金属掺杂氧化铈柱撑蒙脱土改性沥青的老化行为及催化性能

针对传统光催化材料在沥青路面中的应用催化降解效能低的问题,综合金属掺杂法和共沉淀法制备了3种金属(Cu、Fe、Mn)掺杂蒙脱土基氧化铈复合材料,探讨其物相成分演变规律、官能团变化特征及光吸收拓展范围,研究在梯度掺量条件下不同光催化复合材料改性沥青的流变性能、高温服役性能、抗老化能力及尾气降解效率。研究结果表明:引入过渡金属阳离子可降低复合材料的带隙,在实现CeO_(2)在负载体上高分散效果的同时,也提高了新型光催化复合材料的光响应能力;当光催化复合材料掺量(质量分数)为4%时,改性沥青的高温流变性能、高温抗变形能力及抗老化性能衰减能力明显提升;当掺量为6%时,Fe^(3+)掺杂CeO_(2)柱撑蒙脱土改性沥青催化效果最佳,其中,对NO的降解效率可以达59.6%,降解效能提升17.3%。

GA混凝土高温粘弹变形的非线性本构模型

采用改进的Burgers模型推导出GA混凝土高温变形性能的粘弹性本构模型,并通过动态贯入度试验(DPT)回归改进的Burgers模型参数及其验证模型的适用性和可靠性。研究结果表明,该模型从本质上揭示模型参数和试验参数对GA高温变形的影响规律,可以有效地预测GA高温条件下永久变形的变化规律;采用DPT能较准确地反映GA混凝土在车辆荷载作用下的实际受力状况,较现有的评价方法有实质性改进;通过在50℃和60℃条件下的DPT试验可知,GA混凝土的高温变形性能对加载时间、温度较敏感,随着荷载作用时间延长和外界环境温度的升高,其变形速率和永久变形量也随着增大。

吸收-低温等离子体-吸附耦合脱除沥青烟气的性能研究

针对单一分离方法对沥青烟的脱除效果不佳的难题,提出了吸收-低温等离子体(DBD)-吸附耦合喷淋塔脱除方法。对DBD放电进行射流光谱分析;建立了实验装置,对某沥青烟气进行测试,分析各单元的脱除特性及关联,考察DBD放电电流及烟气量等条件对脱除性能的影响。结果表明:DBD放电区域内存在大量激发态的N_(2)分子和OH自由基,会与NO_(x)、SO_(2)和VOCs发生碰撞和反应,形成协同脱除效果。净化系统各单元的脱除效果由强到弱顺序为DBD、喷淋塔、活性炭箱;DBD在NO_(x)和SO_(2)的脱除过程中会产生副产物(NO_(2)、N_(2)O_(4)或SO_(3)等),且活性炭对其吸附量较小;对于VOCs,经过DBD后,产生的小分子等进一步被活性炭吸附脱除约19.56%。风量和DBD电流对VOCs的脱除率影响不大,但能明显调控对NO_(x)和SO_(2)脱除。系统对沥青烟气中的NO_(x)、SO_(2)和VOCs都有较好的处理效果,出口的尾气排放质量浓度均符合国家标准(GB16297—1996)所规定的污染物排放的浓度指标。

旋转超重力场净化沥青烟颗粒物的研究

沥青在加热使用过程中产生大量沥青烟颗粒物,为了克服传统的过滤法容易堵塞滤料、喷淋塔水洗法净化率不高、静电捕集法存在着火隐患等不足。本文研究了旋转超重力机转子外腔体进气,内腔体喷水条件下,转子转速、喷水量、气体流量等参数对沥青烟颗粒物去除率的影响规律。研究发现:沥青烟颗粒物去除率随转速增加而增大,在低转速阶段转速对去除率的影响较大,高转速阶段转速对去除率影响增幅减缓。在不喷水条件下去除率较低,喷水可以有效提高去除率。随入口气体流量增加去除率降低,缩短了停留时间。在本研究最优化条件下最高去除率为99.2%。研究表明超重力机能够有效净化沥青烟颗粒物,为沥青烟颗粒物净化提供一种新技术,具有环保意义和应用价值。

浇筑式聚醚型聚氨酯混凝土的制备及与浇筑式沥青混凝土性能对比

浇筑式沥青混凝土由于其突出的变形追随性而广泛应用于长大桥梁的桥面铺装中,但该材料在高温稳定性及节能减排方面存在明显不足。而聚氨酯混凝土因其路用性能和环保特性,逐渐成为研究的热点。采用课题组自主研发的聚醚型聚氨酯代替沥青配制了浇筑式混凝土GPC-10,并将其与浇筑式沥青混凝土GA-10进行了性能对比评价。首先,以聚醚型聚氨酯为胶结料,采用GA-10的矿料级配,配制了GPC-10,并根据其裹敷状态及流动性确定了胶石比范围;然后,分别测定了所配制的GPC-10及岩沥青改性沥青浇筑式混凝土GA-10的路用性能,并进行了对比评价及机理分析。结果表明:与GA-10相比,GPC-10高温性能提高39倍以上,低温性能提高5倍以上,抗疲劳性能提高7倍以上,冻融后剩余劈裂强度提高1倍以上,冻融循环不影响GPC-10的密水性,耐老化性能提高1倍以上。最后,通过铺筑试验路段对上述室内研究成果进行了工程验证。

沥青拌和站煤制气技术在高速公路沥青混凝土路面施工中的应用

全面分析了沥青拌和站采用煤制气技术的改造过程,包括技术规划与设计、设备采购与安装、系统集成与调试,以及员工培训与技术转移等方面,同时提出应对改造后的性能进行细致的测试与评估,以确保技术的有效性和安全性。在高速公路沥青混凝土路面施工的应用部分,论文详细阐述了原料准备与处理、沥青混合物的运输与铺设,以及路面质量的控制与检验。

沥青烟气净化系统改造及技术经济分析

分析了一项针对特定企业改性沥青防水材料生产线的废气处理系统改造项目。项目详细审查了旧系统的不足,并引入了一系列改革措施。这些措施包括使用高效改性剂,并实施了“燃烧室—余热利用单元—水雾喷淋塔”这一综合净化配置。此配置确保了生产废气经燃烧室高温处理后,再通过余热利用单元回收热能,最后在水雾喷淋塔中除去颗粒杂质,净化后的气体通过烟囱释放。通过这次系统升级,污染物的排放量大幅下降,远超过国家环保排放标准,同时项目投资在不到半年的时间内便实现了成本回收,展现了卓越的经济与环保双重价值。

一种净味剂对沥青烟气释放的影响规律研究

在沥青中添加一种净味剂,采用挥发性有机化合物(VOCs)便携式检测仪,对沥青高温搅拌过程中的挥发性有机物进行检测,对比分析检测到的非甲烷总烃(NMHC)质量浓度,研究该净味剂对沥青烟气释放的影响规律,验证净味剂的净味效果。试验表明:该净味剂添加剂掺量(w)达0.5%有较好的净味效果;实验中添加少量该净味剂对沥青物理性能指标无明显影响;添加了净味剂的沥青,NMHC质量浓度明显降低,能够降低沥青烟气排放量30%~40%,具有较好的环保效果。

沥青净味剂对沥青混合料烟气减排效果室内评价方法

沥青净味剂(Bitumen Perfume,BPF)能有效降低沥青混合料在拌和过程中产生的有害气体的排放量,但目前尚缺乏成熟的减排效果室内评价方法。鉴于此,进行了以下研究:首先,基于室内沥青混合料拌和装置研制了一套沥青混合料在拌和过程中排放气体的采集设备,提出了以降解率为指标的BPF减排效果室内评价方法;其次,对四种热拌沥青混合料在不同BPF掺量下拌和产生的有害气体浓度及降解率进行了评价,并提出了以目标降解率为控制指标的最佳BPF掺量确定方法;最后,对净味SBS改性沥青及其混合料的性能进行了检验。室内试验结果表明,四种有害气体的降解效果均随BPF掺量增加而显著增强;在推荐掺量下,净味SBS改性沥青及其混合料的性能与原值差异不明显且均符合相关规范要求。

全深式泡沫沥青冷再生环境及经济效益定量分析

全深式泡沫沥青冷再生技术能够实现废旧路面材料的全部就地循环利用,近年来在公路养护行业得到广泛应用,但当前尚缺少关于该技术的环境及经济效益定量分析。通过计算不同路面结构层的能耗及有害气体排放量,量化分析了全深式泡沫沥青冷再生技术的环境效益;通过全深式泡沫沥青冷再生技术与传统维修方法的造价对比分析,量化分析了该技术的经济效益。

低温柴油吸收-蓄热氧化法在沥青储运系统废气治理中的应用

针对沥青在储运过程中挥发出有机气体的问题,采用低温柴油吸收-蓄热氧化法可以回收部分废气,并使沥青废气再经焚烧后达到环保排放的要求.装置工业运行结果表明:该方法解决了沥青储运区域有机挥发物(VOCs)超标排放和污染问题,为炼油企业沥青储运系统的环保改造提供了技术保障,同时也为炼油企业储运系统废气综合治理提供了新方法和新思路.

无烟废旧胶粉改性沥青的制备及抑烟机理

制备了一种无烟废旧胶粉改性沥青,研究了抑烟剂掺量对改性沥青烟气释放量及性能的影响,分析了抑烟剂的作用机理.结果表明:当抑烟剂掺量为1.0%时,改性沥青的烟气释放量由700 mg/kg降到60 mg/kg,针入度、软化点及延度变化较小,老化性能得到了改善;抑烟剂抑制了废旧胶粉的降解,使得改性沥青的初始分解温度升高,残余质量增大,热稳定性得到了提升.

煤直接液化工艺最佳转化率及收率

煤直接液化工艺中的主要工艺变量是反应器温度、反应器操作压力、空速等,而煤直接液化工艺的主要性能特征为煤转化、渣油转化、气体产率和液体产率。通过分析影响煤直接液化工艺反应变量,根据煤直接液化工艺反应在一定反应温度、反应压力下,探讨煤直接液化工艺不同运行负荷煤粉转化率、液体收率、气体收率、沥青收率的最佳运行条件,同时通过不同试验数据综合分析,最终得出适合煤直接液化工艺工业化装置运行的最佳条件。煤直接液化工艺反应在相同反应温度、反应压力下,煤粉转化率随着物料地停留时间增加而增大,液体收率随物料停留时间增加而增大,煤中液体产量随负荷的增大而增大,气体收率随物料停留时间增加而增大,沥青收率随物料停留时间增加而增大,综合能耗随煤直接液化工艺装置负荷的增大增幅不大。在相同反应温度、反应压力下,煤直接液化工艺最佳转化率和收率为煤直接液化工艺装置60%负荷(干煤粉空速0.22 t/(h·m^(3)))。煤直接液化工艺装置工业化运行,需保证一定的产能和经济效益,除考虑转化率和各收率尽可能高的情况下,还需考虑综合能耗和煤中生成目标产物的产量。综合分析,在反应温度、反应压力一定的情况下,煤直接液化工艺装置运行负荷(干煤粉空速0.3 t/(h·m^(3))以上)较高时,经济效益较高。

基于RAP的新型热再生设备性能评价与优势分析

为了解决沥青老化问题与废气处理问题,提出了一种新型厂拌热再生设备,此设备在掺加RAP的混合料的拌和方面与普通沥青混合料基本相同,但解决了RAP中沥青遇加热明火老化的问题。研究表明:在原干燥滚筒的基础上引入双烘干滚筒的设计可以解决沥青老化问题,燃烧机采用油气两用的高智能型机电一体化全自动数控燃烧器,燃气主要以无污染天然气为燃料,有助于在整机运转时保证所需热能平衡;引风机叶轮采用独特的防粘连技术,可降低风机叶轮粘附废气中轻组分(油份)物质、粉尘的程度,达到环保标准参数。

沥青混合料搅拌设备除尘装置故障及处理方案研究

针对LB4000型间歇式沥青混合料搅拌设备除尘装置运行过程中存在的故障问题进行分析,并在对故障发生原因的基础上提出了故障处理方案及措施。经验证,表明所提出的故障处理方案及措施能有效地保证除尘装置燃烧系统燃烧的稳定性,保持干燥加热系统及拌和楼的微负压,沥青混合料搅拌设备尾气排放符合环保标准。

沥青站卸料烟气处理系统研究

沥青站是修筑高等级公路的源头设备,其在生产过程中会有大量的沥青烟气溢散,由于前期沥青站均不配置沥青烟气收集及处理装置,对环境造成极大的污染。为了解决沥青站沥青烟气溢散给环境带来的污染问题,设计了一种沥青烟气处理系统,包括烟气快速捕集装置、引风装置、烟尘分离装置、烟气裂解装置及自动控制装置等部分,从而实现对沥青烟气的快速捕集和处理。该处理系统在实际工程中的熟练运用,解决了沥青站生产过程中产生的沥青烟气,降低了生产过程中的沥青烟气排放,减少了沥青站生产对环境的污染,为后续类似工程提供了新的思路和方案。

直馏沥青浇注式铺装在人行及非机动车道上的应用研究

基于人行及非机动车道的结构特点及使用特征,结合浇注式沥青铺装方案在我国长大桥梁钢桥面铺装中取得的良好应用效果,从沥青混合料设计指标、原材料性能、混合料性能和实体工程验证等方面开展直馏沥青浇注式铺装在人行及非机动车道上的应用研究。研究结果表明:15#直馏硬质沥青具有更高闪点与软化点,对浇注式沥青混合料具有更好的适用性,且直馏浇注式沥青混合料具有良好的高低温稳定性,可满足人行及非机动车道铺装层的性能要求。研究成果可为类似人行及非机动车道钢桥面铺装方案设计提供参考。

道路沥青VOCs减排技术研究进展

道路沥青挥发性有机化合物(VOCs)的排放对环境和人类健康会产生负面影响,因此研究道路沥青VOCs的产生机制、组成成分以及降低排放的技术是当前环境保护和道路建设中的重要课题。本文综述了道路沥青VOCs减排技术研究进展,包括道路沥青VOCs组分及影响因素、道路沥青VOCs减排技术以及发展方向等方面的内容。通过对相关文献的综合研究,本文总结了当前道路沥青VOCs减排技术的发展现状和主要成果,并对未来的研究方向进行了分析。

钢桥面浇注式沥青混合料铺装路用性能分析

结合江阴长江公路大桥钢桥面铺装研究课题,在参考德国相关研究成果的基础上,自行设计了可以自动恒温和平行试验的贯入度试验仪。通过贯入度试验确定初始最佳含油量,由高温车辙试验和低温弯曲试验确定最佳含油量,并通过刘埃尔流动度试验、极限弯曲试验、冻融劈裂试验和复合梁疲劳试验进行路用性能检验。研究表明,浇注式沥青含油量的微小变化对混合料的动稳定度指标的影响较大,因此,实际施工时应严格控制混合料的沥青用量。通过对研究的成果进行试验路验证,结果表明,下层浇注与上层环氧组成的复合结构具有优良的路用性能。

温拌沥青混合料节能减排效果的测试与分析

针对温拌沥青混合料所具有的节能减排效果进行了定量分析。首先,分别在拌和厂、施工现场以及试验室测试了有害气体排放的情况。结果表明:(1)与热拌沥青混合料相比,采用温拌沥青混合料可大大降低在拌和生产过程中所排放出的有害气体,其中二氧化碳和氧化氮类气体的排放分别下降60.0%和72.6%;(2)温拌沥青混合料在摊铺过程中所排放出沥青烟、苯可溶物及苯并[a]芘都可比热拌沥青混合料下降80%以上;(3)沥青混合料的温度达到140℃左右时,沥青烟等的排放量会成倍急剧上升。其次,采用理论计算和实际测试相结合的方法,确定了温拌混合料的节能效果。计算结果表明:改性和未改性的温拌沥青混合料可分别比相应的热拌沥青混合料节约能耗28.7%和22.9%。