土木工程专业毕业设计开题报告、文献综述、外文翻译-精品

土木工程专业毕业设计开题报告、文献综述、外文翻译-精品内容摘要：

2020).。 此外，低密度聚乙烯（ LDPE）被确定为能提高马歇尔稳定度，抗拉强度、抗压强度的材料 (AlHadidy and Tan 2020).。 热固性塑料的交联材料 采用热固性材料的改性沥 青具有热灵敏度较小，耐疲劳性较高的特性（ 199。 ubuk 等，2020 ）。 橡胶是一种弹性聚合物，它是一个天然的或合成的高分子聚合物与硫或其它含硫化合物硫化后形成的交联剂。 橡胶被报导能增加马歇尔稳定度和混合物的抗剥离性 (Aksoy et al. 2020)。 在另一项研究中，柔性沥青材料通过的修改而获得轮胎橡胶废物沥青 (G252。 r252。 et al. 2020)。 嵌段共聚物为通过共价键连接的两个或两个以上不同的单体亚基。 由苯乙烯 丁二烯 苯乙烯（ SBS）形成的嵌段共聚物，被广泛地用作在文献中为了增加沥青的粘度的沥 青改性剂 (Eribol and Orhan 2020)。 SBS加入粘合剂中可以延缓粘合剂衰老。 (Valtorta et al. 2020)并且粘合剂不易受水损 害 (Tarefder and Zaman 2020)。 老化是另一个影响沥青性能的现象。 添加二烷基二硫代磷酸锌的沥青被报道能提高耐老化性（欧阳等人 (Ouyang et al. 2020)。 增加了三甘醇基硼原子后的沥青粘度，在通过进行马歇尔稳定性试验时变形增加 (Arslan et al. 2020)。 聚四氟乙烯被发现能增加沥青的粘度，但它却降低了混合物的马 歇尔稳定性 (199。 ubuk et al. 2020)。 车辙是通常发生在气候炎热地区主要道路病害，因此具有高的软化点的沥青是在这样的区域中优选使用的材料。 由于沥青的高软化点，沥青的刚度受高温影响较小，但是取而代之的是沥青路面的另一个车辙和翻浆等更严重的现象。 环氧树脂、聚烯烃和乙烯 乙酸乙烯酯（ EVA）能减少渗透和提高沥青的软化点 (199。 ubuk et al. 2020。 Topal et al. 2020)。 软化点的提高被报道会导致车辙的增加 (Malko231。 et al. 1996)。 Stastna 等人对 EVA 材料 对沥青粘度的影响进行了研究(Stastna et al. 2020)，在另一个研究，可以通过沥青与 EVA 回收聚合物的改性从而增加其粘度，进而提高沥青的服务性能 (GarciaMorales et al. 2020。 Gonzales et al. 2020)。 将 EVA 和 LDPE 一起使用，得出温度对其中纯沥青发生永久变形的结论，表现除了良好的机械性能 (GarciaMorales et al. 2020)。 酚醛树脂是一种由酚的聚合（ C6H5OH ）和甲醛（ HCHO）通过缩合过程形成的热固性塑料。 在还没有被用在道路施工前，它是一种廉价、高耐水、耐化学性和良好的热阻高性能工程材料。 本研究的目的是通过动态剪切流变仪（ DSR）、差示扫描量热法（ DSC）、旋转薄膜烘箱老化试验（ RTFOT）、压力老化容器（ PAV）、弯曲梁流变仪（ BBR）和表面能的测试等试验探讨苯酚甲醛加入量对改性沥青的粘度，渗透，软化点的流变性的影响。 为了检测其作为沥青改性剂道路路面的效果，对沥青混合料的粘附性和稳定性进行了研究并通过尼科尔森剥离试验和马歇尔试验与那些纯沥青进行了对比。 50号沥青和 70号沥青是被广泛使用的沥青铺路材料，本次试 验整个研究过程中使用的沥青是由 Aliağ a 炼油厂提供的，在所有的实验中使用的沥青的特性见表 1。 酚醛树脂作为改性剂被用于所有试验中，其特性如表 2所示 表 1 150号沥青和 70号沥青的物理化学性质 属性 数据 渗透 , 25176。 C, 100 g, 5 s, mm 62 三氯乙烯溶解度 , (w/w)% 软化点 , 176。 C 闪点 , 176。 C 260+ 粘性 , 135176。 C, Pa s 沥青质 , (w/w)% 芳香烃 , (w/w)% 饱和烃类 , (w/w)% 树脂 , (w/w)% 表 2 酚醛树脂的性能 物理状态 固体，颗粒 解体的温度，℃ 130176。 C 密度， 20 176。 C 720 kg/m3 颜色 棕色 气味 几乎无臭 该实验装置包括一个开放的反应器、油浴的恒温器和一个混合器。 沥青被放置在烘箱中油浴预热至 120℃。 再将酚醛胶木加入到质量分数在 1%~4%之间的热沥青中混合 1小时。 再将由此得到的改性样品保持在 120℃177。 2 ℃， 在烘箱中 1小时，并在 20℃177。 1 ℃下搅拌 1天。 对改性沥青的粘度酚醛树脂用量的效果是按照在剪切速率和用Brookfield DVIII 流变仪来 20转转速的 5张 /秒的 ASTM D 4402标准测定。 根据 ASTM D 4402标准在 5/秒的剪切速率和在 20rpm 转速的 Brookfield DVIII 流变仪转动下测定酚醛树脂用量对改性沥青的粘度的影响。 并且进行了渗透率（ ASTMD 5 ）和软化点（ ASTM D 36 ）的常规检查，其中 Krebs Elec 进行的是渗透率的检查， MFG and Sur Berlin RKA2进行的是软化点的检查。 玻璃化转变温度测试则通过 PerkinElmer Diamond DSC 功率补偿型差示扫描量热仪在 50176。 C/min 的加热速率的氮气流下进行的。 在无定形材料从脆性粘性状态改变为橡胶态的过程中温度的函数被玻璃化转变温度试验确定。 按照旋转薄膜烘箱老化试验（ RTFOT）制备成的沥青样品被应用在根据 ASTM D2872与 CS 325 （ A James Cox. amp。 Sons） 试验装置中。 沥青老化试验（ PAV）是使用一个 PAV（型号 AASHTO PP1）仪器进行。 弯曲梁流变仪（ BBR）装置被用来确定刚度和沥青的低温蠕变值。 纯的沥青和改性沥青样本复杂的剪切模量（ G）和相位角（δ）是由 DSR 流变仪（仪器名称为 Bohlin）测定的，并对 G/δ的值进行了计算。 在松散的不包含苯酚甲醛的混合物条件下进行尼克尔森剥离试验（ ASTM D 1664）以确定的沥青集料混合物的粘附性能。 在尼克尔森剥离试验中，粗骨料是涂覆有 110℃纯的或改性的沥青，将混合物浸泡在60 ℃的蒸馏水中放置 24小时后，将耐剥离骨料表面与总骨料表面的比值作为耐剥离数据。 通过 KRUSS DSA 100仪器试验并采用接触角测定方法来 确定样品表面能。 该装置的工作原理是无梗滴技术进行测量，并结合接触角的酸碱理论，由该设备当前程序确定表面自由能。 甲酰胺、乙二醇和二碘甲烷被作为参考。 此外，马歇尔稳定度试验（ ASTM D 1559）被应用在压实混合物和无酚甲醛试验中。 结果与讨论 图 1：沥青粘度与苯酚甲醛浓度之间的关系：（ a） 90和 120℃ 之间。 （ b）之间的130和 170176。 C 苯酚甲醛浓度（ %） 沥 青粘度 (pas) 苯酚甲醛浓度（ %） 沥青粘度（ pas） 图 2：温度变化对沥青粘度影响的函数 图 3：不同酚醛浓度条件下随温度变化的曲线 沥 青粘度 (pas) 温度（ ℃ ） 由于其在处理和服务的重要性，粘度是测试沥青作为确定添加剂浓度和温度的函数的第一个参数。 它的测定是在苯酚甲醛浓度在 0和 4%之间时进行的，以重量计。 在温度低于 120 ℃时，苯酚甲醛掺杂质量分数为 1%时 粘度降低，并在苯酚甲醛掺杂质量分数为 2%时增加。 然而，从苯酚甲醛在浓度高于 2%的时候观察到粘度明显减少（如图a所示）。 当温度高于 120 ℃时，沥青添加剂的粘度效果随着温度的升高降低（如图 b所示）此外，在图 2中可以看到沥青和无酚甲醛作为温度的函数的粘度呈指数下降。 沥青是一种直接影响路面性能的粘弹性材料，其力学性能，取决于所施加的负载的大小和持续时间与温度。 在炎热的地区以及重交通荷载条件下出现车辙会显著降低道路的性能，沥青粘度高的在这些地区会有更好的抗车辙能力。 根据粘度测试结果，重量含量为 2%的苯酚甲醛会增加粘 度，从而可以说重量含量为 2%的苯酚甲醛改性沥青是减少在气候炎热的地区重载交通产生车辙关键。 由于按重量含量为 2%的苯酚甲醛对沥青的粘度增加较多，因此，将重量含量为 2%的苯酚甲醛作为恒定的参数分别在所有测试温度下进行试验，如图 1中 a、 b所示。 沥青聚合物反应的预期效果是会导致结构的交联，进而导致沥青粘度的提高，但这却将导致沥青温度的增加，这是聚合物改性沥青在能源消耗方面的一个不良的结果。 酚醛提供了有关这方面的优势。 在较高温度下，粘度测试结果表明，由于较差的交联键，按重量计掺杂 2％苯酚甲醛并不会增加粘度，因此，不以 沥青厂的加工温度下掺杂酚醛会造成问题。 以 [1/T(K)]*103为横轴， LNμ为纵轴的粘度，在不同酚醛浓度条件下随温度变化的曲线图如 Fig.。 常数 E是由各浓度的 Arrhenius 模型从对数曲线的斜率确定的（ 1） μ =(Ae)^(E/RT) A值为图 3中 y 轴的截距值，常数 E的值列于表 3。 在阿伦尼乌斯模型中可以看出理想气体常数为 ，沥青在温度（ 120176。 C以下）苯酚甲醛浓度为 1%的时候 E 的值下降。 但是，当苯酚甲醛浓度高于 1％的时候 ， E的值是比纯沥青更高的。 根据与粘度模型相关的 Arrhenius 模型，沥青粘度与 1/T的值是随温度变化的 (G252。 r252。 et al. 2020)。 E图 4：苯酚甲醛改性沥青固化周期对粘度的变化影响的函数 值在苯酚甲醛的浓度为 2%的时候增加表明改性沥青适用于气候炎热的地区。 表 3 酚醛树脂的 Arrhenius 模型中 A与 E的值 苯酚甲醛， , (w/w)% A (Pa • s) E (K) 0 179。 10− 9 1 179。 10− 8 2 179。 10− 9 3 179。 10− 10 4 179。 10− 9 为了探讨酚醛固化期对粘度变化的影响，改性沥青的粘度与质量分数为 2％的酚醛树脂添加剂关系的测定时间长达 28天。 当添加了 2 ％苯酚甲醛的改性沥青在温度低于 120℃时，粘度随养护龄期的增加而降低。 这个曲线在高于 120 176。 C的较高的温度时开始变平，粘度的变化保持稳定。 在进行了渗透测试后表明纯的沥青和添加了 2％的酚醛的改性沥青。 普及率略有下降从 62降到了 60。 渗透率的降低表明沥青在硬化，其软化点从 176。 C上升到 51 176。 C。 纯沥青和添加了浓度为 2％的酚醛的改性沥青的沥青贯 入指标计算结果分别为。 它可能得出酚醛降低沥青的热敏度的结论。 用 2%的苯酚甲醛从 176。 的增加，软化点、玻璃化转变温度被认为是来自硬化改性沥青。 添加了 2％的苯酚甲醛的改性沥青玻璃化转变温度从 ℃。 渗透率的降低，软化点和玻璃化转变温度的增加表明改性沥青出现了硬化。 在类似的研究中，环氧树脂，聚烯烃，和 EVA添加剂都能降低渗透和提高沥青软化点 (199。 ubuk et al. 2020。 Topal et al. 2020)。 软化点提高被报导将导致车辙的减少 (Malko231。 et al. 1996). 表 4给出了纯沥青和添加了质量分数为 2％的酚醛树脂添加剂的酚醛改性沥青 DSR 和 BBR 试验的结果。 添加了质量分数为 2％的酚醛树脂添加剂的酚醛改性沥青被发现相比于纯沥青在高性能沥青路面中的应用中纯沥青的一些可以进行改进的局限性。 G/Sinδ作为沥青的抗车辙参数。 为了抵抗车辙，高性能沥青路面结合料规范限制最小的 G/Sinδ值原始和老化沥青为分别 1和 kPa。 表 4给出G/Sinδ的值显示，苯酚甲醛能减 少沥青车辙。 G/Sinδ作为沥青老化疲劳开裂的一个因素限制在最大值 5000 kPa。 可以看出质量分数为 2％的苯酚甲醛改性沥青中 G/Sinδ值低的沥青具有更好的疲劳性能。 抗裂疲劳在 G/Sinδ从 4099减少到 3054 kPa 的时候为沥青提供了最好的结果。 DSR试验表明相比于纯沥青，改性沥青的抗车辙性能参数（ G/Sinδ）同比增长 ％。 另外，抗疲劳开裂性能参数也被发现提高为 ％。 满足蠕变劲度被限制为最大为 300兆帕的高性能沥青路面 BBR 试验的要求。 无添加剂的沥青蠕变劲度值在要求的范围内变化， M 值 表明以蠕变劲度作为时间的函数都必须高于 ，而我们结果却始终高于此值。 利用沥青混合料无酚甲醛的尼克尔森剥离试验表明酚醛树脂添加剂能提高抗剥离 60– 70%，骨料具有高极性而沥青本身具有很低的极性结构。 对酚醛树脂的极性部分的改性是在沥青表面处收集处理，因此，掺杂 2%酚醛树脂的沥青骨料的附着力是通过极性键来提高的，沥青混凝土强度提高而水的渗透强度被阻塞。 （ 199。 ubuk et al. (2020)）和 G252。 R252。 （ 2020）也已提出可以将环氧树脂和松香酸锰作为抗剥落剂，尼克尔森剥离试验的结果也支持这一观点。 接触角作 为表面能的指标，依赖于液体和固体之间所具有的分子间引力（内聚力）从而在液体中有吸引力（凝聚力）。 在液体中分子 的影响下，凝聚力比表面分子的内聚力更强。 纯沥青和酚醛改性沥青的表面能的测量值分别为 32和 Mn/M。 高表面能将对。