蛭石與納米二氧化鈦復(fù)配改性瀝青的制備與性能研究.pdf

1、瀝青在使用過(guò)程中受到熱、氧、光、水及荷載等因素的作用會(huì)發(fā)生老化現(xiàn)象，影響瀝青路面的使用性能，提高瀝青的耐老化性對(duì)于延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命、減少其養(yǎng)護(hù)費(fèi)用、節(jié)約寶貴的石油資源具有重要的意義。納米材料具有較強(qiáng)的紫外光屏蔽作用，可用于改善瀝青的光老化性能。層狀硅酸鹽具有比表面積大的特點(diǎn)，與瀝青可以形成插層型或剝離型納米復(fù)合結(jié)構(gòu)，使氧在瀝青中的傳播發(fā)生曲折，延緩瀝青的氧化作用，增強(qiáng)瀝青的抗熱氧老化性能。本文采用蛭石與納米TiO2復(fù)配對(duì)瀝青進(jìn)行改

2、性，并對(duì)復(fù)配改性瀝青的物理性能和流變性能進(jìn)行了研究；同時(shí)研究了復(fù)配改性劑對(duì)瀝青短期熱老化性能、長(zhǎng)期熱老化性能和光老化性能的影響。
　　X-射線衍射試驗(yàn)表明，采用十六烷基三甲基溴化銨對(duì)蛭石進(jìn)行有機(jī)插層處理以后，蛭石的層間距由1.42nm增大到4.93nm，蛭石與瀝青形成了剝離型的納米復(fù)合結(jié)構(gòu)。常規(guī)試驗(yàn)結(jié)果表明復(fù)配改性劑改善了瀝青的高溫穩(wěn)定性，但會(huì)降低瀝青的延展性。復(fù)配改性瀝青的疲勞因子小于基質(zhì)瀝青，表明復(fù)配改性瀝青抗疲勞開(kāi)裂性能優(yōu)于

3、基質(zhì)瀝青。儲(chǔ)存穩(wěn)定性試驗(yàn)表明，復(fù)配改性瀝青具有較好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。
　　采用旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱模擬瀝青的短期熱氧老化，對(duì)老化后瀝青試樣進(jìn)行性能測(cè)試。結(jié)果顯示復(fù)配改性后瀝青的殘留針入度和相位角老化指數(shù)更大，軟化點(diǎn)增量、布氏旋轉(zhuǎn)粘度增長(zhǎng)率和復(fù)數(shù)剪切模量老化指數(shù)更小，表明復(fù)配改性劑可以顯著改善瀝青的抗短期熱老化性能。采用壓力老化試驗(yàn)?zāi)M瀝青的長(zhǎng)期熱氧老化，試驗(yàn)結(jié)果表明，復(fù)配改性瀝青的長(zhǎng)期熱氧老化性能優(yōu)于基質(zhì)瀝青。彎曲梁流變儀試驗(yàn)結(jié)果顯示復(fù)配改性

4、瀝青的勁度模量與勁度變化速率與基質(zhì)瀝青相差不大，表明復(fù)配改性劑的加入不會(huì)引起瀝青的低溫抗裂性能下降。采用加速紫外光老化和自然暴曬老化兩種方式模擬瀝青使用過(guò)程中的光老化，結(jié)果表明在加速紫外光老化和自然暴曬老化過(guò)程中，瀝青的老化均會(huì)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而變緩。對(duì)于加速紫外光老化，復(fù)配改性瀝青的光老化性能受復(fù)配改性劑摻量影響較大，1％OVEMt+3%TiO2復(fù)配改性劑的效果最好；而對(duì)于自然暴曬老化，復(fù)配改性瀝青的光老化性能均優(yōu)于基質(zhì)瀝青。