1. 研究目的与意义
近些年以来国内外对SBS 等改性沥青的改性机理、性能、生产工艺等方面进行了广泛而深入的研究，形成了相应的改性沥青质量标准。但在改性沥青生产应用过程中，仍存在一些问题没有解决，究其原因在于上述质量标准难以全面反映不同类型改性沥青的关键特性（如微观形貌、分布形态等）与路用性能之间的关系。
因此，从微观结构层面实现改性沥青质量的评价，对于改性沥青产品质量的评价具有重要的作用。同时，也可为快速检测改性沥青中改性剂掺量提供质量评价依据，对于促进工程实践中改性沥青的选型及应用具有重要的现实意义。2. 课题关键问题和重难点
一直以来,聚合物改性沥青的性能都是通过各项物理力学试验分析评价,虽然试验分析能够获得相对准确的评价结果,但试验过程往往较复杂,耗时长,设备投入大。当前开始出现一种新的混合料设计理念，如图一即通过力学手段设计沥青混合料
①是否可以不做复杂的试验即可获得其力学性能;②是否可以突破经验方法的局限;③是否可以摒弃连续均质力学方法;④如何获得性能经济最优的沥青混合料。要解决上述问题,就需要从微观尺度研究混合料结构对其性能影响的机理,应用力学方法定量预估混合料的力学性能,改变传统基于经验的混合料设计理念,使混合料设计更具科学性、经济性、稳定性和耐久性。
3. 国内外研究现状（文献综述）
由于加热或自然等因素,沥青很容易发生老化,目前沥青老化主要研究方法是宏观指标和微观指标分析法。宏观指标如现行沥青技术标准中采用(旋转)薄膜烘箱试验,评定道路沥青的耐老化特征[1]；微观结构分析主要从官能团、分子量以及分子量分布等进行分析。有研究表明[2],有些沥青虽然软化点和软化点的变化基本相同,但耐久性却相差很大。因此仅根据沥青的一些常规指标来分析沥青的使用性能及其衰变特性已经不能满足当前的生产和科研要求。并且由于目前改性剂等的加人,常规性质分析等已经不能满足沥青的抗老化性能的研究了,所以需要引人一些如红外光谱、凝胶色谱、元素分析等化学微观表征手段来研究沥青老化前后沥青的微观性质的变化。
郝增恒等[3]把常规试验、DSR及GPC、IR微观分析进行结合,分析了不同老化状态下的改性沥青,结果表明:筑式沥青混凝土存在明显的超热老化现象,老化后羰基吸收峰明显增强,SBS分子断链明显。陈华鑫[4]通过3种不同基质沥青的组分分析和不同老化状态下沥青的常规试验、SHRP试验结果比较,结合FTIR(Fourier Transform Infrared)红外光谱试验结果,分析了不同老化状态下基质沥青的老化特性和机理。孙璐等[5]通过扫描电子显微镜、红外光谱、凝胶色谱和差示扫描量热等微观测试手段,观察分析了纳米改性沥青的微观结构特征和分子量、聚集态转变时的吸热量等材料属性,从微观的角度详细阐述了沥青的改性机理,与宏观性能对比,体现出微观改性机理和宏观路用性能的一致性。虽然以前的研究者对沥青及改性沥青的微观结构进行了表征和分析,但较少把各种微观表征结果进行对照、比较,特别缺少一些定量指标,这样无法把微观分析和宏观分析有效结合起来。
由于沥青的复杂性以及浙青与聚合物存在着分子量、化学结构的较大差异,因而二者之间的相容性较差。所谓相容性是指浙青与聚合物共混过程中,相互分散的能力以及共混后各组分相对稳定的程度。相溶性好的改性沥青,可有效地减少混合时间,降低消耗成本,改善贮存、运输过程中的稳定性,降低形成聚合物网状结构的临界含量；相反,改性剂粒子呈絮状、块状或发生相分离和分层现象,从而破坏了改性剂的改性作用[6]。Sam maccarrone[7]认为聚合物在沥青-聚合物体系中的理想状态是细分布而不是完全至溶。所以对聚合物改性浙青来讲,达到物理意义上的相容是有必要的。改性技术中工艺之所以重要,就是为了保证良好的相容性。聚合物细小、均匀的分布是保证相容性的前提,也是发挥改性效果的保证。聚合物改性过程中采用何种工艺应该根据聚合物类型、技术要求、设备情况的不同而确定,而生产工艺过程中的机械、温度、时间是决定生产效率及改性效果的三个关键因素[8]。
4. 研究方案
原始条件及资料包括以下几方面：
1、国内外关于改性沥青性能的相关研究资料；
2、国内外基于数字图像处理技术的改性沥青微观特性研究等相关资料。
5. 工作计划
毕业设计说明书参考目录
第1章 绪论
第一节 课题研究的背景和意义
第二节 国内外主要研究现状
第三节 本文的主要研究内容
第2章 原材料的技术性质
第一节 原材料的技术性质
第二节 技术性能及所依据的试验方法
第3章 改性沥青微观结构量化分析
第一节 改性沥青的制备
第二节 荧光显微分析及图像处理方法
第三节 微观结构与宏观性能关系的探索
第4章 结语
第一节 结论
第二节 展望
毕业设计的工作进程安排详见表1。
表1 毕业设计工作进程表
周次 | 工作内容 |
1~2 | 了解有关要求，进行英文翻译。根据任务书的要求，收集资料。 |
3~4 | 收集、整理资料，书写绪论部分，完成开题报告。 |
5~7 | 完成绪论部分，撰写第2章。 |
7~10 | 撰写第3章的内容。 |
11~12 | 撰写第4的内容。 |
13 | 修改毕业论文并准备答辩 |
14 | 答辩 |
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