新型胶粉改性沥青老化特性及机理研究

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1、4*1＜旳A牟硕士学住论丈论丈题目：TOR橡胶沥青老化特性及机理研克学科专业：结构工程专业代码：081402研克方向:工程学佞类别:论丈编号:路面工学硕士屮图分类号:U.D.C.:工学硕士学位论文tor橡胶沥青老化特性及机理研究硕士研究生：***师:专业：结构工程二o—年五月ClassifiedIndex：U.D・C.:M.D.DissertationResearchontheAgingCharacteristicsandMechanismofTORAsphaltRubberGraduatedStudent:***Adviser：***Major:StructuralEngineer

2、ingMay,2011摘要TOR的加入改善了橡胶沥青的组成结构与性能,TOR橡胶沥青作为一种具有优良路用性能的节能环保材料具有广泛的应用前景。作为一种高分子材料，TOR橡胶沥青在热、光、氧、水分等因素作用卜•容易发生老化，沥青的老化会使沥青路面产生一系列病害，直接影响路面的使用寿命。因此，有必要研究TOR橡胶沥青的老化特性及机理，为延长TOR橡胶沥青路面使用寿命提供理论依据和技术支持。木研究选取了东海牌70#沥青、虹磊601=1斜交胎胶粉和维他连接剂（TOR）制备TOR橡胶沥青。沥青制备时搅拌温度控制在170±3°C,搅拌速率为500rpm,搅拌时间为60min,搅拌完成后静置溶胀l

3、h。根据沥青实际使用时的老化影响因素及国内外研究现状，考虑热、氧、光、水儿种环境因索进行老化环境组合，选取薄膜烘箱加热老化试验、圧力老化试验和紫外光老化试验设备进行沥青老化模拟试验。对比分析基质沥青、橡胶沥青和TOR橡胶沥青薄膜加热老化和压力老化标准试验前后的性能，得出以下结论：三种沥青老化后软化点提高，延度、针入度降低；TOR的加入减弱了橡胶沥青短期老化对其高温性能的影响，使橡胶沥青短期老化后低温抗裂性能变差。随着老化深度的増加，橡胶沥青135°C粘度增大，170°C、180°C粘度有下降趋势。动态剪切流变试验结果显示老化后TOR橡胶沥青粘温敏感性较强，但其抗车辙性能和抗疲劳性能比

4、橡胶沥青好。改变了老化的温度和时间进行试验分析，研究老化温度和时间对TOR橡胶沥青老化性能的影响。结杲显示：老化温度对TOR橡胶沥青的高温性能有影响，但各技术指标数值变化规律性不强，老化温度的增加使TOR橡胶沥青的低温性能下降。老化时间对沥青性能影响很大，老化时间越长，TOR橡胶沥青各指标变化越明显，老化越严重。将TOR橡胶沥青在不同环境下老化，测试老化前后性能变化，研究老化环境因素对沥青性能影响。结果表明：TOR橡胶沥青紫外光老化是一个分阶段的过程，在5・10天之间老化速度比较快，紫外光老化时间越长，老化越严重；水分加剧了沥青的老化，TOR橡胶沥青的抗热氧水老化能力比橡胶沥青好；热

5、氧水光几种因索对沥青老化的影响都是不可忽略的。通过红外光谱分析与核磁共振氢谱分析方法分析TOR橡胶沥青老化前后组成结构变化，研究TOR橡胶沥青的老化机理。红外光谱分析结果显示：TOR橡胶沥青在制备过程屮发生了老化；tor橡胶沥青老化是一个氧化过程，城基和亚砚官能团含量逐渐增in；TOR的加入延缓了沥青老化过程中硫的氧化速度；水能够促进碳元素的氧化，对硫元素的氧化具有抑制作用。核磁共振氢谱分析表明：老化试验条件不同，TOR橡胶沥青发生的化学反应过程不同，TOR橡胶沥青热氧老化过程中以芳香结构的缩聚脱氢反应为主要类型，光氧老化则更多地发生了裂解和异构化反应;TOR橡胶沥青老化过程中会发生

6、芳构化、异构化、裂解缩合等反应。关键词：TOR；橡胶沥青；老化；性能；机理AbstractTORimprovesthecompositionandpropertiesofasphaltrubber.Asanexcellentenergy-savingmaterialwithgoodroadperformance,TORasphaltrubberhasawiderangeofapplications.Asapolymermaterial,TORasphaltrubberislikelytoaginginheat,light,oxygen,waterandotherfactors.The

7、agingofasphaltpavementwillproduceaseriesofdiseases,andhasadirectimpactonthelifeoftheroad.Therefore,itisnecessarytostudytheagingcharacteristicsandmechanismofTORasphaltrubbertoprovideatheoreticalbasisandtechnicalsupportfortheextende