抑烟沥青复掺配比优化及抑烟效果评价

为抑制沥青在高温下烟气的产生,降低环境污染及对作业人员健康的影响程度,本文进行了抑烟沥青复掺配比优化研究。基于单掺抑烟沥青的针入度、延度及软化点及自制沥青烟生成富集装置的沥青产烟结果,结合熵权法与遗传算法进行抑烟沥青复掺配比优化,并分析优化复掺抑烟剂在沥青中的分散均匀性、储存稳定性及其对沥青特征官能团的影响;基于优化复掺配比的抑烟沥青高、中、低温性能测试,并对其抑烟效果进行评价,验证优化复掺配比方法的有效性。研究表明:抑烟剂均匀分散于沥青中,且未对沥青特征官能团产生改变,优化复掺抑烟沥青满足储存稳定性要求。优化复掺抑烟剂对沥青高、低温性能具有改善作用,并提升了沥青中温抗疲劳性能。沥青烟收集前后滤管颜色变化表明该沥青烟富集方式具有较高的可靠性,且优化复掺抑烟沥青具有显著抑烟效果,最大抑烟率为99.7%。优化复掺配比下的指标预测值与实测值差异较小,证明了该优化复掺配比方法的可靠性。

改性氢氧化镁与钠基膨润土复合抑烟沥青相容性研究

为了解决抑烟沥青中氢氧化镁相容性较差的问题,用铝酸酯偶联剂对氢氧化镁进行湿法表面改性,并复配钠基膨润土增强其抑烟性能。通过沥青烟气测定装置和三大指标实验确定抑烟沥青的最佳掺配比例;通过扫描电子显微镜实验和傅里叶红外光谱实验对复合抑烟沥青的微观机制进行分析;最后通过粒径分析、荧光显微镜实验、分散性比较和离析实验对氢氧化镁的改性效果进行评价。结果表明:改性氢氧化镁与钠基膨润土有协同抑烟效果,复合抑烟沥青的相容性更好,相较氢氧化镁/钠基膨润土抑烟沥青,抑烟率提高了2.9%,延度增大了2.5 cm,储存48 h后的软化点差减小了0.4℃。改性氢氧化镁与钠基膨润土复合抑烟沥青的相容性和各项路用性能相较各自单掺均得到较大提升。

抑烟沥青及沥青混合料性能研究

在碳达峰、碳中和大背景下,抑烟沥青及其性能评价已成为道路基建行业的研究热点。文中选取2种抑烟剂并设计其不同掺量的试验组,通过紫外分光光度法等前期试验对其抑烟效果进行评价,分析抑烟剂对沥青物理性能、流变性能、老化性能和存储稳定性的影响,并进一步对沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳定性能进行研究。综合考虑抑烟效果、沥青性能及沥青混合料性能,确定抑烟剂A最佳掺量为0.3%,抑烟剂B的最佳掺量为1%。

可膨胀石墨/氢氧化铝复合抑烟沥青制备及机理分析

为解决沥青路面铺筑过程中产生大量沥青烟气这一问题,以LT70#沥青为基质沥青,在其中添加抑烟剂制备抑烟沥青,并对沥青烟气的产生及抑制机理进行分析.首先,通过烟气评测装置对初选的4种抑烟剂进行抑烟效果评测,优选出可膨胀石墨(EG)和氢氧化铝(ATH)作为沥青的抑烟剂;然后,结合基本物理性能分析,确定EG、ATH的最佳掺量;最后,通过沥青四组分、荧光显微镜、扫描电子显微镜(SEM)及热重(TG)试验对沥青烟气的产生及抑制机理进行分析.结果表明:EG、ATH的最佳复配比例为1.0%EG+7.5%ATH,烟气抑制率可达18.7%;抑制沥青烟气的产生,需要降低沥青轻质组分的挥发和沥青中一些较大分子的裂解;EG、ATH在沥青中分布均匀,两者的共同作用使得沥青烟气的产生量降低,TG试验中复合抑烟沥青的质量剩余率为20.74%,较基质沥青提高29%.

抑烟沥青OGFC—13混合料设计与性能研究

OGFC路面是一种新型的沥青路面结构,根据《公路沥青路面施工技术规范》对抑烟沥青OGFC—13混合料配合比与最佳油石比进行设计,并对其高温稳定性、水稳定性、渗水系数等路用性能进行系统研究。

抑烟沥青抑烟效果及性能评价

为研究抑烟剂的抑烟效果以及抑烟剂对抑烟沥青三大指标和流变性能的影响,设计了一套沥青烟气收集装置,采用紫外分光光度法对沥青烟的含量进行测定。选取了8种抑烟剂分析比较其对沥青三大指标和流变性能的影响。结果表明:吸光度与沥青烟浓度之间存在良好的线性关系;抑烟剂A、B、F、G可减少约20%的沥青烟气,而抑烟剂C、D、E、H抑烟效果较差;抑烟沥青的针入度、软化点和延度指标较未添加抑烟剂的沥青比并未出现大幅度变化;抑烟剂F改性使得SBS原样沥青车辙因子略微降低,抑烟剂A~E改性使得SBS原样沥青车辙因子略微升高,而抑烟剂G、H改性使得SBS原样沥青车辙因子出现大幅度升高。

膨胀石墨抑制沥青烟机理与抑烟沥青混合料动态性能

为了有效抑制高温沥青烟释放,在路用沥青中掺入膨胀石墨,采用微观试验和沥青混合料动态性能试验研究了抑烟沥青混合料疲劳性能、黏弹性以及动态蠕变模量随温度、频率的变化规律。研究结果表明:高温下沥青中的轻质组分和多环芳烃能部分插入膨胀石墨层片间并形核结晶长大,或者吸附于膨胀石墨表面,晶格能和范德华力的束缚有效抑制了沥青烟的释放,且被剥离膨胀的石墨中已存在石墨烯片;抑烟沥青混合料疲劳寿命已接近SBS改性沥青混合料,且远高于普通沥青混合料;掺入膨胀石墨对沥青的黏弹性会产生显著影响;抑烟沥青混合料具有较好的高温稳定性、抑烟效果和路用性能。

ATH/OMMT复合改性沥青阻燃抑烟性能与机理分析

对ATH、OMMT改性沥青的阻燃抑烟性能进行了研究,将ATH、OMMT两种改性剂按照不同配比进行复配,研究了不同配比的复合阻燃剂对沥青常规性能、阻燃抑烟性能的影响,评价了不同配比复合阻燃剂的协同效果,并采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)等手段研究了沥青改性前后的微观结构变化,采用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)等手段研究了沥青燃烧后的碳层结构及元素组成,探究了ATH/OMMT复合阻燃体系的阻燃机理。结果表明,单掺OMMT对沥青阻燃抑烟性能的提升非常有限,而单掺ATH虽然能有效提高沥青的阻燃性能但需要的掺量较大。OMMT与ATH间存在良好的协同效果,能够有效提高沥青的阻燃性能和抑烟性能。不同掺量(1%、3%、5%)的OMMT在SBS改性沥青中均形成了剥离型纳米复合材料,在OMMT改性沥青的红外光谱中,1092 cm-1、1032 cm-1、517 cm-1、463 cm-1四处特征峰的峰面积指数与沥青中OMMT掺量之间展现出良好的线性关系。在ATH/OMMT复合阻燃抑烟沥青的热解燃烧过程中,ATH受热产生的Al2O3依附于聚集在沥青表面的OMMT片层上,形成了一种耐火的致密复合阻隔层,可以高效地阻隔沥青燃烧过程中的热量及物质传递,减少了可燃轻质组分的析出量,增加了成碳比例,使得ATH/OMMT复合改性沥青具备良好的阻燃抑烟性能。

抑烟环保型沥青性能试验分析

为了解决沥青路面摊铺会产生的大量有毒气体这一问题,本文在70#基质沥青中添加抑烟剂制备抑烟沥青,并对其性能进行分析。首先通过自制沥青烟气收集装置分析了掺加不同比例的Sasobit和纳米CaCO_(3)在单掺和复配时对沥青抑烟效果的影响,然后采用动态剪切试验、弯曲流变试验以及储存稳定性试验分析了Sasobit和纳米CaCO_(3)对沥青性能的影响。试验结果表明,在最佳复配比例下的Sasobit和纳米CaCO_(3),能使沥青烟气抑制效果达到12%,能明显改善70^(#)基质沥青的高温性能,对储存稳定性无影响。

环境友好型复合抑烟沥青的制备及性能分析

为了降低沥青烟雾对环境的污染,通过在沥青中添加外加剂,开发出一种环境友好型复合抑烟沥青,并对其性能、作用机理、经济及环境效益进行分析。首先,通过热重实验,分析Sasobit和氢氧化铝(ATH)在单掺及复配时的抑烟效果,结合基本物理性能测试优选出外加剂的最佳比例,并对该比例外加剂下的沥青进行了性能分析。然后,通过红外光谱和热重实验,分别研究沥青及外加剂的官能团变化及外加剂的抑烟规律,从而进一步分析复合抑烟沥青的作用机理,并对其经济及环境效益进行评价。结果表明:外加剂最佳的复配比例为3%Sasobit和20%ATH,沥青烟雾产生率降低约10.93%,并且沥青的布氏旋转黏度有所提高,高温抗车辙能力提高2倍左右,但低温性能也有所下降。Sasobit和ATH对沥青的改性机制分别以化学和物理改性为主。与单掺Sasobit和ATH相比,复合改性沥青的成本分别降低约53%和9%,同时复合抑烟沥青具有良好的环境效益。