《多重環境組合作用下膠粉改性瀝青老化特性及機理研究》是依託揚州大學，由肖鵬擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：多重環境組合作用下膠粉改性瀝青老化特性及機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：肖鵬
- 依託單位：揚州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
道路瀝青老化一直是工程材料領域關注的重要研究課題。國內外在瀝青的短期和長期老化方面已做了大量的研究工作。但多重環境組合作用下對瀝青老化影響的研究並不多，尤其對膠粉改性瀝青老化的研究才剛起步。本項目擬研究試驗原材料和製備工藝參數對採用物理、化學改性方法的膠粉改性瀝青老化性能的影響，確定最佳的製備工藝。對不同環境因素進行組合，研究各種組合的合理性，通過室內模擬加速老化試驗分析各種環境因素參數變化對膠粉改性瀝青老化的影響規律，得出不同組合下環境因素參數合理的選取範圍。將膠粉改性瀝青與基質瀝青進行多重環境組合作用下的老化試驗對比分析，研究膠粉改性瀝青在多重因素組合作用下老化指標的變化規律，得到膠粉改性瀝青的老化特性。運用現代化學微觀結構測試方法，測試膠粉改性瀝青老化前後的微觀結構形態變化，揭示膠粉改性瀝青老化機理。為提高膠粉改性瀝青材料的路面使用品質、延長其路面使用壽命提供理論依據和技術支持。
結題摘要
膠粉改性瀝青作為一種性能優良的節能環保材料，具有廣泛的套用前景。但它在熱、氧、光、水等環境因素作用下容易發生老化，使路面產生一系列病害。為解決上述問題，本項目研究了多重環境組合作用下兩種膠粉改性瀝青（橡膠瀝青、TOR橡膠瀝青）的老化特性與機理，為延長路面使用壽命提供理論依據和技術支持。 本項目研究工作按照計畫書的研究內容展開，已按計畫完成相關研究工作。主要包括：製備工藝對膠粉改性瀝青性能的影響；模擬老化試驗中環境因素參數的選取對膠粉改性瀝青性能的影響；不同環境因素組合作用下膠粉改性瀝青的老化特性；膠粉改性瀝青在老化過程中的微觀變化與機理。現已形成以下研究成果： 通過對不同溶脹時間下兩種膠粉改性瀝青存儲穩定性、耐熱性、低溫抗裂性的試驗研究，確定製備過程中溶脹1h為最佳工藝。詳見附屬檔案12周鑫碩士學位論文。 將紫外光、水等環境因素引入模擬瀝青老化的試驗中。改變紫外光照時間和光照溫度、水的pH值和氯鹽含量，分別對兩種膠粉改性瀝青進行模擬老化和巨觀性能試驗，結合灰關聯分析可得：與紫外光照時間關聯度最大的是抗疲勞性能，受光照溫度影響最大的是低溫性能。此外，水中pH值與瀝青各項性能指標的關聯度都在0.5~0.7之間，但氯鹽含量的變化對瀝青的低溫性能、高溫性能以及抗疲勞性能均有顯著影響。詳見附屬檔案13吳美平碩士學位論文。 採用一種量化比值表征不同環境組合作用下膠粉改性瀝青各項巨觀性能的變化程度，該比值實質可作為評價瀝青老化特性的指標。結果表明：相比普通瀝青，膠粉改性瀝青的高溫性能、低溫性能和抗疲勞性能在不同環境因素影響下變化程度小，不易衰變。詳見附屬檔案14史杉杉碩士學位論文。 採用差示掃描熱分析（DSC）法和紅外光譜分析法對膠粉改性瀝青的微觀老化機理做進一步研究。結果表明：相比普通瀝青，膠粉改性瀝青在不同環境組合作用下熱焓值小，且羰基（C=O）、亞碸基（S=O）官能團的指數增長率低，即具有更好的熱穩定性和抗氧化能力。結合灰關聯分析，瀝青各項巨觀性能與羰基指數的關聯度大於其與亞碸基指數的關聯度，且抗疲勞性能最易受官能團指數影響。詳見附屬檔案14史杉杉碩士學位論文。 最終成果：發表期刊論文10篇（EI收錄5篇）、會議論文1篇（EI收錄1篇）、碩士學位論文3篇、申請發明專利3項（授權1項）、參加國內外學術會議4次。
