乳化沥青蒸发残留物的针入度与黏度

以十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵及十八烷基三甲基氯化铵为乳化剂制备了不同的阳离子乳化沥青,按ASTMD244的方法获取乳化沥青蒸发残留物,测试乳化沥青蒸发残留物的针入度和其中3种乳化沥青蒸发残留物在不同温度下的黏度,并获得相关黏温性。结果表明,乳化沥青蒸发残留物的针入度不同程度地偏离原料沥青,其程度因所用乳化剂的种类和加入量不同而异;乳化沥青蒸发残留物的黏度较原料沥青有不同程度的下降,流动活化能相应地有所降低,但黏温性有所改善。

两种乳化沥青蒸发残留物含量测定法的比较

ASTM D244-2000中的《蒸发残留物》试验法和现行的SH／T0099.4-1992《乳化沥青蒸发残留物测定法》是两种不同的乳化沥青蒸发残留物含量测定法,从试样量、精密度、残留物含量测定值、残留物性质及试验操作难易程度等方面对两者进行了比对研究。

稳定剂对乳化沥青蒸发残留物性能的影响

通过测定乳化沥青蒸发残留物15℃延度、25℃针入度、软化点、黏温性、四组分分布以及薄膜烘箱试验(TFOT)老化前后60℃动力黏度比、针入度比和软化点增量,考察纳米二氧化硅(SiO2)、羟乙基纤维素(HEC)和聚乙烯醇(PVA)3种稳定剂对乳化沥青蒸发残留物性能和乳化沥青蒸发残留物TFOT老化前后性能变化的影响。结果表明:3种稳定剂可显著降低蒸发残留物延度,当w(SiO2)=0～1.2%、w(HEC)=0～0.18%、w(PVA)=0～0.18%时,延度呈明显下降趋势,且降低幅度由大到小为加入SiO2、HEC、PVA;针入度受w(SiO2)影响较大,随w(SiO2)的增大呈明显下降趋势,而受w(HEC)和w(PVA)的影响不大;在60～110℃内,黏度随w(SiO2)增大而增大,w(HEC)和w(PVA)对黏度影响不大;3种稳定剂对软化点及四组分分布影响不明显;乳化沥青蒸发残留物老化前后60℃动力黏度比、软化点增量和针入度比受w(SiO2)影响较大,随w(SiO2)的增大分别呈现下降、下降和增大趋势,而受w(HEC)和w(PVA)的影响不大。

乳化沥青蒸发残留物试验方法的探讨与改进

对JTG E20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》T0651-1993中乳化沥青试验方法的不足,提出了探讨和改进,对其设定了试验过程的判断标准,并从残留物含量、残留物性质等方面进行了验证比对。

乳化沥青蒸发残留物含量试验研究

乳化沥青残留物的性能和试验准确性与提取的过程有着密切关系,本文通过不同试验方法对乳化沥青残留物含量进行测定,并分别对残留物进行针入度、软化点、延度试验,认为残留物完全脱水后立即停止加热然后进行称量的试验方法是可靠的,并使用测量残留物温度的方法代替主观判断,提高检测结果的准确性、重复性。通过试验进一步论证我国现行交通标准采用的“直接加热蒸发法”使试样完全脱水后立即停止加热不会导致沥青老化。

不同蒸发方式对改性乳化沥青残留物的流变性能影响研究

为了研究直接加热法和低温蒸发法获取残留物的性能差异,针对两种常用的改性乳化沥青(SBR改性乳化沥青和SBS改性乳化沥青),分别通过两种蒸发方法获取乳化沥青残留物,利用动态剪切流变仪(DSR)进行了温度扫描试验和多重应力蠕变恢复(MSCR)试验,比较分析了残留物的流变性能变化.结果表明:低温蒸发法获取的改性乳化沥青残留物具有更高的软化点和弹性恢复率;温度扫描结果显示低温蒸发法获得的残留物具有更高的G*和G*/sinδ,并且SBS-D的δ更小,而两种获取方法对SBR-D和SBR-Z的δ影响不大;剪切应变和恢复应变值、Jnr和R指标表明低温蒸发法获取的残留物具有更高的抗剪切变形能力和弹性性能,并且高应力水平下对SBS改性乳化沥青残留物性能影响更加显著.

不同蒸发状态下改性乳化沥青残留物性质与取样方法优化

基于T0651方法,对不同蒸发阶段的改性乳化沥青残留物进行表征,利用红外光谱、差式扫描热分析和动态剪切流变仪研究残留物的组成和性能指标,优化残留物的获取方式。结果表明,对于SBR改性乳化沥青,T0651方法规定的蒸发时间(20~30 min)无法使残留物完全脱水,水的存在会影响残留物的线性粘弹区间,使残留物在低应力水平下即能发生屈服行为。从取样难易和粘弹性的角度考虑,蒸发40min时可以得到易制样、复数模量较高的改性乳化沥青残留物,超过40 min后,残留物的复数模量和高温性能会受到消极影响。

高分子聚合物高黏改性乳化沥青的制备与性能研究

采用不同质量分数的高分子树脂制备了聚合物改性乳化沥青A(动力黏度低于20000 Pa·s)和高分子聚合物高黏改性乳化沥青(动力黏度大于20000 Pa·s),对乳化沥青蒸发残留物的针入度、延度、软化点和动力黏度进行了试验分析,同时还采用了另外2种自制的聚合物改性乳化沥青B和基质乳化沥青进行层间剪切和直接拉拔试验,测试不同类型乳化沥青的粘结性能和抗剪强度。结果表明,高分子聚合物高黏改性乳化沥青物理性能优于聚合物改性乳化沥青;上述3种类型乳化沥青蒸发残留物的三大指标均低于乳化前,均呈现不同程度的降低;在抗剪和粘结强度方面,高分子聚合物高黏改性乳化沥青明显高于其他类型乳化沥青,但在储存稳定性方面低于其他类型的乳化沥青。

Gemini型阳离子沥青乳化剂的合成及其应用

以脂肪族聚氧乙烯醚、环氧氯丙烷、二甲胺和1,3-二溴丙烷为原料合成Gemini型阳离子沥青乳化剂1,3-{N-[3-十二烷基聚氧乙烯醚(9)-2-羟基]丙基二甲基}丙烷.乳化沥青测试结果表明,当乳化剂的用量为乳化沥青总量的2.5%时制得的乳化沥青具有良好的稳定性;乳化沥青的破乳时间为20 min;乳化沥青蒸发残留物含量为53%.

改性乳化沥青残留物性能检验与评价体系研究

微表处混合料破乳成型以后,改性乳化沥青残留物的性质是影响道路质量的重要因素,因此,乳液残留物性能的检验是世界各国共同关注的问题。汇总分析了大量国内外相关文献及技术标准,并对几种改性乳化沥青的性能及微表处混合料的路用性能进行了试验研究,结果表明:我国规范对于改性乳化沥青残留物的检验项目偏少,难以对乳液质量起到有效的控制作用;残留物的弹性恢复、粘韧性及韧性、60℃动力粘度指标与微表处的路用性能具有良好的相关性。残留物的粘韧性及韧性指标越高,微表处混合料低温抗裂性能就越好,弹性恢复能力越强,动力粘度越大,微表处混合料的抗车辙能力越强。建议我国将弹性恢复、动力粘度、粘韧性、韧性等技术要求逐步列入相关规范。

高浓度乳化沥青的研制及其性能影响因素

通过复配乳化剂制备出一种储存稳定性良好且各项基础指标均满足规范要求的高浓度乳化沥青,采用正交试验设计方法确定其最佳制备方案。试验结果表明,在乳化剂复配比例为m(1831)∶m(OP-10)=7∶3、乳化剂用量2.5%、沥青温度130℃、稳定剂用量0.2%的条件下,能够制备性能最优的高浓度乳化沥青。同时采用极差分析方法确定了影响蒸发残留物三大指标的显著因素。

乳化剂及改性剂对沥青性能影响的机理分析

采用3种不同的乳化剂A、B、C,变化其剂量与SBS和SBR两种胶乳共同作用制备改性乳化沥青,并对乳液乳化效果及蒸发残留物性能进行试验研究。结果表明:当A型乳化剂用量为0.8%,B型乳化剂用量为0.3%,且同时采用SBS改性剂剂量为4%时,乳化沥青的性能相对较佳;采用SBS改性剂较SBR改性剂能够较大程度提高残留物的延度和软化点。另外,进行不同改性乳化沥青与不同集料的黏附性试验,试验结果说明使用碱性集料使得乳化沥青的破乳速度和凝固速度明显加快,集料与沥青之间具有较强的黏结力,并且整体具有良好的柔韧性。

水性环氧树脂改性乳化沥青试验研究

首先对乳化沥青的改性方法进行分析,确定适用于水性环氧树脂作为改性剂时的改性方法;然后对4种乳化沥青蒸发残留物的获取方式进行试验分析,得出烘箱加热蒸发法最适用于水性环氧树脂改性乳化沥青的结论;最后对不同水性环氧树脂掺量的改性乳化沥青进行试验,确定水性环氧树脂的最佳掺量为6%。

石油沥青与煤沥青的调和及乳化性能

将煤沥青与秦皇岛AH-90沥青进行调和及乳化,考察调和沥青及调和后乳化沥青的性质,研究煤沥青的种类及掺量对调和沥青及乳化沥青性质的影响规律。结果表明:煤沥青中大量甲苯不溶物(煤粉)的存在使得调和沥青和乳化沥青蒸发残留物的25℃延度大幅度下降,难以达到标准要求;1#和2#煤沥青最大掺量分别为25%和20%时,乳化沥青的1 d和5 d稳定性合格;相同煤沥青掺量时,1#调和沥青及乳化沥青蒸发残留物较相应的2#调和沥青及乳化沥青蒸发残留物的针入度小、25℃延度大、软化点高;随着煤沥青掺量的增大,两种调和沥青及乳化沥青蒸发残留物的25℃延度、针入度都呈现下降趋势,软化点呈升高趋势。

关于GB 11174-2011《液化石油气》的修订建议

GB 11174-2011《液化石油气》是液化石油气国家产品标准,发布至今已将近10年,部分检测项目试验方法已不再适应当前的发展形势,建议对其进行修订:①将组成的质量指标修订为主要烃类组分(C_(3)和C_(4))总量不小于95%(体积分数),二甲醚和C_(5)及C_(5)以上烃类总量不大于3%(体积分数);②试验方法推荐使用NB/SH/T 0230-2019《液化石油气组成的测定气相色谱法》中系统2;③将总硫检测项目试验方法修订为SN/T 4117-2015《液化石油气和气态烃中总挥发性硫测定紫外荧光光度法》;④相关组织尽快编制用气相色谱法测定LPG中硫化氢含量的方法标准并积极推行应用;⑤将蒸发残留物项目试验方法修订为GB/T 30518-2014《液化石油气中可溶性残留物的测定高温气相色谱法》。实验结果显示,上述方法在实际LPG样品组分、总硫含量、硫化氢含量和残留物含量4个项目的检测上展现出良好的应用性和适应性。

乳化剂与渗透剂对透层乳化沥青性能影响

为提高透层乳化沥青的渗透性,优选了高渗透乳化沥青的乳化剂,并进一步研究了渗透剂对透层乳化沥青性能的影响。结果表明:由乳化剂AA-57与齐鲁石化AH-90沥青制备的透层乳化沥青的配伍性较好,沥青乳液的渗透深度和渗透等级都达到要求;煤油可有效提高透层乳化沥青的渗透性,作为透层乳化沥青渗透剂的煤油较优含量为2.5%。

阳离子乳化剂对沥青感温性能的影响

考察了CAP-3和CAP-1两种阳离子乳化剂及其用量对中海油AH-90、克拉玛依AH-90和江阴AH-70三种沥青蒸发残留物感温性能[包括针入度指数(PI)、当量软化点(T800)、当量脆点(T1.2)和黏温指数(VTS)]的影响。结果表明:在乳化剂用量(w)为0～5.0%时,随着CAP-3用量的增加,中海油AH-90和江阴AH-70蒸发残留物的PI均降低,从而使其在中温时的感温性能变差,克拉玛依AH-90蒸发残留物的PI呈先增加后降低的变化趋势,而CAP-1对三种沥青在中温时的感温性能影响不大;CAP-3可降低三种沥青的T1.2,从而使其低温抗裂性能变好,而CAP-1对三种沥青的低温抗裂性能影响不明显;CAP-3可显著降低三种沥青的T800,使沥青在中高温时的抗塑性变形能力变差,随其用量增加,三种沥青蒸发残留物T800均呈降低趋势,且降低幅度由大到小的顺序为:江阴AH-70≈中海油AH-90>克拉玛依AH-90,而CAP-1对三种沥青在中高温时的抗塑性变形能力影响不大;CAP-3使中海油AH-90和克拉玛依AH-90在高温时的感温性略有增加,使江阴AH-70在高温时的感温性有所降低,而CAP-1使三种沥青在高温时的感温性略有增加。

制备温度对乳化沥青流变性能的影响研究

为评价乳制备温度对乳化沥青蒸发残留物的影响,采用常规试验(针入度、软化点、延度)、动态剪切流变试验和多重应力恢复蠕变试验,对不同温度下(60,85,110和135℃)制备的乳化沥青蒸发残留物进行试验研究.结果表明:乳化沥青蒸发残留物的针入度、软化点随制备温度的升高而随之增大,延度随制备温度升高而减小;乳化沥青蒸发残留物的损耗模量、储能模量、复数模量、复数黏度及车辙因子随试验温度的升高而逐渐减小,相位角随试验温度升高逐渐增大;中低频区残留物流变参数随频率的增加增长速度较快,高频区增长较为缓慢;变形恢复率随制备温度的增加而逐渐减小,应力敏感性参数随制备温度的升高而逐渐降低;采用我国现行规范方法(T0561)制备乳化沥青蒸发残留物时,残留物的高温性能不能满足AASHTO M332的技术要求;建议在85和110℃下制备乳化沥青蒸发残留物.

乳化剂对乳化沥青性能影响分析

采用不同的阳离子乳化剂CH-R、GY-2、MQ-S,变化其剂量制备不同乳化沥青,对乳液乳化效果、标准粘度及蒸发残留物性能进行试验研究,结果表明,CH-R型乳化剂用量为0.8%和GY-2型乳化剂用量为0.3%时,乳化沥青乳化效果较好,对应的乳化沥青性能相对较佳。同时,进行不同乳化沥青与不同集料的粘附性试验,试验结果表明使用碱性集料使得乳化沥青的破乳速度和凝固速度明显加快,集料与沥青之间具有较强的粘结力,稀浆混合料整体具有良好的柔韧性。

SBS改性乳化沥青制备及其性能研究

以SK-90号基质沥青，现行SBS改性剂为原材料，采用先改性后乳化的乳化工艺制备SBS改性乳化沥青。通过考察SBS改性剂剂量、乳化剂剂量及稳定剂剂量对改性乳化沥青贮存稳定性及蒸发残留物的针入度、延度、软化点指标的影响，探究并分析其产生影响的原因，得到结论：考虑到经济性及乳化难易程度，SBS改性剂剂量为3.5%；综合考虑乳化剂对蒸发残留物三大指标及贮存稳定性的影响，乳化剂剂量为1.5%；稳定剂剂量对改性乳化沥青贮存稳定性产生较大影响，其用量为0.4%。