改性生物沥青耐老化性能研究

为研究改性生物沥青的耐老化性能,选取SBS改性生物沥青、胶粉改性生物沥青、SBR改性生物沥青作为研究对象,运用RTFOT试验来对3种改性生物沥青进行老化,以残留针入度比,软化点增值作为评价3种改性生物沥青耐老化性能的指标。试验结果表明:随着生物油掺量的增加,老化对改性生物沥青的针入度产生了不利影响而对软化点产生了有利影响;生物油掺量范围为10%～30%时,胶粉改性生物沥青的耐老化性能优于其他两种改性生物沥青,当生物油掺量大于10%时,SBR改性生物沥青的耐老化性能要好于SBS改性生物沥青。从耐老化性能的角度出发,建议SBS改性生物沥青及胶粉改性生物沥青的生物油掺量不要大于20%。

改性生物沥青混合料路用性能试验研究

为了研究改性生物沥青混合料的路用性能,分别对不同种类的沥青混合料进行水稳定性能、高温稳定性能和低温抗裂性能试验。试验结果表明:改性沥青的添加能有效预防水对沥青和集料界面的侵蚀,提升沥青混合料的水稳定性能;与生物沥青混合料相比,改性生物沥青混合料的冻融劈裂强度比显著提升;改性沥青的添加会影响生物沥青混合料的高温性能,改善其原有的硬脆特性;在低温条件下,改性生物沥青混合料的极限弯拉应变和抗弯拉强度满足技术规范要求,且具有较低的弯曲劲度模量,表现出良好的低温抗裂性能。

有机化蒙脱土改性生物沥青的流变性能研究

为探究生物油改性效果及改善生物沥青的性能表现,采用生物油和有机化蒙脱土为原料,分别制备生物沥青和有机化蒙脱土改性生物沥青,利用流变性能试验、布氏黏度试验和多应力蠕变性能试验,揭示生物油和有机化蒙脱土对沥青的改性机理。研究结果表明:生物油与石油沥青具有良好的相容性,生物油改性后生物沥青的高温抗永久变形能力和低温抗裂性能较好,黏度稍有提高;有机化蒙脱土可形成独特的片层结构吸收沥青组分,沥青中重组分含量增加,掺加有机化蒙脱土后,改性生物沥青高温抗永久变形能力进一步改善,黏度提升效果显著,达基质沥青的2倍以上,但低温性能受到影响。

改性生物沥青制备工艺条件对环境的影响

为研究改性生物沥青制备工艺条件对其性能及环境的影响,对改性生物沥青进行针入度试验、软化点试验、延度试验以及光学显微分析,考察改性生物沥青各性能的改善情况以及改性生物沥青制备过程中对环境的污染程度。结果表明,在改性生物沥青制备过程中,投放顺序采用改性沥青投入生物沥青,搅拌温度控制在95~110℃,搅拌时间控制在30min,在此制备工艺条件下对环境危害最小。

多聚磷酸改性不同种类生物沥青性能研究

【目的】为改善新型路用环保材料——生物沥青的高温性能及提高生物油的适用性,研究多聚磷酸(PPA)和不同来源的生物油复合改性沥青的性能及性能差异。【方法】采用玉米秸秆油(CSO)、厨房废油(KWO)和植物类生物油(VBO)三种常见的生物油,制备PPA改性生物沥青,并对其开展常规性能、流变性能和微观形貌试验,研究其高、低温性能和表面形态。【结果】PPA对沥青的高温性能有较大提升,三种PPA改性生物沥青的低温抗裂性能均较好;生物油的种类会影响PPA改性生物沥青的温度敏感性、高温性能和低温性能,其中PPA/CSO改性沥青的温度敏感性最高,三种PPA改性生物沥青按其高温性能由高到低排序依次为:PPA/KWO改性沥青、PPA/CSO改性沥青、PPA/VBO改性沥青;按其低温流变性能由高到低排序依次为:PPA/VBO改性沥青、PPA/CSO改性沥青、PPA/KWO改性沥青。【结论】PPA和生物油共同作用可以明显改善沥青的高、低温性能,本研究可为生物油的应用和推广提供参考,使道路工程建设更加绿色和环保。

生物沥青掺量对生物改性沥青时程老化性能的影响

为探究生物改性沥青的老化特征及时程老化机制,进一步提升其路用性能以替代石油沥青,制备了不同生物沥青掺量的SBS复合生物改性沥青(SBA)。运用旋转薄膜烘箱老化试验(RTFOT)分析不同老化时长下SBA宏观性能的变化规律,运用荧光显微镜试验(FM)和傅里叶红外光谱试验(FTIR)研究SBA微观结构与核心官能团的变化规律,从微观角度揭示SBA的时程老化机制,结果表明:SBA的宏观性能随老化时长的增加而逐渐衰减;生物沥青的掺入能够维持残余交联结构的完整性,抑制C=C键断裂和热氧老化羰基的生成,从而提升SBA的抗老化性能;老化时间大于130 min时生物沥青对SBA抗老化性能的提升作用并不显著。

基于常规试验评价蓖麻油基生物改性沥青性能

基于常规性能试验评价了蓖麻油基生物沥青对基质沥青性能的影响。结果表明,针入度随着蓖麻油基生物沥青含量的增加而显著增加,软化点略有降低,延度显著降低;闪点和密度变化波动不大,溶解度显著降低,蓖麻油基生物改性沥青的抗老化能力在可接受范围内;随蓖麻油基生物沥青含量的增加,针入度指数和塑性温度范围增大,当量软化点和当量脆点均降低,蓖麻油基生物沥青改善了温度敏感性。

改性生物沥青常规性能研究

为研究改性生物沥青的常规性能,对其进行针入度、软化点和延度试验,考察生物沥青与改性沥青按照不同比例混合后各性能的改善。试验结果表明:生物沥青与改性沥青混合后,其针入度值随着改性沥青比例的增大而减小;对改性生物沥青进行温度稳定性分析可知,两种生物沥青本身高温性能就好,当与改性沥青混合后,软化点降低,影响高温性能;生物沥青与改性沥青混合后,其延度都有很大程度的提高,改善了生物沥青低温下硬脆的缺点,特别是SBS改性沥青和SBR改性沥青作用最大。并且随着改性沥青所占比例的增大,效果越好。

纳米二氧化硅/生物油复合改性沥青流变性能

为评价纳米二氧化硅对生物油改性沥青性能的影响,采用动态剪切流变仪,通过温度扫描、线性振幅扫描以及多重应力蠕变恢复试验分析了老化沥青、生物油改性沥青以及亲疏水基纳米二氧化硅/生物油复合改性沥青的流变性能。结果表明:亲水基与疏水基纳米二氧化硅分别在掺量为5%与10%时存在最佳相容性,生物油改善了亲水基纳米二氧化硅在沥青中界面作用。疏水基纳米二氧化硅生物油改性沥青高温抗永久变形能力优于亲水基纳米二氧化硅生物油改性沥青。在2.5%与5%两种应变下,两种纳米二氧化硅推荐掺量均为10%。纳米二氧化硅可改善生物油改性沥青弹性恢复性能,进而提高沥青的抗变形能力。

生物改性沥青在AC-13型混合料中的应用研究

将生物质快速热裂解制备提炼的生物质重油,与沥青在一定条件下相融合制备成的结合物——生物改性沥青,是目前典型的石油沥青替代品。针对生物改性沥青高温性能较弱的缺点,通过掺入自主研发的高分子改性剂改善其性能,并通过沥青三大常规指标试验、布氏黏度试验、高低温性能、水温性能等试验进行了路用性能的综合评价。

生物沥青掺量对SBS复合生物改性沥青老化特征的影响规律

为研究生物改性沥青的老化特征和老化机理,提高其路用性能,制备了不同生物沥青掺量的SBS复合生物改性沥青(SBA)。运用旋转薄膜烘箱老化试验(RTFOT)、荧光显微镜试验(FM)和傅里叶红外光谱试验(FTIR)分析了标准老化条件下SBA宏观老化性能、微观结构和官能团等的变化规律,结果表明:SBA老化后的残留延度比随着生物沥青掺量的增加而提高,证明SBA老化抗性随生物沥青掺量的增加而增加;生物沥青的掺加能够减缓老化过程中SBA中相互交叉的微观胶连结构体系的破坏,减弱C=C键断裂、氧化生成羰基的趋势,从而提升SBA的抗老化性能。

羽毛改性沥青流变性能与PG分级研究

为缓解有机废料大量堆积带来的环境污染,探究聚合物改性沥青材料的流变特性,将鸭羽毛生物颗粒(DFBP)添加到基质沥青中制备生物颗粒改性沥青(ADFBP);分别制备不同DFBP掺量的ADFBP与SBS改性沥青(SBSMA)进行对比,通过动态剪切流变试验和低温弯曲蠕变试验研究不同DFBP掺量对沥青流变性能与PG分级的影响。结果表明,DFBP的掺入使沥青获得更好的抗变形能力;相同改性剂质量分数下,DFBP掺量为2%时ADFBP的性能与3%掺量的SBSMA相同;DFBP掺量从2%增加到6%,ADFBP的PG分级从82-22提高到94-22,但储存稳定性显著下降,建议DFBP的最佳掺量取2%。采用DFBP制备ADFBP不仅可获得可持续且清洁的沥青路面,且由于生物颗粒代替SBS不会影响最终性能,能产生较好的经济效益。

生物油改性橡胶沥青及其混合料性能研究进展

为了充分利用废旧橡胶,减轻其对环境造成的负担,并改善普通橡胶沥青自身的缺陷,介绍了一种由生物油进行改性的新型路面材料——生物油改性橡胶沥青。综述了生物油改性橡胶沥青及其混合料的制备过程和性能分析,指出未来进一步的研究方向。现有研究表明,将生物油加入到普通橡胶沥青中能够缓解其粘度的增加,降低橡胶沥青的生产温度,从而减少工厂燃料消耗和废气排放。此外,生物油改性橡胶沥青的剪切敏感性和温度敏感性与普通橡胶沥青相比都有所降低,从而提高了路面性能。生物油改性橡胶沥青混合料的水稳定性和抵抗疲劳开裂的性能均满足规范要求,高温稳定性和低温抗裂性优于普通沥青混合料。生物油对橡胶沥青的改性效果良好,未来发展前景十分广阔,为在我国铺面工程中的研究应用提供参考。

基于可控-活性自由基聚合方法制备的高分子生物沥青改性剂的性能研究

生物沥青是相对于石油沥青的一种新型材料,由生物质快速热裂解制备生物油,继而制备而成。本文针对生物改性沥青稳定性较差及高低温性能较弱的缺点,通过可控-活性自由基聚合方法研发制备得到了数均分子量和分子链微观结构清晰的高分子改性剂,掺入生物沥青中改善其性能,并通过沥青3大常规指标试验进行了评价。改性后的生物沥青稳定性良好,具有较好的高温和低温性能。因此,可控-活性自由基聚合方法研发制备得到的高分子改性剂对生物沥青的改性效果优异。