石墨烯复合橡胶沥青改性制备方法及应用

沥青作为基础路面工程的重要选材,其性能的好坏直接关系到路面的使用年限以及使用性能,为解决沥青在实践应用中存在的老化以及流动性问题,研究提出了一种石墨烯复合橡胶对沥青进行改性的方式,并介绍了其制备方法。通过对石墨烯复合橡胶沥青材料性能的测定发现这一材料的微观结构更为紧密,且其流变性能测试以及老化性能测试结果都明显的高于基底沥青材料,更能够符合道路工程以及建筑防水的现实需要,具有较为广泛的应用前景。

AR-AC-13橡胶沥青路面施工技术的应用实践

因AR-AC-13橡胶沥青路面具有高温稳定性良好、路面噪音低、水稳定性良好和行车安全等优点,可将其应用于市政道路路面工程中。为进一步推广AR-AC-13橡胶沥青路面在实际市政道路“白改黑”工程中的应用,结合工程实例对其开展施工技术的应用分析,内容包括原材料的选取及其质量控制、配合比的设计及其路用性能验证以及路面施工工艺三个方面。在原材料选取过程中,严格按照规范要求进行质量检测,以控制原材料的质量符合相关规范要求。在进行配合比设计时,将得到的AR-AC-13橡胶沥青混合料进行路用性能验证,以确保配合比的可行性。在进行AR-AC-13橡胶沥青路面施工工艺探讨时,阐述了橡胶沥青的加工、拌合、运输、摊铺和碾压等施工技术要点。此外,还对实际路段路面性能进行了质量检测,其各项指标均满足设计及规范要求,取得了良好的施工效果。

废旧橡胶沥青发泡特性与最佳发泡条件研究

【目的】弥补传统泡沫沥青冷再生混合料力学性能的不足,将橡胶沥青与发泡技术结合,开发一种新型橡胶泡沫沥青。【方法】借助废植物油预润工艺制备了胶粉掺量为15.0%的两种不同活化程度的橡胶沥青,通过发泡特性优化试验,确定最佳发泡条件与工艺技术。【结果】采用活化橡胶沥青制备泡沫沥青具有可行性,发泡气压、发泡温度和发泡用水量对橡胶沥青发泡效果具有重要影响。橡胶沥青的膨胀率随发泡气压的升高而降低,本研究推荐300 kPa为最佳发泡气压。联合废植物油活化工艺和发泡剂,可实现膨胀率高达20.2倍、半衰期超过30 s的发泡效果。【结论】本研究有望解决橡胶沥青发泡效果差的难题,为橡胶泡沫沥青的推广应用提供技术参考。

橡胶沥青施工黏度的多尺度特性

橡胶沥青的微观悬浮结构使得施工黏度高,进而造成耗能、污染和性能变异等工程应用难题,胶粉的微纳分散有助于形成微观胶体结构,可以有效解决这一瓶颈,因而有必要探索施工黏度的多尺度依赖性。通过分析不同降解胶粉所制备橡胶沥青的组成、聚集态和分子链等多尺度微观结构,研究了胶粉的降解程度、掺量和改性剂类型对降解胶粉改性沥青黏度的影响,以及黏度对剪切速率和温度的敏感特性。结果表明,胶粉的预先降解提高了其在沥青中的分散程度,增加了基体中溶胶含量,减小了凝胶颗粒的含量和尺寸,使黏度随胶粉降解程度的提高而下降。加工黏度随降解胶粉含量的增加而增加,当降解橡胶含量为35%时,凝胶颗粒接触成网,降解胶粉改性沥青的黏度急剧上升。降解胶粉改性沥青具有明显的流变学剪切敏感特性,温度敏感性相对减弱。深度降解胶粉/SBS复合改性沥青兼具较高的切敏性和温敏性。工程应用中可采用升温和提高剪切速率(振动频率)结合的方式来提高橡胶沥青的施工和易性。

基于MOFs材料的橡胶沥青制备及其烟气抑制效果研究

采用MOFs材料对橡胶沥青改性制备环保型橡胶沥青,分析MOFs材料与橡胶沥青的配比对环保型橡胶沥青流变性能、低温性能、以及VOCs抑制的影响,以气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)辨别VOCs成分谱特征.结果表明:在30℃时,UiO-66掺量为0.2 wt%、0.4 wt%、0.6 wt%时的复数模量比未掺入的分别提高17.2%、30.5%、36.6%.以0.6wt%掺量为例,在-6℃、-12℃、-18℃和-24℃时,其S值比未掺入的橡胶沥青分别提高5.12%、18.73%、7.86%、6.51%.当UiO-66掺量为0.6wt%时,VOCs数目由118种急剧减少到62种.橡胶沥青VOCs排放总浓度大幅降低48.1%,由1043.2 mg/m 3降低至501.9 mg/m 3.此外,UiO-66对一类致癌物的抑制效果显著,可使1,3-丁二烯的浓度降低高达71.2%,这表明UiO-66对橡胶沥青VOCs有显著的抑制作用.

工程化高掺量橡胶沥青性能试验研究

为推动高掺量橡胶沥青在道路工程中的应用,基于雄安新区实体工程,从宏观-微观角度评价探讨了高掺量橡胶沥青用于道面的可行性及性能表现。采用全高掺量橡胶沥青路面结构设计理念,设计了用于不同结构层的3种密级配高掺量橡胶沥青混合料ARHM-13,ARHM-20,ARHM-25。利用动稳定度、低温弯曲破坏应变、冻融劈裂强度、残留稳定度、四点弯曲疲劳试验及约束试件温度应力试验分析并评价了高掺量橡胶沥青混合料在高,低温环境下的路用表现;通过溶-凝胶含量及光学显微镜观测并探讨了胶粉在高掺量橡胶沥青及其混合料体系中的分散性;结合差示量热扫描仪和低温冲击韧性试验进一步表征并研究了高掺量橡胶沥青的低温性能。结果表明:30%胶粉掺量的高掺量橡胶沥青混合料具有良好的高温、疲劳性能及优异的低温表现;降解胶粉可以在沥青及混合料体系中实现良好的分散,高达40.8%的降解胶粉通过溶解进入沥青,分散性试验表明多数胶粒尺寸小于50μm;橡胶含量持续增加导致沥青发生的脆-韧转变对于沥青混合料体系在温度下降过程中所表现出的低温柔性、韧性及抗裂性能具有很大改善作用。

不同制备工艺的温拌橡胶沥青性能

为了研究不同制备工艺的温拌橡胶沥青性能差异,分析温拌橡胶最佳的制备工艺,分别制备了3种不同制备工艺的温拌橡胶沥青,包括:先制备橡胶沥青,再与温拌剂混合;先混合温拌剂与橡胶颗粒,再制备温拌橡胶沥青;制备橡胶沥青过程中加入温拌剂。通过开展不同制备工艺的温拌橡胶沥青针入度试验、软化点试验、流变试验与红外光谱试验,分析不同制备工艺的温拌橡胶沥青针入度、软化点、车辙因子、相位角、疲劳因子、劲度模量与化学组成的指标差异,研究温拌剂以及不同制备工艺对橡胶沥青性能的影响。同时,采用不同制备工艺的温拌橡胶沥青进行沥青混合料试件成型,研究适宜的击实温度及路用性能,包括高温稳定性、低温抗裂性与水稳定性。结果表明:温拌剂的掺入将导致橡胶沥青针入度增大,软化点减小,抗车辙性能下降,但不会对橡胶沥青的低温抗裂性与抗疲劳性能产生影响;温拌剂可有效降低混合料的击实温度,不会对橡胶沥青混合料的低温抗裂性与水稳定性产生影响,但其将导致混合料的抗车辙性能下降;提前混合温拌剂与橡胶颗粒的制备工艺可以增加橡胶颗粒与沥青的溶合效应,将温拌剂对橡胶沥青抗车辙性能的影响减少到最低,同时可以降低橡胶沥青与橡胶沥青混合料的生产温度,在3种不同制备工艺中具有明显的优势。

不同杜仲胶接枝配方对橡胶沥青储存稳定性的影响

利用杜仲胶双键结构特性,通过桥接作用分别将橡胶粉与沥青接枝到杜仲胶上,形成沥青-杜仲胶-橡胶粉的结构形式,提升橡胶沥青储存稳定性。首先采用AIBN和BPO两种引发剂,与不同掺量的马来酸酐和杜仲胶制备多组接枝杜仲胶,通过测定接枝杜仲胶的接枝率标准曲线,分析引发剂、马来酸酐和杜仲胶含量对接枝率的影响;然后用不同接枝杜仲胶制备了橡胶沥青,采用DSR试验的剪切模量和离析试验的软化点差作为橡胶沥青储存稳定性评判指标,评价不同接枝杜仲胶改性橡胶沥青的储存稳定性;最后通过荧光显微镜观察了橡胶沥青的微观表征,从微观层面分析了不同接枝杜仲胶组对橡胶沥青储存稳定性的影响。试验结果表明橡胶沥青储存稳定性的高低与胶粉是否改性、改性效果呈正相关,采用接枝率高的杜仲胶改性胶粉效果更好,制备的橡胶沥青存储稳定性也优于未采用杜仲胶改性橡胶沥青;在引发剂类型选择方面,宏观微观试验都验证了采用AIBN作为引发剂制备的接枝杜仲胶采用BPO为引发剂制备的接枝杜仲胶对橡胶沥青体系稳定性的提升作用更为显著;在接枝物比例方面,当m(EUG)∶m(MAH)∶m(AIBN)=4∶1∶0.15时杜仲胶接枝率最高,接枝杜仲胶与橡胶粉能在沥青中稳定悬浮与有序扩散,不会在沥青中发生沉降,建议可采用该掺配比例生产橡胶沥青。

短期老化对温拌橡胶沥青路用性能的影响

为了研究短期老化对温拌橡胶沥青路用性能的影响,首先利用质量损失实验对其老化前后组成成分的质量变化进行初步的评估与分析;采用针入度、软化点、动态剪切流变实验对旋转薄膜烘箱短期老化前后橡胶沥青材料路用性能的差异性进行比较,同时借助凝胶渗透色谱对作用机制进行分析与验证。研究表明:虽然老化前后橡胶沥青的路用性能稍微减弱,但改性作用仍然在可接受范围内,且均比普通基质沥青高出很多;虽然液态降黏减阻剂本身平均分子质量较小,在短期老化过程中容易蒸发,但这种作用保护了基质沥青当中的轻质组分,有效地减缓了老化进程,温拌橡胶沥青较普通橡胶沥青和基质沥青具有更好的抗老化性能。

马来酸酐改性高掺量橡胶沥青制备与性能

使用高度降解的再生橡胶(DR)制备了高掺量橡胶沥青(HCRA),通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱仪、凝胶渗透色谱仪、动态剪切流变仪和动态力学分析仪,对比研究了马来酸酐(MAH)预接枝DR改性与MAH和DR直接共混改性对HCRA结构与性能的影响,探讨了两种改性方法的改性机理。结果表明,MAH预接枝DR时发生了由烯烃双键和烯丙基碳氢原子提供活性位点的自由基取代反应,而MAH和DR与沥青直接共混时,存在自由基取代反应和酯化反应两种反应,并以后者为主;MAH改性HCRA的溶胶组分中以中低分子量组分为主;MAH改性显著改善了HCRA的高、低温流变性能。此外,两种改性方法对HCRA的结构与性能均有影响,且随MAH掺量的变化存在明显差异。

G30高速嘉安段橡胶沥青在养护维修工程中的应用

裂缝已成为公路主要病害之一,特别是甘肃河西地区,裂缝密度较大,是造成水损坏的主要因素。介绍连(云港)霍(尔果斯)G30高速嘉安段维修工程概况,通过对橡胶沥青的加工、沥青碎石封层、橡胶沥青混凝土的生产等方面的介绍,阐述了橡胶沥青在道路养护、维修工程中的应用。

橡胶沥青同步碎石封层技术在公路养护中的应用

通过分析橡胶沥青同步碎石封层技术的使用优势,研究了现阶段采用该技术进行公路养护需应对的工作难点,并总结出了能够保障橡胶沥青同步碎石封层技术质量的施工措施,旨在大幅度提高公路在运营期间的耐久性、抗滑性及稳定性。

高掺量橡胶沥青技术发展与探讨

高掺量橡胶沥青作为一种新型筑路技术,具有低温性能优异、耐久性能良好、胶粉消耗量大以及环境效益高等优势。为进一步推动高掺量橡胶沥青技术的应用,明晰其发展现状及需求,系统汇总了高掺量橡胶沥青的技术特性、胶体结构、性能评价、主流工艺、工程应用及问题。首先明确了高掺量橡胶沥青的含义,并对其不同于传统橡胶沥青的改性机理进行了阐述;其次,以化学反应的发生为判据,对比分析了现有物理手段及化学手段,并通过胶体结构变化进一步探索了高掺量橡胶沥青改性过程,结合其性能表现进行了结构性能分析;进而,围绕胶粉脱硫及沥青中熬制两类化学手段进行了深入阐述,总结评述了当下主流的高掺量橡胶沥青制备技术;最后,结合工程案例论述了高掺量橡胶沥青的可行性及优越性,并指出其存在的工程问题。

热氧老化下橡胶沥青性能及微观结构影响评价

为了研究热氧老化对橡胶沥青物理性能和微观结构的影响,设计了不同热氧老化程度的薄膜加热老化试验,采用针入度、软化点、DSR、DSC和FTIR试验,并与基质沥青、SBS改性沥青进行了综合对比分析。结果表明,随着热氧老化程度的增加,沥青的针入度减小、软化点提高,沥青的稠度和硬度增加;初始模量和玻璃化转变温度显著升高,抗剪能力降低,低温性能下降。热氧老化未改变沥青原有官能团的种类,但亚砜和羰基官能团的峰面积明显增大。综合而言,橡胶沥青抗热氧老化性能最好,优于SBS改性沥青与基质沥青。

冷拌冷铺橡胶沥青混合料路用性能与碳排放研究

基于室内试验和实体工程对冷拌冷铺橡胶沥青混合料进行研究。结果表明,冷拌橡胶沥青混合料马歇尔稳定度、车辙动稳定度大于热拌密级配沥青碎石,但残留稳定度略低于热拌混合料,其高温、水稳性满足高速公路中、下面层技术要求。此外,冷拌橡胶沥青碎石施工总碳排放为2970.77kg/(1000m^(2)),主要为运输和摊铺碾压阶段所致,占总排放的47.1%、51.9%;热拌沥青碎石总碳排放为6151.80kg/(1000m^(2)),主要来自于碎石和沥青加热,运输、摊铺及碾压机械消耗燃油。热拌混合料碳排放约为冷拌混合料的2倍,说明冷拌橡胶沥青混合料可大大减少碳排放。

沥青路面裂缝治理技术分析——基于橡胶沥青应力吸收层技术的应用

在道路工程建设领域,橡胶沥青应力吸收层路面加铺是一项高效、科学、合理的改造技术,通过该技术,可解决旧水泥路面改造中沥青层出现的反射裂缝、水损坏等各类问题。为此,结合具体案例,在旧路面状况调查评价的基础上,提出了不同的设计方案,最终选择橡胶沥青应力吸收层路面加铺施工,希望能够改善路面性能,延长公路使用寿命。

橡胶沥青路面技术及施工能耗分析

利用废旧橡胶加工成粉合成的橡胶沥青作为一种新材料应用于道路路面工程中,实现了废旧轮胎的资源化利用,同时也产生了良好的经济和社会效益。阐述了橡胶沥青的工艺及技术优势,并着重用定额法分析了橡胶沥青路面面层施工能耗,为橡胶沥青技术的推广应用以及科学制定节能减排考核管理标准提供依据。

浅谈橡胶沥青及橡胶沥青混合料的性能与应用

橡胶沥青作为一种新型道路建筑材料,在高低温性能、疲劳性能及降噪环保等方面表现出巨大的优势,不仅提高了沥青路面的使用性能,而且还缓解了废旧轮胎带来的环境压力,具有良好的发展前景。主要介绍了橡胶沥青的改性性能、应用于橡胶沥青混凝土及橡胶沥青碎石中对路面性能的改善以及在我省的应用情况。

密级配橡胶沥青路面降噪技术原理与研究综述

密级配橡胶沥青路面是低噪声路面发展的新形式。为了推动低噪声路面的发展,阐述了轮胎/路面噪声的产生、增强机理及密级配橡胶沥青路面的降噪机理和降噪效果。首先介绍大孔隙和密级配两种类型降噪沥青路面及其降噪机理,然后对轮胎/路面噪声的产生和增强机制进行论述,接着针对密级配降噪沥青路面降噪模式、胎路噪声的影响因素及检测方法进行重点评述,最后对密级配低噪声沥青路面的发展及优化方向进行展望。大多数低噪声沥青路面都偏向于开级配大孔隙类型,对密级配沥青路面的降噪机理及实现路径研究较少。开级配大孔隙沥青路面在孔隙堵塞时,其降噪效果急剧下降,并且堵塞的孔隙难以恢复,这制约了其广泛使用。而密级配橡胶沥青路面通常依靠自身丰富的表面纹理及橡胶颗粒的弹性实现吸声阻尼降噪,故不存在上述不足。密级配橡胶沥青路面虽在降噪效果方面不如开级配大孔隙路面,但因其优异的路用性能和持久稳定的降噪效果,已成为低噪声路面在实际工程应用中的重要选择。为了更好应用密级配橡胶降噪沥青路面,未来应重点研究影响其降噪效果的诸多重要因素,如橡胶颗粒的掺入方式、粒径和掺量等。

基于分层剥离试验的温拌橡胶沥青改性机理研究

为探究温拌橡胶沥青(WAR)的性能影响机理,选取70#基质沥青、2种温拌剂和2种粒径的胶粉,制备了2种橡胶沥青(AR)和4种温拌橡胶沥青。通过固液相分离得到制备沥青样品的液态组分和不溶胶粉,创新性地利用分层剥离法对不溶胶粉混溶区成分进行逐层提取,通过试验研究建立胶粉吸附偏好特性与橡胶沥青高、中温流变性能间的联系,明确温拌橡胶沥青的改性机理。试验结果表明:橡胶沥青高温抗车辙性能和低温抗开裂性能的提升得益于不溶胶粉在沥青中产生的颗粒效应和可溶胶粉成分发挥的改性作用;橡胶沥青中温耐久性能的提高和黏度的增大主要归因于不溶胶粉中产生的颗粒效应;不同类型温拌剂对橡胶沥青流变性能的影响有所区别。有机类温拌剂的加入在提升橡胶沥青的高温抗车辙性能和中温耐久性能方面更为显著;化学类温拌剂的加入则在提升橡胶沥青的低温抗开裂性能方面更为有效;橡胶沥青液态组分中具有较小的相对分子质量的轻质成分更容易被胶粉吸附至其混溶区中;有机类温拌剂对胶粉的吸附偏好性几乎没有明显影响,而化学类温拌剂的加入不仅减少了液态组分中较大相对分子质量成分的比例,还削弱了胶粉的吸附偏好性;胶粉的吸附偏好性有利于提高橡胶沥青的高温性能和耐久性能。