废机油残留物再生剂对老化沥青动态力学性能和组分迁移的影响

目前,再生沥青的研究主要集中在老化沥青性能的恢复上,而对老化后再生沥青性能变化的研究较少。本研究以自制的两种废机油残留物再生剂(REOB1、REOB2)对老化基质沥青进行再生,并对再生沥青进行短期老化(TFOT)和长期老化(PAV)。采用动态剪切流变仪(DSR)和薄层棒状色谱仪(TLC-FID)分析再生沥青及其老化后的动态力学性能和化学组分变化情况。结果表明,两种REOB再生剂均能使老化基质沥青的性能恢复至原样沥青水平,并且REOB2再生剂与老化基质沥青的相容性优于REOB1再生剂;采用CAM模型对沥青复数模量、相位角主曲线进行拟合,并以原样沥青主曲线为参考,对老化与再生沥青拟合数据进行归一化处理,发现两种REOB再生剂均可以恢复老化基质沥青的复数模量和相位角。在二次老化过程中,RA+REOB再生沥青的归一化复模量指标(NCMI)在低频和中频范围内逐渐增大,即使经过长期老化,其复模量仍低于长期老化的基质沥青;而归一化相角指标(NPAI)在中频范围内的下降幅度明显大于低频范围和高频范围内的下降幅度,RA+REOB1再生沥青经过PAV老化后的NPAI低于长期老化后的基质沥青;随着老化程度的加深,RA+REOB再生沥青的化学组分从芳烃组分向胶质迁移,REOB1再生沥青经PAV老化后轻组分损失最大。

沥青路面用复合相变材料研究进展

为缓解夏季热岛效应和减少路面病害,“凉爽路面”已从概念得到落实,其中相变材料因其自动控温的特性受到了道路工程研究人员青睐。介绍了相变材料的分类及其特点,概述了路面传热机理模型和影响因素。针对直掺相变沥青性能劣化的问题,提出了复合相变材料技术并展开介绍其应用效果。还总结归纳了相变改性沥青控温效果测试方法的优缺点,综述了复合相变材料对沥青及沥青混合料的降温效果和性能影响,最后指出了当前路用相变材料应深入研究的方向,并对复合相变材料泄漏问题提出了改进方法与展望。

橡胶增韧环氧树脂的研究进展

从增韧机理、增韧方法、协同改性和影响因素4个方面综述了橡胶增韧环氧树脂的研究进展及存在问题,并展望了其未来发展前景。

改性纳米二氧化钛在净化汽车尾气中的应用研究

为了研究光催化材料TiO2对隧道内汽车尾气的净化效果,首先采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛光催化剂,采用不同掺量的Fe3+改性纳米TiO2,并在500℃焙烧得到样品,然后利用自制尾气净化设备进行净化试验,接着对其进行X衍射(XRD)测定和红外光谱(IR)分析。结果显示,掺杂Fe3+能够同时捕获电子和空穴,从而降低电子空穴对的复合几率,提高纳米二氧化钛的光催化性能,弱紫外光条件下对CO、CO2、HC、NOx的净化效率比未掺杂的纳米TiO2分别能提高0.6%、0.6%、2.3%、8.2%。

复合再生剂对老化SBS改性沥青性能和结构的影响研究

将复合再生剂和普通沥青再生剂分别用于老化SBS改性沥青的再生,通过再生沥青的物理性能、化学组成分析和红外光谱测试研究了两种再生剂对老化SBS改性沥青性能和结构组成的影响。物理性能测试结果表明:复合再生剂对老化SBS改性沥青物理性能的恢复作用优于普通再生剂,当复合再生剂的掺量达到老化沥青质量的8%时,再生SBS改性沥青的性能基本接近老化前SBS改性沥青的性能;红外光谱和化学组成测试结果显示:普通再生剂只能调节老化SBS改性沥青中基质沥青的化学组成,无法修复SBS断裂的分子链,而复合再生剂不仅能调节老化SBS改性沥青中基质沥青的化学组成,还可通过其分子结构中的极性环氧基团与SBS的降解产物发生化学反应以修复SBS因老化发生降解的分子链。

VAE改性水泥砂浆微观结构及性能研究

以醋酸乙烯-乙烯共聚物(VAE)、水泥、石英砂等材料,制备出一种混凝土路面修复用聚合物改性水泥砂浆,研究了VAE掺量对水泥砂浆流动度、强度、干缩、抗碳化特性及界面粘附性的影响,并采用扫描电镜(SEM)观测其微观结构。结果表明,抗折强度、界面粘结强度随VAE掺量的增加先增加后降低,表明VAE可以提高水泥砂浆的柔韧性、界面粘结强度;随着VAE掺量的增加,1 h流动度损失率、干缩率、碳化深度逐渐降低,表明VAE可以改善水泥砂浆的保水能力、干缩率、抗碳化侵蚀能力;SEM测试结果显示,聚合物胶膜填充于砂浆内部的有害孔隙,裹附于水化产物表面,提高了砂浆的密实程度。综合考虑水泥砂浆物理力学及经济性能,推荐VAE作为改性聚合物的合理掺量为胶凝材料用量的8%。

Fe_2O_3/PVAc复合改性彩色水泥砂浆性能研究

向聚醋酸乙烯酯(PVAc)改性水泥砂浆中掺入氧化铁绿(Fe_2O_3)颜料,制得Fe_2O_3/PVAc复合改性彩色水泥砂浆。研究了Fe_2O_3对改性水泥砂浆力学强度、体积特性及抗滑性能的影响,并通过扫描电镜(SEM)表征了复合改性彩色水泥砂浆的微观结构。研究结果显示:PVAc改性水泥砂浆的抗折强度、抗压强度均随Fe_2O_3掺量的增加而增大;粘结强度随Fe_2O_3掺量的增加呈现先增大后略有降低的趋势,当Fe_2O_3掺量为15%时达到最大值,表明Fe_2O_3可改善PVAc改性水泥砂浆的力学性能。随Fe_2O_3掺量的增加,PVAc改性水泥砂浆的表观密度显著提升,而含气量及吸水率降低,表明Fe_2O_3可改善PVAc改性水泥砂浆的体积性能。摩擦系数测试结果显示,掺入Fe_2O_3后PVAc改性水泥砂浆具有较好的抗滑性能。SEM测试结果显示,Fe_2O_3/PVAc复合改性彩色水泥砂浆内部紧密胶结,密实度增加,表明Fe_2O_3可提升PVAc改性水泥砂浆致密性。

不同粘度等级的再生剂对老化沥青再生性能的影响

研究了不同粘度等级的再生剂对老化沥青再生性能的影响。结果表明,不同粘度等级的再生剂对老化沥青的再生效果有明显差异。粘度低的再生剂对老化沥青软化点的降低、延度的提高、针入度的增大和粘度的减小更为明显。然而,对于轻度老化沥青,低粘度再生剂使其软化点和粘度降低幅度较大,对再生沥青的高温性能影响明显,因此轻度老化沥青宜选用粘度较高的再生剂,而重度老化沥青应选用低粘度的再生剂。

橡胶粉改性沥青制备及性能试验研究

为制备沥青路面用橡胶粉改性沥青,针对胶粉目数、胶粉掺量、剪切时间、制备温度与剪切速率等影响因素,采用5因素4水平正交试验方案,以延度、弹性恢复率、抗剪强度、离析软化点差及粘温回归系数|B|值作为评价指标,遴选出橡胶粉改性沥青制备优方案,并制备出橡胶粉改性沥青;在此基础上,对其作用机理和路用性能进行分析。研究结果表明:采用掺量为24%的30目胶粉、剪切时间60 min、制备温度205℃、剪切速率5000 r/min制备出的橡胶粉改性沥青路用性能优异;均匀分散于沥青体系中的多孔状胶粉颗粒吸收沥青中的轻质组分,产生溶胀作用及微弱化学反应并呈空间网状交联结构,是橡胶粉改性沥青性能优异的主要原因。

MAH-g-SBS改性沥青灌缝材料的制备与性能

通过溶液共聚法制备了不同接枝率的马来酸酐接枝SBS(MAH-g-SBS),采用红外光谱(FTIR)对MAH-g-SBS的结构进行了表征。以不同接枝率的MAH-g-SBS为改性剂,制备了MAH-g-SBS改性沥青灌缝材料,研究了MAH-g-SBS的接枝率对改性沥青灌缝材料性能的影响。结果表明,在SBS分子链上已接枝上MAH,MAH-g-SBS可以明显提高改性沥青灌缝材料的粘结强度、拉伸强度、断裂伸长率和低温柔韧性,且改性效果随接枝率增大而提高。

有机化蒙脱土改性沥青老化性能的研究

采用熔融共混法制备了有机化蒙脱土(OMMT)改性沥青,通过薄膜烘箱老化试验(TFOT)和压力老化(PAV)试验,研究了OMMT对改性沥青老化性能的影响。结果表明,OMMT可显著减小沥青TFOT和PAV老化后粘度的增大、软化点的升高和针入度的降低,有效改善沥青的短期老化和长期老化性能;OMMT对沥青耐老化性能的改善作用随其用量的增加而增大,但当OMMT用量超过3%时,其对沥青耐老化性能的提高已较小。

SBS/HON复合改性沥青流变性能

为了研究SBS(styrene-butadiene-styrene)/HON(Honeywell TitanTM)复合改性沥青的流变性能,选取2种SBS和2种HON改性剂制备复合改性沥青,采用布氏旋转黏度计分析了复合改性沥青的黏温性能,采用动态剪切流变仪(DSR)、低温弯曲流变仪(BBR)分别评价复合改性沥青的高温及低温流变性能.结果表明:HON可有效改善沥青的黏温性能,降低施工温度,并可提高沥青的高温流变性能;SBS可明显改善沥青材料的高温流变性能,并可在一定程度上提高沥青材料的低温流变性能.

PVAc胶乳改性水泥砂浆的性能

采用聚醋酸乙烯酯(PVAc)胶乳制备了改性水泥砂浆,研究了PVAc胶乳对砂浆工作性能、粘结强度、力学强度和吸水率的影响;通过扫描电镜(SEM)表征了改性砂浆的微观形貌。结果表明:当PVAc掺量由0增加到25%,改性砂浆的粘结强度增长幅度超过90%;PVAc胶乳掺量小于13%时对延长砂浆的凝结时间、提高砂浆的韧性有显著作用,并可大幅度降低压折比、吸水率;当PVAc掺量超过18%,改性砂浆的吸水率低于1%;SEM测试结果表明PVAc胶乳固化物可有效填充水泥砂浆的内部孔隙,在水化物与集料之间起到桥接作用,使水泥石结构更致密。

PVAc改性水泥砂浆耐化学腐蚀性能

采用聚醋酸乙烯酯(PVAc)乳液制备改性水泥砂浆,研究了PVAc改性砂浆经硫酸、硝酸、氢氧化钠、硫酸钠和汽油腐蚀后的强度残留比,并通过扫描电镜(SEM)观测了砂浆的微观形貌,采用X射线衍射仪(XRD)分析了经腐蚀后砂浆的物质组成。结果表明:水泥砂浆耐硫酸、硝酸腐蚀性能较差,但PVAc乳液可有效改善砂浆的耐酸腐蚀性能;PVAc乳液可一定程度改善水泥砂浆的耐硫酸盐酸腐蚀性能;高含量PVAc改性砂浆可应用于碱性环境;油污对普通水泥砂浆和聚合物水泥砂浆腐蚀效果均不明显;PVAc乳液胶膜可填充水泥砂浆的内部孔隙,有效阻塞了腐蚀介质进入,同时,PVAc胶膜具有弹性,可吸收膨胀应力,降低了膨胀破坏发生,从而改善砂浆的耐腐蚀性能。

高转化率改性聚醋酸乙烯酯乳液的制备研究

以丙烯酸丁酯（BA）作为聚醋酸乙烯酯（PVAc）的改性单体、过硫酸铵（APS）为引发剂、聚乙烯醇（PVA）为保护胶体、十二烷基硫酸钠（SDS）/辛基酚聚氧乙烯醚（OP-10）为阴/非离子型复合乳化剂,采用半连续加料法制备了BA改性PVAc乳液。研究结果表明：当m（SDS）∶m（OP-10）=1∶（2-3）、w（复合乳化剂）=3%-4%、w（APS）=0.5%-0.7%、w（PVA）=6%-8%和w（BA）=20%（均相对于BA和VAc总质量而言）时,改性乳液的单体转化率为97%、固含量超过50%;当w（BA）=20%时,改性胶膜的吸水率为12.9%、Tg（玻璃化转变温度）降至17.5℃,说明其耐水性、耐寒性和柔韧性俱佳。

基于加速磨耗的沥青路面抗滑性能衰减特性研究

通过室内试验成型了AC-13沥青混合料车辙板试件,借助室内加速磨耗试验模拟了沥青路面在行车荷载作用下的磨损行为。测试车辙板试件加速磨耗前后抗滑值和构造深度的变化,分析了环境温度和加载次数对沥青路面抗滑性能的影响。借助扫描电镜对回收集料的表面微观形貌进行了观测。结果表明:温度对沥青路面抗滑性能的衰减具有显著的影响;抗滑值和构造深度的变化与加速磨耗次数具有良好的相关关系。

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青中改性剂含量的检测方法

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)掺量是决定SBS改性沥青路用性能的重要因素之一。为了抵制市场上SBS改性沥青中改性剂掺假现象,通过国内外文献研究,对目前市场上常用的SBS改性剂含量的检测方法进行了整理总结,其中主要包括物理方法和化学方法,即红外光谱法、荧光显微法、凝胶渗透色谱法、热重分析法、提取分离法、双键滴定法以及电位滴定法。系统梳理了各种方法的基本原理以及实验过程中存在的问题,总结出化学检测方法比传统的物理方法精确度高。由于SBS含量易受到其他因素的干扰,采用单一的检测方法并不能完全地反映出改性剂的含量,因此结合各方法的优点,提出了一种新型的交叉检测方法理念:红外光谱法作为基础的定性判断,采用化学方法进行改性剂含量测定,最终通过其他物理手段排除一切干扰因素。

填料对再生沥青胶浆黏弹响应的影响

笔者通过布氏黏度试验和重复蠕变试验,对再生沥青和3种再生沥青胶浆的黏弹特性进行了研究,分析不同填料对再生沥青胶浆黏度、△Eη(黏流活化能)、GV值(蠕变劲度的黏性部分)和累计应变γacc的影响.研究表明:沥青和沥青胶浆的黏度恢复水平具有很大差异,再生系数从大到小依次为:矿粉沥青胶浆>水泥沥青胶浆>消石灰沥青胶浆>沥青;再生沥青的黏流活化能比原样沥青低,而3种再生沥青胶浆的黏流活化能与相应原样沥青胶浆相比均有不同程度的增大;再生沥青和再生沥青胶浆的GV值以及γacc的恢复水平同样具有很大的差异性.综合上述指标来看,3种填料对老化沥青胶浆黏弹特性的恢复具有不同程度的积极影响,且影响程度为:矿粉>水泥>消石灰.

基于超分子有机凝胶的纳米复合材料

基于超分子有机凝胶的纳米复合材料是集有机和纳米材料优异性能于一体的新型智能材料,已成为近年来功能复合材料的研究热点之一。本文综述了该类复合材料的研究现状,包括超分子有机凝胶分别与无机纳米粒子、金属纳米粒子以及碳纳米管等材料的复合,分别从其模板效应、制备方法等方面进行介绍。纳米复合材料丰富的结构受控于超分子丰富的簇集体形貌,这种模板效应主要依赖于超分子有机凝胶特有的三维网络结构,其为纳米粒子成核、生长、排列等提供了优良的载体环境,可以有效避免纳米粒子的团聚,从而提高纳米粒子的稳定性,并展望了该类材料在催化、传感、生物以及医学等领域的发展前景。

不同橡胶粉对改性沥青路用性能的影响

为了对废旧胶粉改性沥青的性能进行检测分析,选取了6种不同橡胶粉对镇海70#沥青进行改性,通过测试橡胶改性沥青的针入度、软化点、弹性恢复、180℃布氏黏度和老化指数研究了橡胶粉的种类与掺量对改性沥青路用性能的影响。研究结果表明:橡胶粉种类和掺量对改性沥青路用性能的改善效果具有显著的差异,橡胶粉中的天然胶含量对其改性效果具有显著影响。研究发现天然橡胶含量高达75%的胎顶胶粉在掺量为20%时改性效果最好。