低温沥青混合料USPM-13C在市政道路中的应用

本文在沥青混合料配合比设计的基础上,通过高温稳定性试验、低温抗裂性试验和水稳定性试验,对比研究了低温沥青混合料USPM-13C和SBS改性沥青混合料AC-13C的路用性能。结果表明,低温沥青混合料USPM-13C的动稳定度值是SBS改性沥青混合料AC-13C的96.4%,而低温弯曲破坏应变增加6%,残留稳定度及残留强度比增加2%以上。本文结合市政道路工程实践介绍了低温沥青混合料USPM-13C的应用情况,可为今后其他项目设计和施工提供一些参考。

低温沥青混合料抗冻性能试验研究

针对低温沥青混合料抗冻性能差问题,结合表面自由能理论对低温沥青、混合料配合比进行了设计,研究了低温沥青混合料的压实特性,并分析了沥青与集料粘附性及空隙率对抗冻性能影响。结果表明,低温沥青混合料压实特性与环境温度、击实次数具有较好的相关性;沥青与集料粘附性能有效改善混合料抗冻性能;最不利空隙率为8.3%,临界空隙率为12%;LB—13级配初始强度及抗冻性能均优于AC—13级配。

低温沥青混合料及其在冬季沥青路面养护中的应用

通过室内研究试验，在沥青中掺入航空煤油、豆油，研制出了低温沥青混合料。

低温沥青混凝土邓肯-张模型参数整理方法

鉴于沥青混凝土复杂的力学特性,为准确得到低温环境下邓肯-张模型参数K、n和Rf,本文采用两点法、全部法和分段法进行数据处理,利用计算结果反算应力应变曲线与试验曲线,并对其进行拟合分析。研究结果表明:分段法计算得到的拟合曲线最优,置信度达到0.9以上;由计算结果可知,选取60%~95%应力水平试验点参与计算的方法适用于低温环境下沥青混凝土静三轴试验模型参数的计算。

低温沥青混合料的研究与应用

针对北方的气候特点,对适合公路路面养护的低温沥青混合料进行研究与试验,并分析其应用效果。

低温沥青混合料在道路工程中的应用探析

道路工程是保障国家经济发展的重要基础设施,早期我国道路工程材料领域发展缓慢,路面材料多为刚性混凝土材料,沥青路面应用受到的环境限制较大。随着相关技术的进步,柔性路面材料得到了极大的改善,沥青混合料成为了道路工程的主要路面材料。文章对低温沥青混合料进行了概述,对其配合比设计、制备要点、性能试验、应用范围与优势进行了分析,为冬季路面养护工作开展提供参考。

中低温煤焦油沥青组分的热解特性及动力学研究

中低温煤焦油沥青(MLP)为人造炭材料的重要原料,研究其组分的热解特性及动力学对高品质中低温煤焦油沥青基炭材料的制备具有重要意义。以中低温煤焦油沥青为原料,分别采用正丁醇(BA)和二甲基亚砜(DMSO)为萃取剂以获得4种沥青组分,通过热重分析仪对中低温煤焦油沥青和4种族组分的热解行为进行研究,利用Flynn-Wall-Ozawa法、Kissinger-Akahira-Sunose法和Satava-Sestak法计算热解活化能以及热解动力学参数。结果表明:MLP、DMSOS、BAI组分的热解反应机理符合随机成核及其后续增长模型,最佳热解机理函数分别为G(α)=[-ln(1-α)]^(4/3)、G(α)=[-ln(1-α)]^(4)、G(α)=[-ln(1-α)]2,活化能分别为73.99、180.20、46.09 kJ/mol,lg A分别为5.82、13.57、3.32;BAS组分的热解反应机理符合二维扩散模型,最佳热解机理函数为G(α)=α+(1-α)ln(1-α),E=85.36 kJ/mol,lg A=6.18;DMSOI组分的热解反应机理符合二维扩散或三维扩散模型,最佳热解机理函数为G(α)=[1-(1-α)^(1/3)]^(2),E=64.42 kJ/mol,lg A=4.00。

USP低温环保改性沥青路用性能分析

随着公路施工技术的发展和环保理念的深化,USP低温环保改性沥青因其优异的低温性能、高强度以及环保特性,备受业界关注。为了进一步掌握USP低温环保改性沥青的应用效果,通过开展一系列试验,分析了USP低温改性沥青的路用性能,并与未改性USP低温沥青进行对比,研究结果表明:在不同交通量等级下,USP改性沥青路面动稳定度均符合相关规范标准,体现出优越的高温稳定性;改性和未改性USP低温沥青混合料的抗渗和抗水毁能力均能满足道路工程需求,在施工中均具有较好的密实性;未改性USP低温沥青混合料抗裂性能未达到规范标准,而改性USP低温沥青混合料抗裂性能达到规范标准,说明改性剂能够改善沥青的低温性能和韧性,保证了路面的耐久性和使用寿命。

沥青面层USP低温材料的配比优化与性能评价

沥青面层作为道路建设中的关键组成部分,其性能的优劣直接关系到道路的使用寿命和行车安全。USP低温材料作为一种新型沥青添加剂,具有优良的低温抗裂性和耐久性,对于寒冷地区的道路建设具有重要意义。本文针对USP低温材料的配比优化与性能评价进行了深入研究,旨在为其在道路工程中的广泛应用提供理论支持。

USP低温环保改性沥青在城市道路的应用研究

USP低温环保改性沥青具有低碳节能环保的特性,节约燃料费用50%以上,降低碳排放90%以上,比传统的热拌沥青混合料的温度要低30℃~50℃,在城市道路对环境要求较高的地方施工独具优势,以某市政道路项目为例,分析并探讨了低温环保改性沥青在高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和抗疲劳等方面的路用性能,结果表明USP低温环保改性沥青具有广阔的应用前景。

基质沥青标号对SBS改性沥青低温性能的影响

SBS改性沥青的低温性能受到基质沥青标号、油源和改性剂结构、掺量的共同影响。基质沥青的标号是一个重要的影响因素。为此,以动态剪切流变仪(DSR)实测的玻璃化转变温度(Tg)为评价指标,针对线型SBS改性沥青,分析了不同掺量下基质沥青的标号对SBS改性沥青低温性能的影响。结果表明,基质沥青的标号对低温性能有重要影响,这种影响受到改性剂掺量的限制,掺量越大,影响越大。

中低温煤焦油沥青组成及结构的表征

以中低温煤焦油沥青(MLTCTP)为原料,正庚烷、甲苯和喹啉为萃取剂,采用索氏抽提法分离得到:庚烷可溶物(HS)52.39%,庚烷不溶甲苯可溶物(HI-TS)43.9%,甲苯不溶物3.71%,不含喹啉不溶物。采用元素分析、相对平均分子量、红外光谱、紫外光谱和1 H-NMR等表征方法对中低温煤焦油沥青及其族组成的分子结构进行了研究。结果表明:MLTCTP、HS及HI-TS的相对平均分子量分别为326.5、258.4和361.6;平均分子式分别为C22.74-H22.47N0.249S0.055O1.53、C18.79H22.94N0.083S0.056O0.70和C24.48H21.74N0.387S0.063O2.33,其中杂原子氧主要以Ar-OH结构存在;MLTCTP的平均分子结构是以线性排列为主、面性排列为辅的四环稠环结构,HS平均分子结构为两单苯环线性链接结构,HI-TS的平均分子结构是以面性排列为主的五环稠环结构。

水性环氧-SBR低温型冷补沥青研发及其混合料性能

采用水性环氧组分和SBR胶乳对溶剂型冷补沥青复合改性,研发出一种低温型冷补沥青.探究水性环氧组分和SBR胶乳在稀释沥青中的分散性,基于正交试验,以60℃黏度、3 d质量损失率、储存前后黏度差、蒸馏残余物软化点和延度为指标,推荐了低温型冷补沥青各组分最佳掺量,并对研发的冷补料性能进行评价.结果表明:水性环氧组分、SBR胶乳在稀释沥青中均具有较好的分散性;确定水性环氧-SBR型冷补沥青掺量方案如下:选用SK90#基质沥青,稀释剂、增黏剂、抗剥落剂、水性环氧组分和SBR胶乳的掺量分别为26.0%,5.0%,0.5%,4.0%和2.0%;自研发冷补料成型稳定度、动稳定度和抗弯拉强度分别为普通冷补料的1.74,1.91和1.26倍,残留稳定度为89%.

中低温煤焦油沥青基多孔炭的制备及其电化学性能

以中低温煤焦油沥青为原料,采用KOH活化法,制备了一系列多孔炭材料。利用XRD、Raman、碘吸附值、氮气吸附-脱附和电化学性能测试对不同活化温度下多孔炭材料的结构和电化学性能进行了表征与测试。结果表明,经KOH活化后的多孔炭材料具有石墨微晶和无定形碳共存的结构特征,炭材料表面具有丰富的微孔结构,同时具有较好的电化学性能。当活化温度为750℃时,多孔炭材料PC-750的BET比表面积可达1 207 m^(2)/g,微孔率为86.74%,活化过程中,温度是控制炭材料形成微孔的关键因素。多孔炭材料PC-750在0.5 A/g的电流密度下比电容为281.6 F/g,电流密度增大到10 A/g时,容量保持率可达到78.3%。交流阻抗测试显示,此材料内阻较小,是一种良好的电极材料。

低温煤焦油沥青及焦油渣配煤炼焦实验研究

用自制1.5kg小焦炉为主要实验工具,以低温煤焦油沥青和焦油渣为改质添加剂,按不同配比与炼焦配合煤进行炼焦。实验结果表明:添加物与煤共焦化时,焦油和粗苯的产率都有不同程度提高,焦炭产率略有下降。除焦油渣外,各种沥青都使焦炭强度有所改善,尤其是低温煤焦油沥青可使焦炭各向异性成分含量有明显增加,从而使焦炭I转鼓强度有较大幅度地提高。

粉胶比对沥青胶浆低温黏结强度的影响

选用SBS改性沥青,通过沥青胶浆低温黏结强度定量测试技术,研究了在不同低温条件下不同粉胶比对沥青胶浆低温黏结强度的影响机理,并确定了最佳粉胶比。研究结果表明:低温环境、粉胶比对沥青胶浆的低温黏结强度变化规律有显著影响。合适的粉胶比能够提高沥青胶浆的低温黏结强度。大粉胶比会产生填料附聚现象,截面附加破坏点基数增加,导致沥青胶浆低温黏结强度显著下降。此外,环境温度降低,沥青基体强度有所提高,但当温度低于沥青脆化点后,基体发生脆化,从而导致低温黏结强度显著降低。最佳粉胶比的确定应结合当地的低温条件,综合考虑沥青基体的黏结强度、沥青基体脆化状态及沥青填料界面强度效应。

US P低温沥青改性剂的性能研究与应用

为减少沥青混合料拌和过程的烟气排放,研究了一种低温沥青改性剂,可使混合料的拌和温度比热拌温度降低60℃,此外,VOC、CO、NOX和SO2的排放分别降低了80%、84.5%、74.1%和87.8%。通过粘温曲线和室内试验,分析了USP沥青混合料的性能和施工和易性。数据表明USP低温改性剂能够满足路用性能。

煤沥青交联改性处理对碳结构的影响

沥青基炭制品的碳结构高度依赖前驱体沥青的性质。采用化学交联的方法对沥青进行改性处理时,尽管化学交联的反应机理为亲电取代反应,但交联剂、催化剂的种类不同,沥青改性程度存在差异,进而影响炭制品结构。以中低温煤沥青为原料,探索3种交联剂(对苯二甲醇(PXG)、苯甲醛(BA)、对苯二甲酰氯(TPC))、5种催化剂(对甲苯磺酸、浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸、硼酸)对沥青交联改性后炭制品结构的影响。通过TG-DTG、FT-IR研究交联改性后沥青热稳定性及沥青官能团的变化;借助XRD、Raman表征改性后沥青炭制品的微观结构差异。结果表明:交联剂和催化剂的存在促进了沥青分子的交联,有效阻止了热转化过程中轻组分挥发,提高了沥青的结焦值、软化点、热稳定等指标。以PXG为交联剂,沥青支链上亚甲基CH_(2)的H不易被取代;而以硼酸为催化剂时,支链末端甲基上的H易被取代;以BA为交联剂,取代氢的位置明显发生在芳香环上;以TPC为交联剂、浓硫酸为催化剂时,交联产品的C=0官能团含量增加,说明在这种组合下,TPC参加反应较多。无论与哪种交联剂相结合,浓盐酸为催化剂时,交联反应更易促进苯环上和支链上的C—H键发生取代反应。经过交联改性后的沥青,炭化过程中分子间较强的π-π相互作用减弱,有效阻止碳有序结构的形成,碳无序结构含量I_(D)/I_(G)增大。同时碳微晶层间距d_(002)明显增加,有序堆积平均堆积高度L_(c)减小,芳香层数降低,说明化学交联不仅影响有序碳结构排列,还可抑制碳微晶结构发育。其中硼酸作为催化剂时,催化效果更理想。获得的炭制品d_(002)在同组产品中最大。PXG、硼酸组合与沥青发生交联时,所得碳材料的d_(002)达0.377 nm。本研究为进一步定向调控和构筑沥青基碳材料奠定基础。

低温煤焦油沥青组分组成与结构分析

以低温煤焦油沥青为原料,依据四组分分析法,将其分为饱和分(Sa)、芳香分(Ar)、胶质(Re)和沥青质(As)。基于X射线光电子能谱(XPS)、核磁共振(NMR)、傅立叶变换红外吸收光谱(FT-IR)、元素分析(EA)、相对分子质量(GPC)及紫外(UV)等分析结果,采用改进的Brown-Ladner法计算各组分的结构参数。结果表明:就分子量而言,As(5008)>Re(1042)>Sa(771)>Ar(602);Sa、Ar、Re和As中C=O的相对含量依次增加,C-O含量变化趋势与之相反,其中Sa以C—OH为主,As则富含C=O;Sa中的N全部以氨-N形式存在,Ar和As的含氮基团则以吡啶-N镶嵌于芳香层中,Re中的N存在3种形态,其中吡咯-N的比例高达55%;Re和As中,S以砜和硫酸酯2种形态为主,质量分数之和高于75%;就芳香取代度而言,As(σ=0.42)>Re(σ=0.35);Ar、Re和As中环烷环数、芳香环数和杂原子含量均依次增加。

中低温煤焦油沥青催化聚合制备改质沥青

以中低温煤焦油沥青为原料,采用催化聚合法制备改质沥青,并在中低温煤焦油沥青中加入乙烯焦油和蒽油进行调和来提高改质沥青的流变性能,分别考察反应时间、反应温度及催化剂和交联剂的加入量对改质沥青的软化点、结焦值、甲苯不溶物含量和喹啉不溶物含量的影响。结果表明:加入乙烯焦油和蒽油调和可以有效提高改质沥青的流变性能,催化剂和交联剂按照1∶1的质量比加入,可以有效降低改质沥青的软化点,这是因为酸性催化剂和交联剂之间形成相对均相的反应体系,解决了改质沥青软化点高的问题。采用调和中低温煤焦油沥青制备改质沥青,筛选出的最佳工艺条件为:反应温度370℃,反应时间7h,催化剂和交联剂的加入量2.5%,该条件下制备的改质沥青的性质符合工业标准YB/T 5194-2015的要求,改质沥青的软化点为120℃,结焦值为56.28%,甲苯不溶物含量为30.52%,喹啉不溶物含量为8.21%,β树脂含量为22.31%。采用傅立叶变换红外光谱仪和偏光显微镜对制备出的改质沥青和中低温煤焦油沥青进行分析,初步推断出改质沥青中化合物芳环上的取代基明显增加且烷基取代的化合物大多数为芳烃分子,且在偏光显微镜下改质沥青中出现小球体,表明中低温煤焦油沥青在制备成改质沥青的这一过程中其相对分子质量变大,稠环芳烃含量增多。