生物基水性聚氨酯改性乳化沥青的制备及性能研究

为推动可再生资源及其低碳沥青材料的研究应用,以香草醛替代部分石油基多元醇制备了生物基水性聚氨酯(BWPU)及其改性乳化沥青(PUA)。采用核磁共振波谱、傅里叶红外光谱、分散与稳定性测试、力学拉伸以及态剪切流变试验(DSR),对生物基水性聚氨酯及其改性乳化沥青的性能进行了评价。结果表明,BWPU具有香草醛封端的预期结构和12.85 MPa的拉伸强度、2055%的断裂拉伸应变,其与基质沥青乳液混合前后均表现出良好的储存稳定性。此外,BWPU的加入使得改性乳化沥青蒸发残留物比基质乳化沥青蒸发残留物具有更高的复模量和更小的相位角,赋予了乳化沥青蒸发残留物优异的弹性性能。

废旧沥青混合料在路面基层中的应用研究进展

路面基层建造中通常会使用大量的天然石料,这会给环境资源带来较大负担。而沥青路面每年的养护修补会产生大量的废旧沥青混合料(RAP),为缓解基层建造过程中对天然石料的消耗,国内外学者开展了废旧料替代部分天然石料进行水泥稳定碎石基层的设计与性能研究。研究表明,含有老化沥青的废旧料在一定程度上能改善水泥稳定碎石基层的路用性能,延长路面的寿命;但是当前废旧料在基层中的推广应用也存在一系列问题,如掺入方式以及掺量仍有较大争议,未经处理无法直接用于基层等。基于此,本文归纳总结了废旧沥青混合料的基本特性及分类、废旧沥青混合料掺入对水泥稳定基层击实特性、无侧限抗压强度、加州承载比、劈裂性能等路用性能的影响以及RAP最佳掺量分析,并展望了RAP在水泥稳定碎石基层领域未来的发展趋势。

市政道路沥青路面疲劳特性及耐久性评价研究

文中基于Chaboche损伤演化模型,分析了沥青路面结构层在不同荷载作用次数下垂直方向和水平方向上的损伤程度变化趋势。结果表明,路面荷载作用下,基层与底基层损伤度呈现出距底层越远损伤度值就越低的趋势,且越靠近底层,损伤度增大速度越快;垂直方向上同一部位底基层损伤度远小于基层的损伤度,但底基层的损伤范围要高于基层;基层、底基层损伤度和双轮中心线的距离越近,其损伤度的值就越大,且基层、底基层的损伤度呈现出以双轮中心线相对称,向两侧不断减小的趋势;增大荷载作用次数时,基层层底损伤度随之增大,且基层层底和底基层层底损伤度提升速率也随之增大;在基层中同时存在拉应力和压应力,而在底基层中仅有拉应力;基层、底基层水平正应力表现出以双轮中心线为对称轴,向两侧先增大后减小的趋势。

半柔性路面大空隙基体沥青混合料设计与性能研究

基于矿料主骨料空隙体积填充法(CAVF)设计了3种不同空隙率的半柔性路面大空隙基体沥青混合料,采用马歇尔试验、透水试验与空隙率测定等试验评价其性能。结果表明,采用CAVF法设计的3种不同空隙率的基体沥青混合料,设计空隙率与实测空隙率较为接近,且具有适当的强度,较好的排水性能,砂浆的可灌入性强。

半柔性复合路面基体沥青混合料设计方法

半柔性路面是一种在开级配沥青混合料中填充水泥胶浆而形成的一种路面结构,它兼具有沥青路面与水泥砼路面的特点.其材料结构属于骨架-密实结构,作为其基体的沥青混合料则属于骨架-空隙结构.为了使基体沥青混合料具有较好的体积特征和良好的路用性能,在国内外研究成果的基础上,提出了以空隙率19%~21%、马歇尔稳定度大于3kN和流值40~55为主要考核目标值,采用正交试验设计基体沥青混合料的设计方法,获得了基体沥青混合料的最佳配比范围.并经过试验研究,验证了其有效性.

半柔性混合料的设计与性能研究

研究了半柔性路面的基体混合料的设计方法及其路用性能。通过室内试验得出半柔性混合料的高、低温等特性,并绘出半柔性混合料的劲度主曲线,为设计半柔性路面提供依据。

添加煤油对SBS改性乳化沥青性能的影响

将煤油加入阳离子乳液中,与改性沥青进行乳化,制备阳离子型改性乳化沥青.并在相同条件下,考察两种改性沥青乳化后的产品性能.结果表明:加入煤油后,可显著改善改性乳化沥青的稳定性和低温性能,并可有效调节沥青对温度的敏感性能.通过红外光谱分析表明煤油在改性乳化沥青中没有发生化学反应.

塔河原油生产SBS改性沥青的研究

以塔河原油生产的70号沥青为基质沥青,通过对不同改性剂、稳定剂和相容剂等的研究,筛选出制取改性沥青的方案,并在工业装置上生产出满足JTG F40—2004要求的SBSⅠ-C改性沥青。该SBSⅠ-C改性沥青产品性能分级为PG76-28,具有软化点高、针入度指数高和抗老化性能好等优点,塔河原油SBSⅠ-C改性沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳定性等主要指标均满足交通部JTG F40—2004要求。

沥青稳定基层混合料的矿料级配研究

通过与国外沥青稳定基层常用级配及国内相关级配的比较,经过大量的马歇尔试验和强度试验,初选出沥青稳定碎石1#(公称粒径26.5mm)和沥青稳定碎石2#(公称粒径31.5mm)两种级配的沥青稳定碎石混合料的力学性能和疲劳性能优良,能够用于修筑高等级公路和市政道路的沥青稳定基层。

调制煤沥青对复合改性乳化沥青性能的影响

为提高复合改性乳化沥青的使用性能,采用加入调制煤沥青的方式和用SBS改性制备复合改性乳化沥青。结果表明,随着调制煤沥青添加量的增加,复合改性乳化沥青的延度和软化点得到改善。当添加20%调制煤沥青后,延度提高至30cm,软化点升到70℃,复合改性乳化沥青已具有良好的高低温性能。荧光显微图像和红外光谱分析表明,在改性过程中SBS与沥青材料之间除物理改性外,还发生了某种化学接枝反应形成网络构架,从而提高了SBS与沥青材料的结合强度,使得沥青体系更加稳定。

全天候冷补沥青性能特性研究

本文研究了冷补沥青与基质沥青的基本性能和粘度的变化,进而得出冷补沥青的粘温曲线,指出冷补沥青的最佳拌合温度;基于沥青与集料的粘附力、液体表面张力理论以及沥青与集料接触角理论,通过接触角分析仪和表面张力仪试验测定冷补沥青与集料接触角、冷补沥青表面张力等数据,应用冷补沥青与集料的粘附功来定量地评价两者间的粘附性程度;为有效控制柴油型全天候冷补沥青的质量,根据大量试验结果和分析,制定出冷补沥青性能特性指标.

橡胶沥青路用性能的技术指标对比研究

对于橡胶沥青来说,国内外没有统一的标准来评价橡胶沥青的性能。尤其是我国,与欧洲国家相比,对橡胶沥青的研究相对较晚,尚处于理论研究以及铺筑实验路的阶段,并没有形成系统的标准规范。基于前期的实验,参照国内外对普通沥青的评价指标,分析各项指标对表征橡胶沥青性能的适用性。

改性剂与基质沥青配伍性室内试验研究

目前 ,改性沥青在高速公路建设中得到广泛应用 ,基质沥青和改性剂的种类繁多 ,但并不是任何一种沥青和任意一种改性剂相互掺配都能达到比较理想的改性效果 。

胶粉稳定苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物改性沥青的结构与性能

将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)、废旧轮胎胶粉(GTR)和相容剂环氧天然橡胶(ENR)熔融共混,然后再分散到沥青中制备了SBS/GTR复合改性沥青,考察了ENR含量、SBS/GTR(质量比)对复合改性沥青热储存稳定性和基本性能的影响。结果表明,随着ENR含量的增加或SBS含量的减少,SBS/GTR复合改性沥青的热储存稳定性提高,当ENR质量分数为1.0%、SBS/GTR为50/50时,复合改性沥青的热储存稳定性最佳;随着ENR含量的增加,SBS/GTR复合改性沥青的软化点、针入度、延度和黏度变化不大,但当ENR质量分数为10.0%时,改性沥青的软化点明显升高,针入度下降,属于一种比较硬质的改性沥青,具有较好的施工和易性;随着SBS含量的减少,SBS/GTR复合改性沥青的软化点、黏度和延度均降低。

抗紫外光老化剂对民用机场沥青道面用沥青性能的影响

为了解决机场沥青道面紫外光老化问题,通过分析受阻胺类老化剂对强紫外线辐射下基质沥青和SBS改性沥青高温、疲劳及老化性能的影响,提出了采用受阻胺类老化剂解决沥青老化问题的方法.采用旋转薄膜烘箱试验模拟沥青短期老化及室内紫外光老化箱模拟沥青长期老化,研究了受阻胺类老化剂GW-944对光老化前后沥青性能的影响.试验结果表明:GW-944光老化剂对基质沥青高温性能改善效果欠佳,GW-944光老化剂能显著改善SBS改性沥青性能,其光老化后的疲劳、高温和抗老化能力得以提升.该抗紫外光老化剂对SBS改性沥青进行综合性能改善时,建议使用0.7%掺量.

SBS改性沥青中试装置工艺流程的研究

通过用自行研制的ＳＢＳ改性沥青中试装置，对ＳＢＳ改性沥青的工艺流程进行了初步研究。表征由于不同品种基质沥青的化学组成、胶体结构差别较大，因而，通过掺加ＳＢＳ对它们进行改性时，其加工工艺差别较大。而且，对应于每一种基质沥青来说，并不是加工时间越长，其分散状态、力学性能越好，而是都有一最佳工艺时间。这一结论对今后ＳＢＳ改性沥青的研究很有意义。

高黏剂掺量对沥青的性能影响研究

为研究国产TPS高黏剂和国产HVA高黏剂在不同掺量下对基质沥青的性能影响,对TPS和HVA高黏改性沥青进行针入度、软化点、延度、60℃动力粘度、黏韧性、PG分级等试验,分别测试高黏改性沥青的稠度、耐高温性、弹塑性、黏弹性、高低温稳定性等性能,并对两种高黏改性沥青的试验结果进行对比分析,研究两种高黏剂对沥青各性能的影响,提出两种高黏剂的合理掺量。研究结果表明,同高黏剂掺量下,HVA高黏改性沥青的各项基本性能均优于TPS高黏改性沥青;综合各项性能指标,TPS高黏剂和HVA高黏剂的最低掺量分别为16%和12%,最佳掺量分别为20%和14%;14%掺量的HVA高黏改性沥青与20%掺量的TPS高黏改性沥青的各性能大小相当,工程中可采用较低掺量的HVA代替较高掺量的TPS,能够降低施工经济成本。

节能环保理念在石家庄二环快速路提升工程中的体现

对既有路况较差、通行能力不足、景观效果较差的城市道路进行拓宽改造,是目前我国很多地区正在或即将面临的实际问题。以石家庄二环快速路提升工程为例,论述如何在道路红线受限、建设条件苛刻的条件下,引入新的设计理念,积极采用新材料、新技术、新工艺,体现低碳节能的环保理念,进而为类似工程建设提供借鉴。

新疆天之泽90A道路石油沥青及混合料性能研究

采用基本性能、高温车辙、低温弯曲、浸水马歇尔和冻融劈裂试验对新疆天之泽90 A道路石油沥青的基本性能及其混合料的路用性能进行研究,结果表明新疆天之泽90 A道路石油沥青的各项基本性能指标均满足技术要求。新疆天之泽90 A道路石油沥青混合料具有良好的高温稳定性、低温抗裂性和抗水损性能,动稳定度值远远大于标准值;抗弯拉强度和弯曲劲度模量分别为8.5 MPa和2608 MPa,弯拉应变为3259με;浸水残留稳定度为86.6%,满足规范要求的75%;冻融劈裂抗拉强度比为82.1%,满足规范要求≥70%。新疆天之泽90 A道路石油沥青具有良好的高温、低温和抗老化性能,应用于新疆地区公路沥青路面可有效延长路面的使用寿命。

中、下面层局部全脱空对三层结构面层的沥青路面受力影响

采用3层结构的沥青路面典型结构,针对中面层与下面层局部全脱空的情形,考虑荷载作用在脱空中部以及边缘两种不同的荷载作用位置,利用有限元方法,建立全黏结、局部全脱空的对比模型,计算研究竖向荷载作用下不同层间接触状态的沥青路面各层的弯沉、剪应力与弯拉应力,并对比不同荷载作用位置对各层力学响应的影响。研究表明:局部全脱空对面层相应的影响不可忽略。