基于正交设计和灰色关联理论的DCLR改性沥青优化与机理研究

基于不同工艺条件下煤直接液化残渣(direct coal liquefaction residue,DCLR)改性石油沥青,通过设计三因素三水平正交试验,得到DCLR改性沥青的最佳工艺条件为剪切搅拌时间45 min、剪切搅拌温度150℃、剪切搅拌速率4000 r/min;通过灰关联度分析,发现针入度、软化点、延度、PI这4个指标的影响权重不一,主次顺序分别为针入度>PI>延度>软化点.利用BP神经网络对改性沥青的性能(针入度)进行模拟和预测,预测值与实验数据拟合度为0.993,证明了该方法的有效性.采用红外光谱、热重和扫描电镜对改性沥青进行分析.结果表明:DCLR与沥青之间没有发生明显的化学变化.在确定其最优配比的基础上,通过车辙试验、小梁弯曲试验、冻融劈裂试验来评价混合料的高温性能、低温性能和水稳定性能,结果表明:DCLR能明显改善沥青的高温性能和水稳定性,但对其低温性能影响不大.

环保型沥青研究进展

道路沥青在施工过程中产生的沥青烟无组织排放不仅会影响周围空气质量,还会对施工人员及周围居民造成健康隐患。为减少沥青烟污染,研究并使用较多的方法有工艺减排以及低排放沥青两种。工艺减排是采用一定的技术手段降低沥青体系的黏度,从而降低沥青混合料的拌合温度,以减少沥青烟排放。本文对温拌沥青技术研究进行了部分阐述,详细综述了研究较多的低排放沥青,即添加抑烟剂(阻燃剂、吸附剂、聚合物及一些新型材料等)通过物理或化学的方法将沥青烟气中的小分子加以固定,从而减少排放量。但单独使用某一抑烟剂会导致部分路用性能的下降,采用复配的方法从而克服这一缺点。本文对环保型沥青的研究及进展进行了总结并展望。

载体ZrO_(2)的d带电子对Ni_(13)催化CH_(4)脱氢过程的影响

C−H键活化是甲烷转化的关键,分散于ZrO_(2)(111)表面的活性Ni_(13)微粒能实现这一过程。密度泛函理论结果表明,相比Ni_(13)催化过程,Ni_(13)-ZrO_(2)(111)更能活化CH_(4)逐步脱氢并稳定其解离物种;且在载体ZrO_(2)存在下,C−H键长增加,C−H断键活化能降低,放热量增多,达过渡态时,解离H与残留CH_(x)间距减小,因此,负载催化剂Ni_(13)-ZrO_(2)(111)具有更好的催化性。究其原因,对于Ni−C−H,ZrO_(2)丰富的d带电子使得Ni 3d电子密度增强,C 2p与Ni 3d轨道重叠增多,Ni−C键增强,C−H键减弱,基于此,CH_(x)吸附增强,C−H键活性亦增强。因此,载体ZrO_(2)的d带为Ni_(13)活化CH_(4)促进C−H键解离提供着电子。

聚氨酯改性沥青的研究进展

沥青路面在生命周期中经常会出现车辙、老化、裂缝和凹坑。虽然传统的聚合物改性剂可以在一定程度上改善沥青的性能,但其储存稳定性和耐老化性等性能仍有待提高。聚氨酯因其高力学性能、耐久性和抗疲劳性而被广泛应用于沥青路面工程。重点介绍了聚氨酯的性能、聚氨酯改性沥青的性能与改性机理以及影响聚氨酯改性沥青性能的各种因素,分析了聚氨酯改性沥青技术的研究现状并对未来发展方向进行了展望。

基于专利申请分析改性石油沥青路用发展态势

近年来,技术创新在各个行业的发展中发挥着越来越重要的作用,随着知识经济新时代的到来,专利已经被公认为是衡量技术创新能力的一个重要科学指标。我国大量的石油沥青路面破损严重,各种非常规的问题相继出现,为了更好地了解改性石油沥青路用发展的研究现状和趋势,本文围绕近年来公开的专利成果并结合文献报道,归纳总结并分析了国内改性石油沥青专利技术路线的特点,结果说明了其改性剂必将更加环保,多种改性剂复合改性的效果良好,并提出了在物理方法制备的基础上,配合适当的化学稳定法,必能得到性能优异的路用改性石油沥青,最后对改性石油沥青的研究重点和方向进行了探讨,认为其材料会趋向于乳化高黏沥青,功能会趋向于复合化,施工机械小型化。旨在为国内改性石油沥青的研究和应用提供参考。