基于AFM的SBS改性沥青老化过程力学特性研究

为了探究改性沥青在老化过程中宏观与微观性能的变化,制备了掺量为5.5%的SBS改性沥青,并进行了短期与长期老化试验,分析了其基本性能指标。采用温度扫描与频率扫描试验研究了SBS改性沥青的流变性能,采用AFM试验分析了其表面微观形貌和耗散力,并结合力曲线分析了其黏附力及杨氏模量在老化前后的变化。研究结果表明,短期老化对SBS改性沥青流变性能的影响较小,长期老化对其流变性能影响显著,弹性模量和黏性模量均增大,呈现出变硬、变脆的特性;AFM试验表明SBS改性沥青在老化后高度增大,且蜂状结构尺寸增大、数量增多,黏附力和耗散力均降低,杨氏模量增大,验证了宏观流变试验的结果。

山东地区黄河冲积平原粉土的分布规律及工程特性调研

为进一步揭示黄河冲积平原地区粉土工程的特性及其分布规律,对山东省几个较为典型的地区进行土样采集分析,结合工程分类方法,对黄河流域上、中、下游土体进行室内CBR、竖向膨胀率、颗粒分析、XRD。试验结果表明,山东地区黄河冲积平原地区土质以含砂低液限粉土为主,微观组成较为相似,但受水文影响,各地土体砂石料含量不同,体现出黄河水沙变化的复杂性。

星线共混型SBS改性沥青制备及其微观特性研究

为解决现有线型SBS改性沥青改性剂掺量高、沥青性能稳定性差的问题,基于分子自组装原理,借助阻聚剂,进行星线共混型SBS改性沥青制备方法研究,并评估星型SBS替代部分线型SBS,实现降低SBS掺量的可行性;利用基础三大指标确定力学性能,动态剪切流变仪确定粘弹性能,并进行红外光谱与荧光显微分析。结果表明:0.2%阻聚剂、3.3%改性剂的星线共混改性沥青三大指标与纯线3.8%SBS改性沥青相当,可降低0.5%SBS掺量,星线共混型SBS改性沥青高温性能更好,反应更加完全,形成的网络结构更完善。

负载TiCl_3(OC_4H_9)催化剂引发异戊二烯聚合研究

以负载TiCl3(OC4H9)催化剂引发异戊二烯聚合,研究n(Al):n(Ti)、n(Ti):n(IP)、聚合温度及聚合工艺对聚合活性的影响,以FT-IR表征了聚合物结构。结果表明:在n(Al):n(Ti)=80时催化剂具有最高的催化活性,随着n(Ti):n(IP)升高聚合转化率升高,低温预聚有利于催化效率增加。聚合所得产物为β晶型的反1,4-聚异戊二烯结晶聚合物。

国产天然岩沥青微观结构分析及性能研究

对国产天然岩沥青进行实验研究,通过凝胶渗透色谱法分析国产天然岩沥青的元素组成。以90#沥青为基质沥青,采用国产天然岩沥青与特立尼达湖沥青对其改性,对比测试了改性沥青的性能,对国产天然岩沥青在基质沥青中所起到的作用从机理方面进行研究。

基于乙撑双硬脂酸酰胺的低生热SBS改性沥青技术特性研究

为探究塑料润滑剂对SBS改性沥青技术性质的影响,选择三种不同处理方式的乙撑双硬脂酸酰胺HPT/HPT-E/HPT-R与SBS共混制备复合改性沥青。首先,借助三大指标试验和135℃旋转粘度试验首先,得到了复合改性沥青的针入度分级;其次,采用DSR法和BBR法对复合材料进行了PG分级;利用动态剪切流变仪,得到复合改性沥青的损耗因子。结果表明,当塑料润滑剂HPT/HPT-E/HPT-R掺量为1.5%时,三种类型的塑料润滑剂对SBS改性沥青的施工和易性及热存储稳定性均无显著的作用,HPT、HPT-E对SBS改性沥青高温性能有显著的提高,但对其低温性能、抗老化性能均有不利的作用;SBS改性沥青与HPT-R/SBS复合改性沥青PG分级为PG64-22,而HPT/SBS和HPT-E/SBS复合改性沥青的PG分级为PG82-22;添加塑料润滑剂制备的复合改性沥青在70℃时的tanδ比SBS改性沥青小,说明添加塑料润滑剂能有效地抑制SBS改性沥青的内生热状况,且HPT改善效果最好。

基于乙撑双硬脂酸酰胺的SBS改性沥青改性机理研究

为了探究塑料润滑剂对SBS改性机理研究,选择三种不同处理方式的乙撑双硬脂酸酰胺APL/APE/APR与SBS共混制备复合改性沥青。本文通过对四种改性沥青样品的相容性及官能团的分布进行分析,发现四种沥青在离析实验中的软化点差都在2℃以下,塑料润滑剂对SBS改性沥青的热贮存稳定性没有明显影响;通过DSC分析发现,APL和APE可以提高SBS改性沥青吸热峰和放热峰温度,使其高温性能和粘弹区间范围得到提高;通过IR分析,发现添加APL、APE后,SBS改性沥青中的官能团类型增多,且具有独特的键和官能团,导致其粘性成分下降,因此SBS改性沥青的高温特性得到明显改善,将APR添加到SBS改性沥青中,会形成独特的C=O键,使其具有更多粘结,从而改善其低温性能。

纳米颗粒改性沥青

纳米科学与技术的发展为传统的交通材料的发展带来新的活力,以纳米颗粒为改性剂对沥青进行改性已成为学术界和产业界关注的焦点。重点对纳米颗粒改性剂在沥青改性、路面性能方面的研究进行了总结,并对纳米颗粒改性沥青未来发展进行了展望。

REOB改性乳化沥青对冷再生混合料性能的影响

利用废弃机油残留物(recycled engine oil bottom,REOB)制备REOB改性乳化沥青,研究REOB改性乳化沥青冷再生混合料的空隙率及高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、疲劳寿命等路用性能,结果表明:REOB改性乳化沥青性能满足规范要求;与普通乳化沥青冷再生混合料相比,REOB与集料的质量比越高,试件空隙率越小,成型质量越好,冷再生混合料的低温、水稳定性能及疲劳性能越好,高温稳定性越差。

RAP中旧沥青回收试验方法改进研究

为避免残留矿粉、沥青老化及三氯乙烯等因素对回收沥青的测试结果的影响,使旧沥青的检测指标更加精确,通过室内沥青溶液的离心试验与旋转蒸发器回收试验,改进了离心试验中的相对离心力和时间参数,提出了三阶段回收沥青的操作步骤和要点,并对改进后的试验方法进行验证。结果表明:采用高速离心机施加相对离心力3000×g可以在短时间内消除残留矿粉的影响;采用常温、低温和高温三阶段试验操作不仅可以去除三氯乙烯溶剂,还能避免回收沥青的再次老化,改进后的试验方法可以快速、准确地回收RAP中的旧沥青。

碳纤维涂层碳化硅高温抗氧化性能研究

碳纤维材料以其良好的性能,在树脂基、陶瓷基、金属基等复合材料中得到了广泛的应用,但高温下容易被氧化,并严重的限制了碳纤维的应用范围。本文利用扫描电镜、透射电镜、电子探针、X射线光电子能谱分析、热重分析等对涂层碳纤维进行了高温(800℃)抗氧化性研究,得到了涂层的成分为SiC,通过可控气氛炉得到涂层碳纤维800℃高温下失重率与时间呈现抛物线规律变化,同时与无涂层碳纤维的氧化失重曲线相比发现:此涂层碳纤维在高温下具有一定的抗氧化性。

基于乳化沥青残留物胶浆路用性能的填料性质评价

为研究矿物填料各项理化指标对乳化沥青残留物胶浆路用性能的影响及与流变指标的关联度,对粉胶比为1.0条件下6种乳化沥青残留物胶浆利用动态剪切流变仪、弯曲梁流变仪及压力老化仪,通过多应力重复蠕变试验、弯曲梁流变试验及疲劳加载评价其高、低温性能和疲劳性能,并对表征路用性能的流变指标与矿粉理化指标进行灰色关联分析.结果表明,不同类型残留物胶浆的平均变形恢复率均表现出较高的应力敏感性,不可恢复蠕变柔量的应力敏感性在不同类型残留物胶浆之间差别较大;矿粉密度、亲水系数及表征较小粒径的指标(P20、D10)与残留物胶浆路用性能有着较高的关联度,建议以上述指标作为乳化沥青混合料所用矿粉的质量控制指标.

不同改性剂改性基质沥青性能试验

为系统地评估不同改性剂对基质沥青各项性能指标的改性效果,选取LDPE和SBS等五种聚合物及两种纳米材料作为改性剂,分别在三种掺量下改性70^#基质沥青.通过比较改性沥青的高、低温性能、感温性能和延性,评估不同改性剂在不同掺量下的改性效果.研究结果表明,SBS对基质沥青各项性能指标的改善效果最为突出,旧LDPE的综合改性效果优于新LDPE,废旧胶粉在改善低温性能方面较为显著,SBR可在改善基质沥青高、低温性能的同时显著地提高延度,纳米ZnO和纳米TiO 2在提高延度(15℃)方面效果较为突出,旧LDPE、SBS、废旧胶粉及SBR四种材料的综合改性效果较为优异.

基于高低温与疲劳性能的乳化沥青残留物胶浆流变特性研究

为了研究矿粉的加入对乳化沥青残留物路用性能影响的特点及规律,利用动态剪切流变仪、弯曲梁流变仪以及压力老化仪分别对原样乳化沥青残留物及其各粉胶比条件下组成的胶浆,通过温度扫描、频率扫描、多应力重复蠕变试验、弯曲梁流变试验以及疲劳加载评价其高低温及疲劳性能。结果表明:高温条件下,矿粉的加入使得乳化沥青残留物粘性分量更明显,黏度应作为评价其性能的重要指标;低温条件下,温度下降一个等级(6℃)与保持温度不变将粉胶比由0.6提升为1.4对胶浆的劲度模量影响相当;矿粉的加入使得乳化沥青残留物疲劳点提前出现并且会加剧裂纹损伤在材料内部的扩展速度。

纳米改性沥青及其混合料的性能

文章阐述了纳米改性沥青改性机理,分析了纳米改性沥青及沥青混合料性能,包括纳米改性沥青性能、纳米CaCO_(3)改性沥青性能、纳米层状硅酸盐改性沥青性能、纳米粒子/高分子复合改性沥青性能、纳米ZnO/SBS复合改性沥青性能。

石灰岩矿粉改性及其对沥青混合料高温性能的影响

采用重质碳酸钙粉体改性技术,以钛酸酯201与硬脂酸钠为改性剂,乙醇和异丙醇为分散剂,通过机械力化学法对石灰岩矿粉进行表面改性,采用单因素试验评价改性剂与石灰岩矿粉的质量比对改性石灰岩矿粉的活化度和吸油值的影响,通过马歇尔试验、车辙试验研究矿粉改性对沥青混合料高温性能的影响。结果表明:钛酸酯201与硬脂酸钠改性剂的最佳改性温度、最佳改性时间、改性剂与石灰岩矿粉的最佳质量比分别为80℃、70 min、1.5%和80℃、50 min、1.0%。与普通AC-13沥青混合料相比,掺加改性矿粉的2种AC-13C沥青混合料的马歇尔稳定度分别增大1.46、1.43 kN,约提高12%;马歇尔模数分别提高41%、55%;动稳定度分别提高214%、112%。改性矿粉可显著提高沥青混合料的高温稳定性能,钛酸酯201改性剂的改善效果更明显。

基于工程路用性能的融雪剂性能评价

为了探究实体工程中应用较多的固体氯盐类融雪剂和液体环保型融雪剂的性能,通过对五种类型融雪剂的融冰能力、不同稀释浓度下的冰点、路面摩擦系数衰减率及腐蚀性能等路用性能指标进行试验分析,结合在实体工程中应用实际,对融雪剂的性能总结如下:融雪剂经不同程度的稀释后,冰点及融冰能力会大幅衰减;相同质量条件下的固体氯盐类融雪剂在-10℃的融冰能力为液体环保型融雪剂的4倍;固体氯盐类相较液体环保型融雪剂的路面抗滑性能较好、腐蚀性较强;兼顾材料环保性能的同时,需选择合理的洒布方式和洒布量以发挥其优良的融雪化冰性能。

济南黄河大桥桥面铺装病害分析及养护工艺研究

对济南黄河一桥原桥面铺装病害类型及成因进行调查分析,提出了相应的养护方案和施工工艺,工程实践证明,采用橡胶粉改性沥青碎石封层具有良好的防水粘结性能,细级配的沥青胶砂和SMA-10沥青混合料既解决了水泥混凝土防水调平层取消后的找平问题,又保证了良好的密水性能,对提高铺装层整体的水稳定性能有利。

纳米粉体改性沥青的流变性能分析

为了研究纳米二氧化钛对沥青的改性效果,对不同纳米粉体掺量的纳米改性沥青进行不同时长的高压汞灯照射,模拟沥青经过紫外光照射所造成的老化,然后在高温条件下通过多应力重复蠕变试验对不同掺量及不同老化程度改性沥青的流变性能进行分析,试验发现纳米粉体掺量为1.5%～2.5%时沥青表现出良好的高温性能以及抗紫外老化能力。

废弃机油残留物对老化沥青的再生作用

为有效回收利用废弃机油残留物(REOB)和废旧沥青路面材料(RAP),将3种REOB掺入老化沥青中,通过室内三大指标试验、动态剪切流变试验和弯曲梁流变试验对比分析了掺加REOB前后老化沥青的相关指标;利用棒状薄层色谱试验分析了REOB、原样沥青、老化沥青以及掺入REOB之后老化沥青的组分构成,探究得出了REOB对老化沥青的再生作用机理。试验结果表明:3种REOB对老化沥青具有明显的再生作用,随着REOB掺量的增加,针入度和延度上升,软化点下降。同时,REOB-3可降低老化沥青的车辙因子,增大其相位角;REOB-3的掺入可使老化沥青的劲度模量减小,蠕变速率增大;REOB-3中的芳香分能够对老化沥青中的沥青质分解转化。