级配的整体路用性能更好,更推荐使用间断级配。最后将复合改性沥青及混合料应用于实体工程,展现出了较好的路用性能和使用性能。综合研究表明,高掺量胶粉-SBS复合改性沥青具有较好的性能和较高的应用价值。
赵艳[10](2021)在《氧化石墨烯改性沥青的流变特性及其影响机理研究》文中提出氧化石墨烯作为石墨烯衍生物,因其具有优越的物理化学特性引起了研究者们的广泛关注,且越来越多的被应用在路面材料领域来提升沥青及混合料性能。但目前国内外对氧化石墨烯改性沥青的低温流变性能及影响机理的尚未有明确的结论,这较大程度的限制了氧化石墨烯改性沥青的推广应用。为此,本文从高温、低温方面分析了氧化石墨烯对沥青流变特性的影响,同时揭示了在老化作用下氧化石墨烯对沥青老化的影响规律,阐明氧化石墨烯与沥青之间的作用机理。本文采用氧化石墨烯与沥青共混的方法,以单一变量控制法分别控制氧化石墨烯掺量与试验温度,利用三大指标试验进行氧化石墨烯改性沥青的常规性能测试,通过氧化石墨烯掺量分别与三大指标进行相关性分析,氧化石墨烯掺量对改性沥青的常规性能没有明显的规律,通过对常规指标进行测试,得出氧化石墨烯在沥青添加的较为合理的掺量范围。通过DSR和MSCR试验对氧化石墨烯改性沥青的高温流变特性进行分析,系统研究了氧化石墨烯对沥青流变性能的影响。由于氧化石墨烯为层片状结构,且自身优越的强度和劲度,在温度与荷载作用下,氧化石墨烯的对沥青改性沥青的高温抗变形能力显着提高。基于BBR试验和Burgers模型研究对氧化石墨烯改性沥青的低温流变特性,对氧化石墨烯改性沥青的低温流变及参数进行了分析,然后利用灰色关联在温度、氧化石墨烯、沥青种类因素作用下对氧化石墨烯改性沥青的低温性能影响进行了分析,对氧化石墨烯改性沥青低温性能影响因素进行排序,得出对氧化石墨烯改性沥青影响最大的因素。氧化石墨烯一定程度上增加了改性沥青的脆性,当温度由-12℃降低到-18℃时,显着降低了改性沥青的低温抗裂性,氧化石墨烯对沥青的低温性能有不利影响。本文对氧化石墨烯改性沥青在短期老化及长期老化作用下的老化特性进行了研究。结果表明,随着老化程度的加深,改性沥青的复数剪切模量和车辙因子逐渐增大,而相位角减小,氧化石墨烯改性沥青中弹性成分增大而粘性成分减少,氧化石墨烯的抗老化性能具有显着的改善作用。最后通过X衍射仪和红外光谱试验分析了氧化石墨烯改性沥青的微观变化,并揭示了氧化石墨烯对沥青高低温性能提高或降低的作用机制及降低老化程度的机理。
二、SBS改性沥青稳定机理的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、SBS改性沥青稳定机理的研究(论文提纲范文)
(1)基于分子动力学的改性剂与沥青相容性及改性沥青黏附性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 基于分子模拟的沥青模型研究现状 |
1.2.2 分子动力学模拟在沥青性能研究中的应用进展 |
1.2.3 聚合物改性沥青相容性研究现状 |
1.2.4 沥青与集料的黏附性研究现状 |
1.3 目前存在的问题 |
1.4 主要研究内容及技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 分子动力学模拟的理论基础 |
2.1 分子动力学基本理论 |
2.1.1 牛顿运动方程 |
2.1.2 积分算法基本介绍 |
2.1.3 时间步长选取 |
2.2 力场基本介绍 |
2.2.1 力场基本组成 |
2.2.2 力场选取 |
2.3 边界条件选取 |
2.3.1 非周期性边界条件 |
2.3.2 周期性边界条件 |
2.4 非键接力计算方法选取 |
2.5 热力学控制系统选取 |
2.5.1 系综选取 |
2.5.2 温度控制方法选取 |
2.5.3 压力控制法选取 |
2.6 本章小结 |
第三章 基于分子动力学的改性沥青性能研究模型构建 |
3.1 基质沥青模型构建 |
3.1.1 基质沥青模型分子结构选取 |
3.1.2 基质沥青模型建立 |
3.1.3 基质沥青模型的优化和退火处理 |
3.1.4 基质沥青模型的适用性验证 |
3.2 改性剂模型构建 |
3.2.1 改性剂模型分子结构选取 |
3.2.2 改性剂模型建立 |
3.3 SBS/基质沥青界面模型构建 |
3.4 SBS改性沥青共混模型构建 |
3.5 SBS改性沥青/集料界面模型构建 |
3.5.1 集料主要化学成分组成及选取 |
3.5.2 集料氧化物模型构建 |
3.5.3 SBS改性沥青/集料界面模型构建 |
3.5.4 SBS改性沥青/集料界面模型优化和退火处理 |
3.6 本章小结 |
第四章 SBS改性剂与基质沥青相容性研究 |
4.1 SBS/基质沥青界面体系相容性研究 |
4.1.1 SBS/基质沥青界面体系模拟方法 |
4.1.2 SBS/基质沥青界面体系模拟过程结构动态变化研究 |
4.1.3 SBS/基质沥青界面体系界面能研究 |
4.1.4 SBS/基质沥青界面体系相对浓度研究 |
4.1.5 SBS/基质沥青界面体系径向分布函数研究 |
4.1.6 SBS改性剂与基质沥青相容性试验验证 |
4.2 SBS改性沥青共混体系相容性研究 |
4.2.1 SBS改性沥青共混体系模拟方法 |
4.2.2 SBS改性沥青共混体系溶度参数研究 |
4.2.3 SBS改性沥青共混体系相互作用能研究 |
4.2.4 SBS改性沥青共混体系均方位移曲线变化规律研究 |
4.3 本章小结 |
第五章 SBS改性沥青与集料黏附性研究 |
5.1 SBS改性沥青/集料界面体系模拟方法 |
5.2 SBS改性沥青/集料界面体系模拟过程结构动态变化研究 |
5.3 SBS改性沥青/集料体系界面能研究 |
5.3.1 界面能模拟原理与方法 |
5.3.2 SBS改性沥青/集料界面体系界面能变化规律分析 |
5.4 SBS改性沥青/集料界面体系的扩散行为研究 |
5.4.1 扩散机理及计算方法 |
5.4.2 SBS改性沥青/集料界面体系扩散行为分析 |
5.5 SBS改性沥青/集料界面体系相对浓度分布规律研究 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
参考文献 |
(2)氧化石墨烯(GO)-竹纤维复合改性沥青及OGFC沥青混合料性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 问题的提出 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 高黏改性沥青研究现状 |
1.2.2 纳米改性高黏沥青研究现状 |
1.2.3 纤维改性高黏沥青研究现状 |
1.3 研究主要内容和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究目标 |
1.3.3 研究技术路线 |
2 GO改性沥青结合料黏附性能研究及作用机制 |
2.1 原材料 |
2.1.1 沥青 |
2.1.2 集料 |
2.1.3 氧化石墨烯 |
2.2 GO改性沥青的制备 |
2.3 GO改性沥青黏附性研究 |
2.3.1 GO改性沥青60℃动力黏度 |
2.3.2 GO改性沥青布氏黏度 |
2.3.3 GO改性沥青拉拔强度研究 |
2.4 GO改性沥青表面自由能研究 |
2.4.1 热力学理论 |
2.4.2 接触角试验 |
2.4.3 结果讨论 |
2.5 本章小结 |
3 GO-竹纤维复合改性沥青胶浆协同作用机理研究 |
3.1 竹纤维及GO-竹纤维复合改性沥青胶浆的制备 |
3.1.1 竹纤维 |
3.1.2 GO-竹纤维复合改性沥青胶浆的制备 |
3.2 GO-竹纤维复合改性沥青胶浆物理性能 |
3.3 GO-竹纤维复合改性沥青胶浆黏附性能 |
3.3.1 GO-竹纤维复合改性沥青胶浆60℃动力黏度 |
3.3.2 GO-竹纤维复合改性沥青胶浆布氏黏度 |
3.3.3 GO-竹纤维复合改性沥青胶浆拉拔强度 |
3.4 GO-竹纤维复合改性沥青胶浆热性能分析 |
3.5 本章小结 |
4 GO-竹纤维复合改性沥青OGFC-13混合料性能研究 |
4.1 OGFC-13沥青混合料级配设计 |
4.1.1 原材料性质 |
4.1.2 矿料级配设计 |
4.1.3 确定最佳油石比 |
4.2 OGFC-13沥青混合料路用性能 |
4.2.1 高温稳定性 |
4.2.2 低温抗裂性 |
4.2.3 水稳定性 |
4.2.4 抗滑性能 |
4.2.5 渗水性 |
4.3 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 进一步研究计划 |
参考文献 |
攻读学位期间的主要学术成果 |
致谢 |
(3)复杂环境下再生沥青性能及扩散机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 再生技术研究现状 |
1.2.2 再生沥青扩散研究现状 |
1.2.3 沥青微观研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 原材料及试验方法 |
2.1 试验原材料 |
2.1.1 沥青 |
2.1.2 再生剂 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 沥青三大指标试验 |
2.2.2 动态剪切流变试验 |
2.2.3 弯曲梁流变试验仪 |
2.2.4 原子力显微镜观测 |
2.2.5 红外光谱试验 |
2.3 扩散研究方案选择 |
2.3.1 再生剂-沥青体系扩散情况分析 |
2.3.2 扩散影响因素分析 |
2.4 试样制备方法 |
2.4.1 老化沥青的制备 |
2.4.2 再生沥青的制备 |
2.4.3 弯曲梁流变试验样品制备 |
2.4.4 原子力显微镜试样制备 |
2.5 本章小结 |
第三章 再生沥青常规性能研究 |
3.1 基质沥青/SBS改性沥青三大指标研究 |
3.1.1 老化及再生沥青的针入度分析 |
3.1.2 老化及再生沥青的延度分析 |
3.1.3 老化及再生沥青的软化点分析 |
3.2 再生沥青低温蠕变特性研究 |
3.2.1 再生沥青低温性能变化规律 |
3.2.2 老化对再生沥青低温性能影响 |
3.2.3 温度对再生沥青低温性能的影响 |
3.2.4 再生剂掺量对再生沥青低温性能的影响 |
3.2.5 沥青临界低温分级 |
3.3 再生沥青中温性能研究 |
3.3.1 再生沥青动态剪切模量试验结果分析 |
3.3.2 再生沥青疲劳性能分析 |
3.3.3 沥青感温性能评价 |
3.4 本章小结 |
第四章 再生沥青宏观扩散性能研究 |
4.1 基于针入度的再生剂扩散性能分析 |
4.1.1 试验方法 |
4.1.2 再生沥青针入度结果分析 |
4.1.3 老化方式对再生剂在老化沥青中扩散的影响 |
4.1.4 温度对再生剂在老化沥青中扩散的影响 |
4.1.5 时间对再生剂在老化沥青中扩散的影响 |
4.2 基于DSR的再生剂扩散性能研究 |
4.2.1 试验方案设计 |
4.2.2 再生剂-老化沥青体系扩散规律影响因素 |
4.3 再生剂在老化沥青中扩散程度灰熵分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于AFM微观再生及扩散机理研究 |
5.1 杨氏模量与粘附力 |
5.1.1 杨氏模量力学模型 |
5.1.2 粘附力模型 |
5.2 老化及再生后的DMT模量和粘附力 |
5.3 基于AFM再生及扩散机理分析 |
5.3.1 扩散过程微观形貌研究 |
5.3.2 扩散过程微观力学指标研究 |
5.4 本章小结 |
第六章 基于红外光谱再生机理及扩散性能研究 |
6.1 基质沥青红外光谱分析 |
6.1.1 基质沥青老化及再生红外光谱分析 |
6.1.2 再生剂-基质沥青扩散体系红外光谱分析 |
6.2 SBS改性沥青红外光谱分析 |
6.2.1 SBS改性沥青老化及再生红外光谱分析 |
6.2.2 再生剂-SBS改性沥青扩散体系红外光谱分析 |
6.3 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文及研究成果 |
个人简介 |
(4)基于宏细观方法的复合改性沥青混合料低温开裂特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 SBS/胶粉复合改性沥青材料的研究现状 |
1.2.2 老化对沥青及沥青混合料影响的研究现状 |
1.2.3 盐冻融循环作用对沥青及沥青混合料影响的研究现状 |
1.2.4 基于宏细观的沥青及沥青混合料低温开裂性能研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 技术路线 |
第二章 原材料及试验方案 |
2.1 原材料及试件制备 |
2.2 老化及冻融循环试验设计 |
2.2.1 老化试验设计 |
2.2.2 冻融循环试验设计 |
2.3 改性沥青低温流变特性与化学特性试验 |
2.3.1 沥青弯曲蠕变劲度(BBR)试验 |
2.3.2 红外光谱(FTIR)试验 |
2.4 改性沥青粘附特性与力学特性试验 |
2.4.1 接触角测量试验 |
2.4.2 原子力显微镜(AFM)测试 |
2.5 改性沥青混合料低温开裂特性试验 |
2.5.1 约束试件温度应力试验 |
2.5.2 基于DIC技术的小梁三点弯曲试验 |
2.6 本章小结 |
第三章 改性沥青的低温流变及其与集料间粘附特性分析 |
3.1 改性沥青低温流变及化学特性分析 |
3.1.1 BBR试验结果与分析 |
3.1.2 红外光谱特征分析 |
3.1.3 化学官能团对低温流变特性的影响 |
3.2 基于表面自由能理论的改性沥青粘附性分析 |
3.2.1 表面能理论及相关表面能参数计算 |
3.2.2 沥青的粘聚性分析 |
3.2.3 沥青与集料的粘附性分析 |
3.3 基于AFM的改性沥青细观力学特性分析 |
3.3.1 粘附力模型与DMT模量模型 |
3.3.2 沥青粘附力分析 |
3.3.3 沥青DMT模量分布及其变化规律分析 |
3.3.4 沥青宏细观力学指标相关性分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 宏观尺度下改性沥青混合料低温开裂特性分析 |
4.1 约束试件温度应力试验分析 |
4.1.1 试验评价指标 |
4.1.2 试验结果及分析 |
4.2 基于断裂力学的小梁弯曲试验分析 |
4.2.1 试验评价指标 |
4.2.2 试验结果及分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 细观尺度下改性沥青混合料低温开裂特性分析 |
5.1 数字图像相关技术 |
5.2 加载过程中应变场的特征云图分析 |
5.2.1 水平应变场特征云图分析 |
5.2.2 竖直应变场特征云图分析 |
5.3 基于应变场的细观开裂特性分析 |
5.3.1 沥青混合料细观开裂特性表征 |
5.3.2 沥青混合料细观开裂特性分析 |
5.4 沥青混合料宏细观低温开裂指标相关性分析 |
5.5 沥青与沥青混合料评价指标关联性分析 |
5.6 本章小结 |
结论与展望 |
主要研究结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文及取得的科研成果 |
作者简介 |
(5)复合高模量改性剂HRMA改性机理及其混合料性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究与应用现状 |
1.2.2 国内研究与应用现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 技术路线 |
2 复合高模量改性剂HRMA改性沥青的制备及常规使用性能研究 |
2.1 原材料 |
2.1.1 沥青 |
2.1.2 高模量改性剂HRMA |
2.2 高模量改性剂HRMA的掺量和改性沥青的制备 |
2.3 高模量改性剂HRMA改性沥青的常规性能 |
2.3.1 HRMA改性沥青针入度及针入度指数 |
2.3.2 HRMA改性沥青软化点 |
2.3.3 HRMA改性沥青延度 |
2.3.4 HRMA改性沥青RTFOT老化后性能 |
2.3.5 灰色关联分析HRMA掺量与改性沥青性能的关系 |
2.4 本章小结 |
3 复合高模量改性剂HRMA改性沥青流变性能和改性机理研究 |
3.1 复合高模量改性剂HRMA改性沥青黏度 |
3.1.1 Brookfield旋转黏度试验 |
3.2 复合高模量改性剂HRMA改性沥青动态剪切流变(DSR)试验 |
3.2.1 动态剪切流变试验的试验原理 |
3.2.2 试验结果分析 |
3.3 复合高模量改性剂HRMA改性沥青弯曲梁流变(BBR)试验 |
3.3.1 弯曲梁流变试验的试验原理 |
3.3.2 试验结果分析 |
3.4 复合高模量改性剂HRMA改性沥青的改性机理研究 |
3.4.1 傅里叶红外光谱试验的试验原理 |
3.4.2 试验结果分析 |
3.5 本章小结 |
4 复合高模量改性剂HRMA改性沥青混合料的路用性能研究 |
4.1 沥青混合料配合比设计 |
4.1.1 原材料 |
4.1.2 沥青混合料试样的制备 |
4.1.3 沥青混合料的最佳油石比 |
4.2 沥青混合料的高温性能 |
4.2.1 试件成型和试验方案 |
4.2.2 车辙试验结果分析 |
4.2.3 车辙性能指标 |
4.3 沥青混合料的低温抗裂性能 |
4.3.1 试件成型和试验方案 |
4.3.2 试件结果分析 |
4.4 沥青混合料的水稳定性 |
4.4.1 沥青混合料的浸水马歇尔试验 |
4.4.2 沥青混合料的冻融劈裂试验 |
4.5 本章小结 |
5 复合高模量改性剂HRMA改性沥青混合料的单轴压缩动态模量研究 |
5.1 沥青混合料动态模量的基本概念 |
5.2 沥青混合料动态模量及相位角结果分析 |
5.2.1 动态模量试验 |
5.2.2 动态模量试验结果分析 |
5.3 动态模量主曲线 |
5.3.1 温度对动态模量主曲线的影响 |
5.3.2 改性剂对动态模量主曲线的影响 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(6)沥青材料自愈合行为的分子动力学模拟(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 技术路线 |
第二章 沥青分子模型的建立 |
2.1 分子动力学模拟方法 |
2.1.1 沥青分子建模的原理 |
2.1.2 分子模拟的力场选择 |
2.1.3 分子模拟的求和方法 |
2.1.4 分子模拟的系综 |
2.1.5 分子模拟的边界条件 |
2.2 沥青模型的建立 |
2.3 沥青分子合理性分析 |
2.3.1 沥青分子的密度比照 |
2.3.2 沥青的径向分布函数分析 |
2.3.3 溶解度参数和内聚能密度测算 |
2.3.4 玻璃态转化温度比较 |
2.4 沥青自愈合的界面模型 |
2.5 本章小结 |
第三章 三种类型沥青的自愈合分析 |
3.1 微观层面自愈合参数的计算 |
3.1.1 均方位移 |
3.1.2 扩散系数及拟合曲线 |
3.2 自愈合分析结果 |
3.3 SBS改性剂和长期老化影响自愈合能力的机理 |
3.3.1 机理探究的模拟方法 |
3.3.2 模拟结果与机理分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 粘附自愈合性能和粘结自愈合性能 |
4.1 沥青混合料的粘附粘结机制与沥青胶体结构 |
4.1.1 粘附粘结机制 |
4.1.2 沥青的胶体结构 |
4.2 粘结能、粘附能计算方法 |
4.3 界面能模拟结果及分析 |
4.3.1 沥青-矿料界面粘附能 |
4.3.2 沥青-沥青界面粘结能 |
4.4 相同温度下粘附能和粘结能的比较 |
4.5 粘附自愈合与粘结自愈合比较分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 沥青自愈合性能测试 |
5.1 实验方法 |
5.2 实验原理 |
5.2.1 动态剪切流变试验基本原理 |
5.2.2 DSR试件参数 |
5.2.3 DSR加载模式 |
5.3 试验方案与试验结果 |
5.3.1 试验方案 |
5.3.2 沥青自愈合指标与试验结果分析 |
5.4 分子动力学模拟结果与试验结果的比较 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论和成果 |
6.2 创新点 |
6.3 未来研究方向的展望 |
参考文献 |
致谢 |
(7)高黏改性沥青及多孔沥青混合料的稳定性与耐久性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 城市沥青路面的特点 |
1.1.2 多孔沥青路面的特点 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 多孔沥青混合料的应用 |
1.2.2 多孔沥青路面中沥青结合料的应用现状 |
1.2.3 多孔沥青混合料的级配组成 |
1.2.4 多孔沥青混合料稳定性和耐久性 |
1.3 存在的主要问题 |
1.4 主要研究内容与技术路线 |
第二章 高黏改性沥青的材料设计、性质及影响因素 |
2.1 高黏改性沥青的材料设计 |
2.1.1 基质沥青的选择 |
2.1.2 热塑性弹性体与性质 |
2.1.3 增黏剂的选择与机理 |
2.1.4 增塑剂的选择与机理 |
2.2 高黏改性沥青的性能要求 |
2.3 高黏改性沥青的制备 |
2.3.1 方案设计 |
2.3.2 制备工艺 |
2.4 高黏改性沥青的基本性质 |
2.4.1 弹性体的确定 |
2.4.2 多指标正交试验结果 |
2.5 多目标正交极差因素分析 |
2.6 不同高黏改性沥青的改性机理 |
2.7 流变性能及老化机理 |
2.7.1 高温流变性及老化作用的影响 |
2.7.2 不同高黏改性沥青的老化机理 |
2.8 本章小结 |
第三章 复杂条件下高黏改性沥青-集料的纳观与宏观黏附性 |
3.1 微观与宏观黏附试验设计 |
3.1.1 基于AFM的微观形貌及力学性能测试 |
3.1.2 基于Posi Test AT-A的宏观黏附性能测试 |
3.2 基于AFM的形貌特征与纳观力学性能 |
3.2.1 不同条件下的形貌特征与粗糙度 |
3.2.2 纳观黏附力计算 |
3.2.3 杨氏模量的计算 |
3.2.4 黏附力与黏附功的转化 |
3.3 基于Posi Test AT-A试验的宏观黏附性能 |
3.3.1 方法改进后黏附破坏的判断 |
3.3.2 老化条件下的黏附破坏 |
3.3.3 老化-浸水条件下的黏附破坏 |
3.3.4 老化-浸水-低温条件下的黏附破坏 |
3.4 本章小结 |
第四章 级配与针片状对PA混合料贯入强度和空隙特征的影响 |
4.1 级配理论及骨架嵌挤混合料设计方法 |
4.1.1 级配设计的基础理论 |
4.1.2 骨架嵌挤沥青混合料设计方法 |
4.2 多孔沥青混合料的级配设计 |
4.2.1 粗集料级配设计 |
4.2.2 细集料级配设计 |
4.2.3 合成级配曲线 |
4.2.4 最佳沥青用量的确定 |
4.3 级配类型对贯入强度和空隙特征的影响 |
4.3.1 级配类型的选择及性质 |
4.3.2 不同级配类型的贯入强度试验 |
4.3.3 不同级配类型的空隙分布特征 |
4.4 针片状含量对贯入强度和空隙特征的影响 |
4.4.1 离散元模拟针片状含量对体积特征的影响 |
4.4.2 级配选择及混合料性质 |
4.4.3 针片状含量对贯入强度的影响 |
4.4.4 针片状含量对空隙特征与接触状态的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 多孔沥青混合料的温度稳定性与耐久性 |
5.1 温度稳定性与耐久性评价方法的选择 |
5.1.1 温度稳定性评价方法 |
5.1.2 耐久性评价方法 |
5.2 多孔沥青混合料的温度稳定性 |
5.2.1 高温稳定性 |
5.2.2 低温抗裂性 |
5.3 多孔沥青混合料的耐久性 |
5.3.1 多孔沥青混合料的老化处理 |
5.3.2 老化-冻融循环对劈裂强度的影响 |
5.3.3 老化-冻融循环对磨耗损失的影响 |
5.3.4 老化作用对耐疲劳性的影响 |
5.4 本章小结 |
第六章 多孔沥青混合料的性能提升技术及适用性 |
6.1 改性沥青对稳定性与耐久性的作用 |
6.1.1 改性沥青的选择 |
6.1.2 改性沥青对温度稳定性的作用 |
6.1.3 改性沥青对耐久性的作用 |
6.2 工程纤维对稳定性与耐久性的作用 |
6.2.1 工程纤维的选择 |
6.2.2 工程纤维对温度稳定性的作用 |
6.2.3 工程纤维对耐久性的作用 |
6.3 工程填料对稳定性与耐久性的作用 |
6.3.1 工程填料的选择 |
6.3.2 工程填料对温度稳定性的作用 |
6.3.3 工程填料对耐久性的作用 |
6.4 不同技术的适用性分析 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与建议 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 进一步研究建议 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(8)温拌再生SBS改性沥青及混合料性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 沥青老化研究进展 |
1.2.2 沥青再生研究进展 |
1.2.3 沥青温拌再生研究进展 |
1.3 本文研究内容和技术路线 |
1.3.1 本文主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 温拌再生SBS改性沥青结合料基本性能研究 |
2.1 沥青的选择及基本性能 |
2.2 普通再生 |
2.2.1 基本性能分析 |
2.2.2 高温性能分析 |
2.2.3 低温性能分析 |
2.3 复合再生及最佳再生剂确定 |
2.4 温拌剂的制备 |
2.5 温拌再生SBS改性沥青结合料SHRP性能研究 |
2.5.1 基本性能试验分析 |
2.5.2 旋转黏度试验分析 |
2.5.3 高温性能分析 |
2.5.4 中温性能分析 |
2.5.5 低温性能分析 |
2.6 本章小结 |
3 温拌再生SBS改性沥青结合料流变特性研究 |
3.1 温度扫描试验 |
3.2 频率扫描试验 |
3.2.1 复数剪切模量分析 |
3.2.2 复数剪切模量主曲线分析 |
3.2.3 玻璃化转变温度 |
3.3 高温蠕变恢复特性研究 |
3.3.1 定性分析 |
3.3.2 J_(nr)和R值 |
3.3.3 应力敏感性分析 |
3.3.4 高温性能指标关联分析 |
3.3.5 基于Burgers模型评价分析 |
3.4 本章小结 |
4 温拌再生SBS改性沥青结合料微观结构与热性能分析 |
4.1 荧光显微镜(FM)试验 |
4.1.1 试验原理及方法 |
4.1.2 定性分析 |
4.1.3 定量分析 |
4.2 傅里叶红外光谱(FTIR)分析 |
4.2.1 试验原理及方法 |
4.2.2 定性分析 |
4.2.3 定量分析 |
4.3 温拌再生沥青结合料热性能分析 |
4.3.1 试验原理及方法 |
4.3.2 玻璃化转变温度分析 |
4.3.3 沥青吸热峰分析 |
4.4 本章小结 |
5 温拌再生SBS改性沥青混合料性能评价 |
5.1 温拌再生SBS改性沥青混合料级配设计 |
5.1.1 集料选择 |
5.1.2 级配曲线设计 |
5.2 最佳沥青用量确定 |
5.2.1 拌合压实温度确定 |
5.2.2 最佳油石比确定 |
5.3 力学性能 |
5.4 高温抗车辙性能分析 |
5.5 水稳定性分析 |
5.5.1 浸水马歇尔试验 |
5.5.2 冻融劈裂试验 |
5.6 低温抗裂性分析 |
5.7 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(9)高掺量胶粉-SBS复合改性沥青及混合料性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 橡胶粉改性沥青 |
1.2.2 SBS改性沥青 |
1.2.3 橡胶粉-SBS复合改性沥青 |
1.2.4 高掺量胶粉改性沥青 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 技术路线 |
第二章 胶粉-SBS复合改性沥青的制备及性能研究 |
2.1 试验原材料 |
2.2 普通掺量胶粉复合改性沥青制备工艺及影响因素 |
2.2.1 制备工艺 |
2.2.2 橡胶粉细度对复合改性沥青的影响 |
2.2.3 改性剂掺量对复合改性沥青的影响 |
2.3 高掺量胶粉复合改性沥青制备工艺 |
2.3.1 裂解方案的比选 |
2.3.2 预活化温度对复合改性沥青的影响 |
2.3.3 不同预处理方式对复合改性沥青的影响 |
2.3.4 最高胶粉掺量及最佳裂解剂掺量研究 |
2.4 本章小结 |
第三章 高掺量胶粉-SBS复合改性沥青性能研究 |
3.1 改性沥青动态剪切流变性能 |
3.1.1 温度扫描 |
3.1.2 多重应力蠕变恢复 |
3.2 低温性能 |
3.2.1 蠕变劲度(S) |
3.2.2 蠕变速率(m) |
3.3 老化性能 |
3.3.1 热氧老化 |
3.3.2 光氧老化 |
3.4 本章小结 |
第四章 高掺量胶粉-SBS复合改性沥青机理研究 |
4.1 荧光显微镜分析 |
4.2 扫描电镜分析(SEM) |
4.3 X射线光电子能谱分析(XPS) |
4.3.1 样品制备 |
4.3.2 试验结果及分析 |
4.4 红外光谱分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 高掺量胶粉-SBS复合改性沥青混合料路用性能研究 |
5.1 原材料 |
5.2 配合比设计 |
5.2.1 级配选取 |
5.2.2 确定最佳油石比 |
5.3 高温稳定性 |
5.4 低温抗裂性 |
5.5 水稳定性 |
5.5.1 浸水马歇尔试验 |
5.5.2 冻融劈裂试验 |
5.6 抗疲劳性 |
5.7 本章小结 |
第六章 实体工程应用 |
6.1 工程概况 |
6.2 原材料检验 |
6.3 配合比设计 |
6.3.1 级配设计 |
6.3.2 确定最佳油石比 |
6.4 施工质量控制 |
6.5 应用效果 |
6.6 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
创新点 |
展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(10)氧化石墨烯改性沥青的流变特性及其影响机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 改性沥青 |
1.2.2 改性剂的发展 |
1.3 石墨烯/氧化石墨烯在沥青中的应用 |
1.4 本文主要研究内容与技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 原材料及试验方法 |
2.1 原材料 |
2.2 沥青常规指标性能试验 |
2.3 沥青老化试验 |
2.4 沥青微观结构试验 |
3 氧化石墨烯改性沥青高温流变性能研究 |
3.1 沥青常规指标性能影响 |
3.2 氧化石墨烯对沥青储存稳定性能的影响 |
3.3 氧化石墨烯对沥青流变特性的研究 |
3.3.1 温度扫描的沥青流变参数 |
3.3.2 频率扫描的沥青流变参数 |
3.4 沥青主曲线分析 |
3.5 氧化石墨烯对沥青高温抗变形能力影响 |
3.6 本章小结 |
4 氧化石墨烯改性沥青低温流变性能研究 |
4.1 弯曲梁低温蠕变试验结果分析 |
4.2 基于Burgers模型的低温蠕变性能分析 |
4.3 Burgers模型介绍 |
4.3.1 Burgers模型参数推导 |
4.3.2 相关参数分析 |
4.4 基于灰关联法的氧化石墨烯改性沥青低温试验结果分析 |
4.4.1 灰关联法 |
4.4.2 评价指标的灰关联分析 |
4.5 本章小结 |
5 老化对氧化石墨烯改性沥青机理研究 |
5.1 老化对氧化石墨烯改性沥青流变特性的研究 |
5.1.1 温度扫描下老化沥青的流变参数 |
5.1.2 频率扫描下老化沥青的流变参数 |
5.2 老化沥青主曲线分析 |
5.3 老化对氧化石墨烯改性沥青高温抗变形能力影响 |
5.3.1 加卸载应力关系曲线 |
5.3.2 蠕变指标分析 |
5.4 本章小结 |
6 氧化石墨烯改性沥青微观特性研究 |
6.1 X-衍射仪(XRD) |
6.2 红外光谱分析(FTIR) |
6.3 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 进一步研究建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录 A 氧化石墨烯改性沥青指标试验数据 |
攻读学位期间的研究成果 |
四、SBS改性沥青稳定机理的研究(论文参考文献)
- [1]基于分子动力学的改性剂与沥青相容性及改性沥青黏附性研究[D]. 李池璇. 南京林业大学, 2021(02)
- [2]氧化石墨烯(GO)-竹纤维复合改性沥青及OGFC沥青混合料性能研究[D]. 李超. 中南林业科技大学, 2021(01)
- [3]复杂环境下再生沥青性能及扩散机理研究[D]. 崔树宇. 内蒙古工业大学, 2021(01)
- [4]基于宏细观方法的复合改性沥青混合料低温开裂特性研究[D]. 罗学东. 内蒙古工业大学, 2021(01)
- [5]复合高模量改性剂HRMA改性机理及其混合料性能研究[D]. 郝志腾. 内蒙古农业大学, 2021(02)
- [6]沥青材料自愈合行为的分子动力学模拟[D]. 王吉. 吉林大学, 2021(01)
- [7]高黏改性沥青及多孔沥青混合料的稳定性与耐久性研究[D]. 张正伟. 长安大学, 2021(02)
- [8]温拌再生SBS改性沥青及混合料性能研究[D]. 滕健兴. 大连理工大学, 2021(01)
- [9]高掺量胶粉-SBS复合改性沥青及混合料性能研究[D]. 曹昊楠. 长安大学, 2021
- [10]氧化石墨烯改性沥青的流变特性及其影响机理研究[D]. 赵艳. 兰州交通大学, 2021(02)