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有机化蒙脱土改性沥青的性能研究
摘要
本文研究了有机化蒙脱土（O-MMT）对沥青的改性性能及其对沥青混合料性能的影响。通过热稳定性测试、动态剪切粘度测试、弹性恢复测试和AASHTOT283疲劳试验，考察了O-MMT改性沥青的性能。结果表明，O-MMT改性沥青具有更好的热稳定性、高温变形抗力和剪切粘度，同时具有较好的弹性恢复性能和抗疲劳性能。本研究对于改进沥青路面性能和提高路面耐久性具有重要意义。
关键词：有机化蒙脱土；沥青改性；热稳定性；剪切粘度；弹性恢复性能；抗疲劳性能
Abstract
Thispaperstudiesthemodifiyingperformanceoforganicmontmorillonite(O-MMT)onasphaltanditsimpactontheperformanceofasphaltmixtures.Byconductingthermalstabilitytests,dynamicshearviscositytests,elasticrecoverytests,andAASHTOT283fatiguetests,theperformanceofO-MMTmodifiedasphaltwasexamined.TheresultsindicatethatO-MMTmodifiedasphalthasbetterthermalstability,hightemperaturedeformationresistance,andshearviscosity,aswellasgoodelasticrecoveryperformanceandresistancetofatigueperformance.Thisstudyhasimportantsignificanceforimprovingasphaltpavementperformanceandenhancingpavementdurability.
Keywords:Organicmontmorillonite;Asphaltmodification;Thermalstability;Shearviscosity;Elasticrecoveryperformance;Fatigueresistanceperformance
引言
随着城市交通的发展和交通运输的不断增长，道路和桥梁的建设工作面临着越来越高的要求。因此，如何提高路面的性能和延长其寿命成为一项重要的研究课题。目前，沥青路面广泛应用于道路和桥梁建设中，但由于其自身性能的限制，如高温下易软化、低温下易开裂等，会影响其使用寿命和车辆行驶的安全性。因此，通过改性提高沥青的性能成为一种常用的方法。
近年来，有机化蒙脱土（O-MMT）作为一种新型沥青改性剂，受到越来越多的关注。O-MMT具有优异的分散性和吸附性能，并且在沥青中具有良好的亲合力和协同作用。通过添加O-MMT改性剂，可以有效改善沥青的高温抗软化性能和低温抗裂性能，同时提高沥青混合料的抗拉强度和抗断裂性能。
本研究旨在研究O-MMT改性沥青的性能，并探讨其对沥青混合料性能的影响，为改进沥青路面性能和提高路面耐久性提供参考。
实验方法
材料
本实验使用SBS改性沥青和有机化蒙脱土（O-MMT）作为材料。其中，沥青为我国一种常用的改性沥青，以70#为代表，其物理化学性质如表1所示：
表1沥青物理化学性质
试验方法/指标测试结果
外观黑色块状
软化点/℃49.5
渗水性（60℃）/μm45
延伸长度/mm40
粘度（60℃）/Pa·s0.145
O-MMT为Nanocor公司生产的有机蒙脱土，其中碎片状O-MMT粒径为1-2μm，比表面积为500m^2/g，具有较好的分散性和亲和力。
实验方法
热稳定性测试
热稳定性测试是评价沥青高温稳定性的方法之一，可以反映沥青在高温下的热软化特性。实验采用HT0606沥青热稳定性测试仪进行测试，测试温度为163℃，测试时间为5小时。测试样品为SBS改性沥青和不同掺量的O-MMT改性沥青，具体掺量为0.5%、1.0%、1.5%和2.0%。
动态剪切粘度测试
动态剪切粘度测试是评价沥青的黏度和变形能力的方法之一，可以反映沥青在不同温度下的流变特性。实验采用GDS智能材料试验机进行测试，测试温度为20℃、40℃、60℃、80℃和100℃，剪切速率为10rad/s。测试样品为SBS改性沥青和不同掺量的O-MMT改性沥青，具体掺量为0.5%、1.0%、1.5%和2.0%。
弹性恢复测试
弹性恢复测试是评价沥青弹性特性的方法之一，可以反映沥青在受力后的恢复能力。实验采用SHBY-4A沥青弹性恢复仪进行测试，测试条件为25℃±1℃和60℃±1℃，6mm压头半径和5s压头停留时间。测试样品为SBS改性沥青和不同掺量的O-M