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沥青性能的优劣对混合料的性能有着极其重要的影响,通过向沥青中加合适的改性剂,对沥青及混合料的高、低温性能及抗老化性能的提高有一定的帮助。高海拔地区具有独特的气候,冬季时间长、温度低、紫外线强、温差大及冻融循环严重等特点,路面容易出现低温开裂等病害,特殊的地区因其独特的气候,对道路材料有着更高的要求,需要高性能的沥青及沥青混合料来进行道路的铺筑。故本文旨在制备一种高性能的复合改性沥青,来适应高海拔地区的独特气候,进而使道路的使用寿命得以延长。
本文首先对纳米ZnO进行了表面有机化处理,并对改性前后的纳米ZnO做红外光谱及TEM试验,结果显示表面改性后的纳米ZnO团聚现象大幅减少;验证了纳米ZnO表面改性前后的纳米ZnO改性沥青的基本性能指标,试验结果为针入度、软化点及延度均有一定程度的提高,证明了修饰后的纳米ZnO在沥青中分散更加均匀;通过正交试验法得出了三种改性剂的最佳掺量,成功制备出性能较好的纳米ZnO/SBS/SBR复合改性沥青;分别对中海90#基质沥青、SBR改性沥青、SBS改性沥青及纳米ZnO/SBS/SBR复合改性沥青进行旋转薄膜加热及紫外老化试验,以软化点差及5℃延度保留率为评价指标,来比较四种沥青老化前后的高、低温性能;分别对四种老化前后的沥青分别做动态剪切流变试验(DSR)及低温弯曲流变试验(BBR),用于评价的指标为:抗车辙因子G*/sinδ、弯曲蠕变劲度模量S、蠕变速率m,对比分析四种沥青的流变性能;制备四种沥青混合料试件并其进行长期热老化试验,对四种老化前后的沥青混合料试件分别做浸水马歇尔试验、车辙试验、低温弯曲试验及冻融劈裂试验,以动稳定度、浸水残留稳定度、冻融劈裂强度比、弯拉破坏强度、破坏弯拉应变为评价指标,对比分析了四种老化前后的沥青混合料的高、低温及水稳定性能差异。
试验结果表明,本文所制备的纳米ZnO/SBS/SBR复合改性沥青综合性能相对较好,软化点可达76.8℃,5℃延度可达60.2cm。复合改性沥青的性能与SBR、SBS改性沥青相比,在老化前,复合改性沥青的高、低温性能均为最佳;热氧老化后,复合改性沥青与SBS改性沥青高、低温性能相差无几;紫外老化后,复合改性沥青的性能得到了最佳展现,其高、低温性能均为最佳。
本文首先对纳米ZnO进行了表面有机化处理,并对改性前后的纳米ZnO做红外光谱及TEM试验,结果显示表面改性后的纳米ZnO团聚现象大幅减少;验证了纳米ZnO表面改性前后的纳米ZnO改性沥青的基本性能指标,试验结果为针入度、软化点及延度均有一定程度的提高,证明了修饰后的纳米ZnO在沥青中分散更加均匀;通过正交试验法得出了三种改性剂的最佳掺量,成功制备出性能较好的纳米ZnO/SBS/SBR复合改性沥青;分别对中海90#基质沥青、SBR改性沥青、SBS改性沥青及纳米ZnO/SBS/SBR复合改性沥青进行旋转薄膜加热及紫外老化试验,以软化点差及5℃延度保留率为评价指标,来比较四种沥青老化前后的高、低温性能;分别对四种老化前后的沥青分别做动态剪切流变试验(DSR)及低温弯曲流变试验(BBR),用于评价的指标为:抗车辙因子G*/sinδ、弯曲蠕变劲度模量S、蠕变速率m,对比分析四种沥青的流变性能;制备四种沥青混合料试件并其进行长期热老化试验,对四种老化前后的沥青混合料试件分别做浸水马歇尔试验、车辙试验、低温弯曲试验及冻融劈裂试验,以动稳定度、浸水残留稳定度、冻融劈裂强度比、弯拉破坏强度、破坏弯拉应变为评价指标,对比分析了四种老化前后的沥青混合料的高、低温及水稳定性能差异。
试验结果表明,本文所制备的纳米ZnO/SBS/SBR复合改性沥青综合性能相对较好,软化点可达76.8℃,5℃延度可达60.2cm。复合改性沥青的性能与SBR、SBS改性沥青相比,在老化前,复合改性沥青的高、低温性能均为最佳;热氧老化后,复合改性沥青与SBS改性沥青高、低温性能相差无几;紫外老化后,复合改性沥青的性能得到了最佳展现,其高、低温性能均为最佳。