增强型硫磺胶结料机理及混合料结构力学分析

为了提升Thiopave改性沥青混合料的水稳定性和低温性能,先加入双戊烯(dipentene,DIP)和硫磺,在高温条件下搅拌均匀。再加入丙烯酸异辛酯(ethylhexyl acrylate,EHA),继续高温搅拌。加热温度控制在140℃左右,将高速剪切搅拌机的转速缓慢提升至1500 r/min,持续反应4 h之后,冷却至室温,对Thiopave进行预处理,并对其改性机理、混合料路用性能和力学性能进行全面分析。研究结果表明:添加DIP和EHA后,硫磺分子链变长,硫磺胶结料的表面能和极性分量增加;与Thiopave改性沥青混合料相比,增强型硫磺改性沥青混合料的高温性能略有降低,而水稳定性和低温性能显著提高;与未改性沥青混合料路面相比,增强型硫磺改性沥青混合料路面的面层竖向总变形和变形贡献率均大幅下降。掺入1.0%DIP和0.5%EHA为最佳组合,能够明显改善增强型硫磺改性沥青混合料的路用性能和力学性能。

金属阳离子硫酸盐对沥青基碳材料的原位掺硫作用

沥青基碳材料在电化学领域中具有广泛的应用,例如Li^(+),Na^(+)和K^(+)电池领域,是优良的导电和储能材料。多年来,科学家们使用各种金属阳离子硫酸盐作为硫源,成功制备了具有不同硫含量的多功能沥青基碳材料。然而,对这些金属阳离子硫酸盐掺硫效果的比较却讨论甚少。因此,了解金属阳离子硫酸盐对沥青基碳材料的影响至关重要。本文探究了金属阳离子硫酸盐对沥青基碳材料原位掺硫的影响。通过研究分解温度与掺硫量之间的关系,我们观察到掺硫量与金属阳离子硫酸盐分解温度之间存在线性关系。由此推断出掺硫速率(1.4%每100℃)和掺硫反应发生的起始温度(490.88℃)。掺硫剂的还原性对硫掺杂贡献显著,较高的还原性会导致较高的掺硫量。用MnSO_(4)掺杂的碳材料表面存在S_(8)和MnS杂质,可能在Li-S电池中具有潜在应用。用NiSO_(4)掺杂的材料表面存在Ni_(3)S_(4)杂质,可能在Ni-Zn电池中具有潜在应用。

硫沥青结晶形态与流变性能试验分析

为克服沥青路面易产生车辙的缺点,并降低沥青用量,采用硫磺对基质沥青进行改性。选取不同的硫磺掺量(内掺10%、20%、30%、40%),制备了四种不同的硫沥青,在室温下进行了不同天数(7、14、30 d)的养生,分别研究不同硫沥青的结晶形态、针入度、软化点和流变特性。研究发现,硫沥青中硫磺的结晶可显著改善高温抗车辙性能,具体表现为硫磺的掺加显著提高了基质沥青的软化点、复合剪切模量和车辙因子。其次,低掺量硫磺(内掺10%)对基质沥青流变性能的影响不大,推荐采用较高的硫磺掺量(不低于内掺20%)制备硫沥青。

石油道路沥青调和生产低硫船燃的可行性研究

某石化公司通过结合未来发展规划及产品市场情况,采用低凝环烷基原油生产的道路沥青为原料开展调和生产低硫船燃的可行性研究。研究表明,上述道路沥青的酸值为4.5mgKOH/g,是原调和重组分混合稠油渣油的1.3倍,单独采用此种组分调和生产低硫船燃产品酸值在2.5mgKOH/g以上,不能满足国标中该指标的技术要求;该石化公司在原有低硫船燃产品调和技术方案基础上,将上述道路沥青与现有稠油渣油混合,开发出了混合重组分调和生产低硫船燃的新工艺,工业罐区调和生产出RMG380低硫船燃产品酸值由原来的1.8mgKOH/g仅增加至2.1mgKOH/g,完全满足国标中酸值的技术要求,且其余指标优异。该公司结合船燃和沥青等产品的市场情况,预测调和低硫船燃的效益,根据测算结果调整道路沥青调和低硫船燃的比例,生产方案灵活。2021年一季度,该石化公司应用此新工艺增产低硫船燃产品4万余吨,实现经济效益增长149万元。

废旧聚乙烯/废旧聚丙烯/废硫渣复合改性剂含量对改性沥青性能的影响

通过双螺杆挤出造粒技术,用废旧聚乙烯/废旧聚丙烯/废硫渣(RPE/RPP/SP,质量比6/4/0.7)原材料制备了沥青改性剂(SPM)。研究了不同含量SPM对AH-70改性沥青针入度、延度、软化点、黏度、低温抗裂及流变性能的影响,并从红外光谱及微观形貌角度进行验证。分析结果表明:SPM显著改善了AH-70沥青的高温性能,一定含量的SPM对改性沥青低温性能有积极作用。本研究为SPM改性剂在交通建设中的应用提供理论依据。

废弃一次性医用口罩对SBS改性沥青性能的影响

为了使废弃一次性医用口罩(DMMs)的处理方式更加环保,文中研究了废弃DMMs对SBS改性沥青流变性能的影响。采用不同掺量废弃DMMs复配SBS改性沥青,应用控制变量法研究不同配比方案对制备复合改性沥青性能的影响,确定废弃DMMs/SBS复合改性沥青制备最佳配比方案;同时采用SPSS进行Poission回归分析、一般线性模型多变量分析,研究废弃DMMs、SBS、硫磺三因素对改性沥青性能产生的影响。利用高温扫描试验分析废弃DMMs对SBS改性沥青流变性能的影响,根据车辙因子数据分析废弃DMMs对SBS改性沥青高温性能的影响。结果表明:废弃DMMs/SBS复合改性沥青最佳配比方案为SBS质量分数4%、废弃DMMs质量分数4%、硫磺2%。在SBS改性沥青中掺入废弃DMMs能提高SBS改性沥青的软化点及弹性恢复速率,降低针入度、延度,同时SBS改性沥青的复数剪切模量、车辙因子、相位角也相应增加。综上所述,废弃DMMs对SBS改性沥青的抗老化性能、高温稳定性能产生积极影响。当废弃DMMs掺量超过一定范围时,复合改性沥青的性能会降低。

净味剂对橡胶沥青的影响研究

橡胶沥青作为一种较为理想的环保路面材料,其在有效解决废旧轮胎污染问题的同时具有提升道路使用性能的有益效果,因而在国内外得到了较多应用。但橡胶沥青在制备及施工过程中较重的气体污染物排放问题一直是制约其更广泛应用的因素之一。研究制备出外掺25%的橡胶沥青,分析了净味剂加入橡胶沥青前后的主要技术指标、气体污染物排放情况,并研究了作用机理。试验结果显示,所加净味剂在不显著影响橡胶沥青相关技术指标情况下,明显改善气体污染物的排放情况。该研究成果可为橡胶沥青绿色环保化应用提供借鉴和指导。

沥青硫化改性生成的硫化物类型及其反应机理

采用X射线光电子能谱(XPS)、凝胶色谱和氢核磁共振技术(1H-NMR)并结合电位滴定等方法,对基质沥青和硫化沥青中主要的硫化物类型进行了定性定量分析,并探究了沥青硫化交联反应机理。结果表明:基质沥青中的主要硫化物是亚砜,沥青硫化的主要产物是二硫化物和亚砜,硫主要取代沥青中β位上的氢。

道路沥青的硫化反应

用化学分析与仪器分析（１Ｈ－ＮＭＲ，ＸＰＳ与凝胶色谱）相结合的方法探讨了道路沥青与元素硫之间的反应行为以及改质后沥青中硫的存在形式．结果显示硫与沥青的反应一是硫与沥青分子交联，生成分子量大的含硫基团组分，并显著改善沥青的塑性、延展性以及亲水性；二是硫与沥青的反应主要发生在侧链α碳原子位置上，随反应温度的升高也夺取β，γ侧链碳原子上的氢．硫与沥青反应使沥青中胶质含量下降，沥青质增加，重均与数均分子量增加．ＸＰＳ测定发现沥青原料中的Ｓ原子以噻吩与亚砜结构形态存在，硫化反应后Ｓ主要以元素硫和结合硫形态存在．

沥青固化城市生活垃圾焚烧飞灰的实验研究

对利用沥青固化城市生活垃圾焚烧飞灰的处理效果进行了实验研究.探讨了沥青与飞灰以不同比例混合对飞灰重金属Pb,Cr,Cd,Ni,Cu,Zn固化效果的影响.并对沥青与飞灰的质量比(mAS mFA,其中AS代表沥青,FA代表飞灰)为0 2时作了进一步的研究,在此基础上加入不同比例的添加剂S和NaOH.结果表明,在沥青与飞灰的混合物中再加适当比例的添加剂,对飞灰的固化效果大大提高.

硫磺改性沥青混合料的动态模量试验分析

采用UTM系统对不同硫磺掺量(质量比)的沥青混合料进行动态模量试验,分析了温度、加载频率和硫磺掺量对沥青混合料黏弹特性的影响.结果表明:温度和加载频率对硫磺改性沥青混合料和普通沥青混合料动态模量的影响规律基本相同;不同硫磺掺量对沥青混合料黏弹性能的影响有所不同,硫磺掺量较小时,沥青混合料的黏性增加,温度敏感性增大;硫磺掺量较大时,沥青混合料的弹性增加,温度敏感性降低.

天然气中硫资源的利用——硫磺混凝土和硫磺沥青

概述了 2 0世纪 70年代初至 2 0 0 3年世界硫磺价格的变化和国外多家研究机构对硫磺混凝土和硫磺沥青的研制情况及应用效果。分别介绍了欧美地区和俄罗斯制备硫磺混凝土及硫磺沥青的方法和产品性能以及应用情况 ,指出硫磺混凝土应在特殊环境 (如酸、碱盐、溶剂、化工和污水处理等设施 )中使用 ,具有高机械强度、极佳的抗腐蚀能力、低水渗透性等优点 ,硫磺沥青则主要用于公路建设 ,具有高热稳定性、耐磨性好、流动性低、公路寿命长等优点。最后提出从天然气中回收硫磺制备硫磺混凝土和硫磺沥青具有很好的发展前景 ,建议开展此项研究工作 ,并逐步推广应用。

沥青硫化改性的宏观反应动力学

通过测定沥青硫化反应过程中游离硫含量的变化,考察了反应的主要影响因素,建立了硫化反应宏观动力学模型,求得了动力学参数,并对两种牌号沥青的动力学参数进行了对比。结合沥青硫化后的性质,利用F检验方法验证了模型的可靠性。结果表明:沥青的硫化反应是一级反应,壳牌70号沥青比镇海90号沥青更易于硫化改性。

纳米硫SBS复合改性沥青的流变性质与微表构造

纳米材料因其优异的技术特性逐渐应用于道路工程领域,尤其在道路沥青改性方面引起了研究者的普遍关注。为了进一步提升改性沥青的路用性能,采用多种材料对其进行复合改性是行之有效的技术手段。本文采用不同结构类型的SBS改性剂和纳米硫粉,制备纳米硫SBS复合改性沥青,分析纳米硫掺量对改性沥青的基本技术指标和流变性质的影响;并采用原子力显微镜观测纳米硫SBS改性沥青的表面形貌,探测其复合改性机理。研究结果表明:纳米硫可以通过交联作用改善SBS改性剂与沥青界面的稳定性,有助于沥青-改性剂新胶体体系的形成,提高两者之间的相容性;同时,纳米硫还可改善沥青中极性组分的分布,显著提升沥青的高温稳定性及粘聚性。研究结果为纳米硫SBS复合改性沥青的推广应用提供了重要参考。

硫磺沥青在新疆公路中的可行性应用研究

本文分析了新疆高速公路和硫磺产业的发展状况,测试了硫磺改性沥青的基本性能以及路面性能,预算了硫磺改性沥青的经济效益。结果表明,在新疆地区应用硫磺改性沥青技术是可行的。

新型硫磺沥青改性剂的制备及环保性能研究

自主制备了新型硫磺沥青改性剂,并采用亚甲基蓝分光光度法测定改性硫磺颗粒与沥青反应过程中产生的H_2S气体释放量,评价了H_2S主抑制剂和协同抑制剂的抑制效果,确定了主抑制剂和协同抑制剂的种类以及用量,优化了H_2S抑制剂的配方。结果表明:H_2S抑制剂的最佳配方为3%A+0.8%Y+0.2%Z,在最佳配方下,H_2S抑制剂体现了优良的环保性能。

TMTD对SBS改性沥青性能影响研究

为了改善SBS改性沥青的性能,研究采用二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)作为原材料,利用硫化反应原理,对不同TMTD掺量下的SBS改性沥青进行高温存储稳定性、抗老化性、黏度、软化点等技术性能进行测试。试验结果表明,TMTD能够通过提高硫化反应速率与程度改善SBS改性沥青的技术性能,TMTD能有效提高SBS改性沥青的热存储稳定性和抗老化性能,TMTD的合理掺量在15%～30%(硫磺质量百分比)。

电位滴定法测定沥青中游离硫含量的研究

为了测定硫化沥青中游离硫的含量,利用沥青中的游离硫与亚硫酸钠反应生成硫代硫酸钠的反应,用碘液滴定生成的硫代硫酸钠,间接得到游离硫含量。试验确定最佳反应条件,并采用了电位滴定法指示滴定终点,使得测定的准确度明显提高,相对误差小于1%。

SEAM/SBS复合改性沥青及其混合料性能研究

基于针入度评价体系和PG分级体系,研究了硫磺(SEAM)和SBS掺量对改性沥青高低温性能和流变特性的影响,进而通过室内试验研究了SEAM/SBS复合改性沥青混合料的路用性能。结果表明:SEAM/SBS复合改性沥青的针入度指标体系性能符合JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》要求;在3.5%SBS+(30%、40%)SEAM复配方案下,SEAM/SBS复合改性沥青具有良好的高低温性能和热贮存稳定性。与5%SBS改性沥青混合料相比,该SEAM/SBS复合改性沥青混合料的动稳定度对温度敏感性较低、对高温环境有极强的适应性,抗疲劳性能更优,同时水稳定性和低温抗裂性能相近。

硫磺改性沥青混合料特点及性能研究综述

概述了硫磺改性沥青发展状况和特点,对硫磺改性沥青混合料在高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性及抗疲劳特性等路用性能进行分析,总结了硫磺改性沥青现阶段研究的不足,并提出今后研究方向。