毕业答辩范文

1、SBS改性沥青的制取极其老化试验不同SBS掺量的改性沥青老化前后性能分析沥青混合料老化前后感温性能研究红外光谱法检测SBS含量的可行性SBS含量的红外光谱检测方法基于FTIR的改性沥青老化分析在我国已建成的高速公路路面中，90%以上是半刚性基层沥青路面从2010年至2015年道路沥青年均消费总量已达2000万吨用量庞大，同时存在普遍的问题和病害沥青的改性改性效果（SBS）沥青常规检测指标SBS含量检测及抗老化性能荧光显微分析法、凝胶渗透色谱法、热重分析法和红外光谱法等基于红外光谱法检测改性沥青中SBS含量，分析沥青老化特性制样 实验室制取SBS含量分别为2%、2%、3%、4%、5%及6%的SB

2、S改性沥青老化试验 沥青RTOF、PAV老化试验；沥青混合料老化试验性能指标试验 三大指标、PG分级、布氏旋转粘度试验、高温车辙、低温小梁弯曲红外光谱分析 检测SBS含量，分析老化规律及老化程度基质沥青基质沥青 壳牌沥青有限公司所生产的70#石油沥青（后文简称壳牌）和江苏宝利沥青股份有限公司提供的70#石油沥青（后文简称宝利）。SBSSBS改性剂改性剂 壳牌沥青有限公司生产的YH-791-H型SBS改性剂集料、矿粉、稳定剂（集料、矿粉、稳定剂（ 硫磺）、沥青溶剂（）、沥青溶剂（ CS2 ） 傅里叶红外光谱仪傅里叶红外光谱仪高速剪切搅拌仪高速剪切搅拌仪旋转薄膜烘箱旋转薄膜烘箱动态剪切流变仪动态剪

3、切流变仪 SBS SBS改性剂加入基质沥青后，改性剂加入基质沥青后，SBSSBS聚合物端基（聚苯乙烯节点）在高温环境聚合物端基（聚苯乙烯节点）在高温环境下发生软化，随之具有一定的流动性；而聚合物中基（聚丁二烯链）则吸收或下发生软化，随之具有一定的流动性；而聚合物中基（聚丁二烯链）则吸收或胶结沥青相中的油分，体积增大，成为一种类似海绵状的弹性体。在沥青与改胶结沥青相中的油分，体积增大，成为一种类似海绵状的弹性体。在沥青与改性剂剪切搅拌的过程中，性剂剪切搅拌的过程中，SBSSBS改性剂这种变软、弹性增加、体积增大的效果逐渐改性剂这种变软、弹性增加、体积增大的效果逐渐明显，并且在沥青相中分散均匀。当

4、明显，并且在沥青相中分散均匀。当SBSSBS改性剂剂量达到一定值时，聚合物完全改性剂剂量达到一定值时，聚合物完全分散在沥青相中并被软沥青质、胶质等包围和渗透，形成连续、交联的分散在沥青相中并被软沥青质、胶质等包围和渗透，形成连续、交联的SBSSBS空间空间网络结构，沥青分子间相互作用力得以加强，内聚力得以提高。在宏观上，网络结构，沥青分子间相互作用力得以加强，内聚力得以提高。在宏观上，SBSSBS的改性效果表现为沥青粘度增加、变形能力增强、抗车辙能力上升等。的改性效果表现为沥青粘度增加、变形能力增强、抗车辙能力上升等。沥青加热精确秤取加入搅拌高速剪切搅拌发育溶胀 针入度针入度- 沥青针入度试验

5、是检测沥青软硬程度和稠度、抵抗剪切破坏能力，并以此反映沥青感温性的一项重要指标。 软化点软化点- 沥青软化点是沥青达到某种特定条件粘度时的温度，其主要反映沥青的高温稳定性，亦可作为沥青粘度性能的参考指标。 延延 度度- 沥青延度是用以评价沥青塑性的重要指标，延度越大，说明沥青塑性越好。 针入度指数、延度、软化点随着针入度指数、延度、软化点随着SBS含量含量的增加而提升，较整体而言，的增加而提升，较整体而言，SBS含量从含量从2%到到4%时，增幅明显。且壳牌沥青增幅比宝利时，增幅明显。且壳牌沥青增幅比宝利沥青略微要大，但沥青略微要大，但SBS含量超过含量超过5%后，壳牌后，壳牌沥青三大指标呈现出

6、下降的趋势。说明对于沥青三大指标呈现出下降的趋势。说明对于不同种类的基质沥青而言，不同种类的基质沥青而言，SBS改性剂对其有改性剂对其有着不同的改性效果。着不同的改性效果。1 1、三大指标试验、三大指标试验 老化前后针入度指数变化老化前后针入度指数变化 老化前后软化点变化老化前后软化点变化 老化前后延度变化老化前后延度变化 经经RTFO老化后，改性沥青针入度指数、老化后，改性沥青针入度指数、延度下降明显，且延度下降明显，且SBS改性剂掺量越大，其改性剂掺量越大，其下降幅度越大，当下降幅度越大，当SBS改性剂掺量为改性剂掺量为6%时，时，两种沥青老化后延度较未老化前分别减少了两种沥青老化后延度较

7、未老化前分别减少了31.4%和和23.7%；而软化点在改性沥青老化后；而软化点在改性沥青老化后变化无明显规律。变化无明显规律。动态剪切流变仪动态剪切流变仪 动态剪切流变仪（DSR）试验是利用微小震动模式对沥青试验施以小幅度正弦交变荷载，以测试沥青相应流变参数以反映其在中等温度（6482左右）条件下的疲劳特性，表征其动态粘弹性能。复数复数剪切模量剪切模量G* G*用以表示沥青循环剪切变形时所受到的合阻力的度量，其包括可恢复的弹性部分（G1）和不可恢复的粘性部分（G2）组成相位角相位角 沥青弹性和粘性变形数量的相对指标抗车辙因子抗车辙因子G*/sin 用来表示沥青材料抗永久变形能力，在最高路面设计

8、温度下，其值越大，表示沥青的流动变形越小，抵抗车辙的能力越强。 在加入在加入SBS改性剂后，两种品牌的沥青抗车辙因子改性剂后，两种品牌的沥青抗车辙因子G*/sin一致得到提高，且一致得到提高，且SBS掺量越高，其掺量越高，其G*/sin越高，说明添加越高，说明添加SBS改性剂能使沥青提高抗车辙性，增强其改性剂能使沥青提高抗车辙性，增强其抗永久变形能力；亦可看出，沥青试样经抗永久变形能力；亦可看出，沥青试样经RTFOT老化后，抗车辙因子老化后，抗车辙因子G*/sin较原较原样也得以提高。样也得以提高。 动态剪切流变仪（动态剪切流变仪（DSR）试验虽能在一定程度上评价沥青的粘弹性与抗）试验虽能在一

9、定程度上评价沥青的粘弹性与抗车辙能力，无法系统地分析车辙能力，无法系统地分析SBS改性沥青的改性沥青的SBS含量问题。同时，含量问题。同时， G*/sin对对相同相同PG高温等级的高温等级的SBS改性沥青高温性能评价存在一定误差，需要寻求更适改性沥青高温性能评价存在一定误差，需要寻求更适合的表征指标。合的表征指标。 1、在短期和长期老化后，几种沥青混合料车辙试验动稳定度值明显增加，经长、在短期和长期老化后，几种沥青混合料车辙试验动稳定度值明显增加，经长期老化后动稳定度值增幅更大。与基质沥青混合料相比，期老化后动稳定度值增幅更大。与基质沥青混合料相比，SBS改性沥青混合料的动改性沥青混合料的动稳

10、定度要高，说明稳定度要高，说明SBS改性剂能有效增加沥青路面的抗车辙性能。改性剂能有效增加沥青路面的抗车辙性能。 2、与基质沥青混合料相比，、与基质沥青混合料相比，SBS改性沥青混合料的车辙试验动稳定度值提高，改性沥青混合料的车辙试验动稳定度值提高，但随着但随着SBS掺量的提升，掺量的提升，SBS改性沥青混合料动稳定度值无线性规律，说明动稳定改性沥青混合料动稳定度值无线性规律，说明动稳定度无法直观地反映出度无法直观地反映出SBS改性沥青混合料中改性沥青混合料中SBS改性剂的含量问题；改性剂的含量问题；沥青混合料的动稳定度沥青混合料的动稳定度 3、经短期老化后，基质沥青混合料、经短期老化后，基质

11、沥青混合料动稳定度值增幅为动稳定度值增幅为6.4%，而，而3种种SBS改性改性沥青混合料较未老化前动稳定度值增幅为沥青混合料较未老化前动稳定度值增幅为14.8%18.4%；但所有品种的沥青混合料；但所有品种的沥青混合料经长期老化后动稳定度较未老化前增幅并经长期老化后动稳定度较未老化前增幅并无明显差异，无明显差异，由混合料中沥青由混合料中沥青SBS含量指含量指标并可知沥青混合料车辙试验所得动稳定标并可知沥青混合料车辙试验所得动稳定度值用以评价（改性）沥青混合料的老化度值用以评价（改性）沥青混合料的老化并不可信。？并不可信。？ 2、长期老化相对于未老化混合料的破坏应变衰减幅度为、长期老化相对于未老

12、化混合料的破坏应变衰减幅度为13.9%21.2%，要明显，要明显大于短期老化相对于未老化的应变衰减幅度大于短期老化相对于未老化的应变衰减幅度3.7%7.7%；表明混合料的长期老化与；表明混合料的长期老化与短期老化相比，对混合料低温抗裂性能降低幅度明显增大，即长期老化对混合料低短期老化相比，对混合料低温抗裂性能降低幅度明显增大，即长期老化对混合料低温抗裂性能的影响更大，这可能与选择的试验模拟方法有关。温抗裂性能的影响更大，这可能与选择的试验模拟方法有关。 3、被我搞丢了，请补上。、被我搞丢了，请补上。 1、与基质沥青混合料相比，无论老、与基质沥青混合料相比，无论老化前还是老化后，化前还是老化后，

13、SBS改性沥青混合料改性沥青混合料的破坏应变值较高，基质沥青混合料在的破坏应变值较高，基质沥青混合料在经长期老化后所测破坏应变值已不合符经长期老化后所测破坏应变值已不合符规范要求，而规范要求，而SBS改性沥青混合料却均改性沥青混合料却均满足规范要求，可见满足规范要求，可见SBS改性沥青提高改性沥青提高了沥青路面的低温抗裂性能，增强其抗了沥青路面的低温抗裂性能，增强其抗老化性；老化性；朗勃朗勃-比尔比尔(Lambert-Beer)定律定律 溶液的吸光度(A)与溶液的浓度(c)和厚度(b)的乘积成正比。SBS改性剂与基质沥青的共混原理改性剂与基质沥青的共混原理红外光谱定量计算方法红外光谱定量计算方

14、法SBS改性剂和基质沥青红外光谱的加和性改性剂和基质沥青红外光谱的加和性沥青试样的制取沥青试样的制取仪器调试仪器调试特征峰的选取特征峰的选取此特征吸收峰只归属于此特征吸收峰只归属于SBS改性剂中改性剂中的分子官能团，不能受基质沥青中的的分子官能团，不能受基质沥青中的成分所影响；成分所影响；此特征吸收峰应表现为峰形状规律；此特征吸收峰应表现为峰形状规律；此特征吸收峰应相对独立，即其附此特征吸收峰应相对独立，即其附近波数无明显的干扰峰。近波数无明显的干扰峰。红外光谱随红外光谱随SBSSBS含量的不同而变化含量的不同而变化 从图中可以看出，各从图中可以看出，各SBS掺量的改性沥青红外光谱图吸收峰位置

15、及波形相似，掺量的改性沥青红外光谱图吸收峰位置及波形相似，说明改性沥青中各组份在五种说明改性沥青中各组份在五种SBS掺量改性沥青中均能于红外分析中得以反映；改掺量改性沥青中均能于红外分析中得以反映；改性沥青中性沥青中699cm-1和和967cm-1处特征吸收峰峰值和吸收峰面积基本都随着处特征吸收峰峰值和吸收峰面积基本都随着SBS掺量的掺量的增加而变大，具有增加而变大，具有SBS含量定量分析的可行性，且进一步说明了聚乙烯所反映的含量定量分析的可行性，且进一步说明了聚乙烯所反映的699 cm-1处波数和反式丁二烯所反映的处波数和反式丁二烯所反映的967cm-1处波数能作为处波数能作为SBS改性剂的

16、特征吸改性剂的特征吸收峰。从图中还可以看出，当收峰。从图中还可以看出，当SBS掺量为掺量为2%时，两处吸收峰（特别是时，两处吸收峰（特别是699cm-1处）处）均比较微弱，而当均比较微弱，而当SBS掺量为掺量为2%4%时，时， 967cm-1处吸收峰相似度较高。处吸收峰相似度较高。SBS含量对特征吸收峰峰值的影响含量对特征吸收峰峰值的影响 SBS改性剂特征吸收峰处吸光度改性剂特征吸收峰处吸光度与基质沥青特征峰峰吸光度之比与与基质沥青特征峰峰吸光度之比与SBS掺量有一定的线性关系。相关系掺量有一定的线性关系。相关系数已达到数已达到0.9以上，但从右图中可以看以上，但从右图中可以看出，吸光度比与出

17、，吸光度比与SBS掺量的线型并不掺量的线型并不太理想，仍需进一步探讨。太理想，仍需进一步探讨。SBS含量对特征吸收峰面积的影响含量对特征吸收峰面积的影响 不同含量不同含量SBS沥青对应的沥青对应的S-967/S1377与与S699/S1377的标的标准差和变异系数均较小，经计准差和变异系数均较小，经计算，两种沥青算，两种沥青S-967/S1377与与S699/S1377的平均变异系数为的平均变异系数为3.14%和和6.41%，表明测试结果，表明测试结果有良好的稳定性。有良好的稳定性。 两种品牌的改性沥青的吸收峰面积比两种品牌的改性沥青的吸收峰面积比S-967/S1377、S699/S1377均

18、与均与SBS含量有着良含量有着良好的线性关系，而相比之下，好的线性关系，而相比之下，S-967/S1377与与SBS含量之间具有较高的相关系数（壳牌为含量之间具有较高的相关系数（壳牌为0.9684，宝利为，宝利为0.9674）。结合图表分析又可看出，不同）。结合图表分析又可看出，不同SBS含量所得含量所得S-967/S1377值为值为0.10.7左右，而左右，而S699/S1377所得值为所得值为0.050.15左右，从数据跨度范围来分析，随着左右，从数据跨度范围来分析，随着SBS含量的变化，含量的变化，S699/S1377所得计算值波动范围略小，其整体参考效果不如所得计算值波动范围略小，其整

19、体参考效果不如S-967/S1377。相比而言，相比而言，967cm-1处的吸收峰更适合作为处的吸收峰更适合作为SBS改性剂的特征峰。改性剂的特征峰。标定参数的修正标定参数的修正 S967/S1377修正前 S967/(S967+S1377)修正后此页请排好！此页请排好！红外光谱法测试结果的验证红外光谱法测试结果的验证 对壳牌、宝利对壳牌、宝利SBSSBS改性沥青中改性沥青中SBSSBS含量进行反测，采用相对误差对测试结果表征含量进行反测，采用相对误差对测试结果表征测试精度，相关资料建议的相对误差应小于测试精度，相关资料建议的相对误差应小于7.7%7.7%，本研究方法所达到的测试精度远，本研究

20、方法所达到的测试精度远满足于此。在绘制标准曲线后，整个试验检测过程用时不到半小时，可见由此方法满足于此。在绘制标准曲线后，整个试验检测过程用时不到半小时，可见由此方法确立的确立的SBSSBS含量快速、精确的检测手段是可行的。含量快速、精确的检测手段是可行的。不同老化程度的基质沥青红外光谱图比较不同老化程度的基质沥青红外光谱图比较SBS含量为含量为4%的的SBS改性沥青老化前后红外光谱对比改性沥青老化前后红外光谱对比此页请排好！此页请排好！老化结果（趋势）：老化结果（趋势）：C=O羰基基团、S=O亚砜基基团含量增加，而C=C键含量降低。 BI=S967/S1377 CI=SC=O/S1377 S

21、I=SS=O/S1377为进一步探究SBS含量对沥青老化特性的影响，分别测试SBS含量分别为2%、3%、4%、5%、6%的改性沥青的BI、CI和SI指数。绘制沥青长期老化后BI、CI和SI指数随SBS含量变化的曲线图。 改性沥青在经长期老化后BI指数急剧下降，从老化前最高的0.5左右减少到不到0.1，且由于长期模拟老化尚未达到精确控制老化因素的程度，加上老化后967cm-1处吸收峰微弱、BI指数过低，该BI曲线无法用以检测沥青老化后的SBS含量；从图中仍可得知SI曲线随着SBS含量的变化表现较为平滑，SBS改性剂的掺量对沥青老化过程中亚砜基的生成并无太大影响。 基质沥青在加入低剂量的SBS改性

22、剂后，其CI指数在一定程度上有所下降，这与SBS聚合物在沥青相中分布均匀、形成稳定的立体网络空间结构有关，聚合物分子链与沥青相中芳香族有氧官能团形成缠绕式的亚结构，在一定程度上能够减少不饱和碳键的氧化，从而使羰基指数有所降低；当SBS含量超过4%时，CI指数迅速上升，这与沥青中SBS聚合物浓度过高的因素有关，因为在改性沥青老化过程中，不仅沥青中不饱和碳键会发生吸氧反应生成羰基产物，SBS聚合物中丁二烯C=C双键亦会发生断裂，随后发生氧化反应生成C=O双键，从而使CI指数迅速增加此页请排好！此页请排好！CI指数对改性沥青粘度的影响经PAV老化后改性沥青试样粘度比RTFO试样粘度要高，同时，PAV试样CI指数同样比RTFO试样大；由两条曲线走向趋势可以看出，虽然沥青老化试样粘度和CI指数无明显正相关，但在整体趋势上，其粘度随着CI指数的增大而出现升高的趋势；总体来说，CI指数在一定程度上对沥青粘度影响较大，沥青相中羰基浓度的增加具有使沥青粘度变大的效果，也可将之视为羰基的微观特性在宏