道路沥青材料VOCs的指纹组分及其定量分析

深入开展沥青材料环境影响规律研究,是加快推进交通运输污染防治和绿色交通发展的重要手段之一。针对热拌沥青材料在使用过程中挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds,VOCs）释放量小、组分复杂且材料来源和环境因素依赖性强等难以定量表征的科学问题,开展包括不同沥青材料间VOCs公共组分、特有组分和超微量组分的VOCs全组分的特征研究。综合共计80种沥青材料的VOCs组分特征,提出并定义沥青材料VOCs的指纹组分。基于指纹组分的释放量-色谱峰面积的绘制,分别构建沥青材料VOCs中单一组分释放量和VOCs释放总量的计算方程。研究结果表明：不同沥青材料的VOCs释放差异显著,其组分信息和对应释放量均存在很强的原材料来源依赖性;沥青VOCs的指纹组分具有色谱峰面积大、组分纯、毒性强等特点,包括2-甲基戊烷、正己烷、3-甲基己烷、庚烷、2-甲基庚烷、丙酮、甲基丙烯醛、正丁醛、异戊醛、苯、甲苯和二硫化碳这12种物质;该系列指纹组分能够用于沥青材料VOCs的单一组分释放量和总释放量的快速准确分析;70A沥青、70B沥青、90A沥青、90B沥青和SBS改性沥青在160℃加热条件下的VOCs释放总量分别为4.42,3.32,2.52,2.29,1.88 μg·g^-1,其中指纹组分的总释放量分别为3.00,2.33,2.01,1.75,1.44 μg·g^-1;70号沥青中释放量最多的物质包括正己烷、2-甲基戊烷和庚烷,其释放量均大于0.40 μg·g^-1;90号沥青和SBS改性沥青中,释放最多的物质为正丁醛,其中90A沥青中正丁醛的释放量高达0.76 μg·g^-1。     

聚氨酯复合改性沥青的制备与性能研究

为改善聚氨酯(PU)改性沥青的性能,实现其在道路工程领域的应用,将PU、岩沥青(RA)和基质沥青(BA)按照自定的室内工艺流程制备得到PU复合改性沥青,并探讨了制备工艺参数的适宜性.采用针入度、软化点、延度和旋转黏度试验优化了PU和RA的掺配方案,基于胶体理论分析了PU复合改性沥青的温度敏感性;利用动态剪切流变(DSR...     

基于国内外试验方法的橡胶沥青性能测试

为统一橡胶沥青性能试验的评价指标, 分别采用不同胶粉掺量对70^#和90^#的基质沥青进行改性, 基于中国规范中的针入度、延度、软化点和弹性恢复试验以及Superpave中的动态剪切流变试验、布氏旋转粘度试验和弯曲梁流变试验等对橡胶沥青进行了性能评价。研究结果表明: 胶粉的添加能显著改善沥青的高温性能, 显著降低沥青的温度敏感性, 但增大了沥青的高温粘度, 增加了沥青混合料的拌和与压实难度; 胶粉的溶胀作用会导致针入度的试验结果出现较大误差, 因此, 不建议采用针入度试验来评价橡胶沥青的性能; 软化点可作为橡胶沥青高温性能的一个评价指标, 对于90^#基质沥青, 胶粉掺量分别为10%、15%、20%和25%时的软化点比未掺胶粉时的软化点分别提高了11.23、11.97、15.18、21.10 ℃, 对于70^#基质沥青, 胶粉的添加则使其软化点分别提高了4.02、8.18、12.83、14.45 ℃, 因此, 胶粉对70^#基质沥青软化点的影响效果要大于对90^#基质沥青的影响效果; 胶粉对沥青低温性能的改善效果会随着温度的下降而降低, 在研究胶粉对沥青低温性能的影响程度时, 弯曲梁流变试验的结果比低温延度试验的结果更加明显, 且由于橡胶沥青的低温延度较小, 试验过程中容易产生较大误差, 因此, 建议采用弯曲梁流变试验评价橡胶沥青的低温性能。     

沥青玛蹄脂碎石SMA在欧美的应用及研究进展

介绍了欧美沥青玛蹭脂碎石ＳＭＡ的材料构成,材料要求,混合料设计,路用性能及发展状况。     

聚合物改性剂和石油沥青相容性评价方法研究进展

综述了6类聚合物改性剂和石油沥青的相容性评价方法,即定性观察法、流变学方法、热力学方法、化学分析法、形貌图法和数值模拟法,分析并比较了各种方法的优缺点与适用性,在此基础上针对聚合物改性剂和石油沥青的共混反应类型特点,建议了适宜的相容性评价方法,并展望了未来聚合物改性剂和石油沥青相容性评价的研究方向。研究结果表明：聚合物改性沥青属于黏弹性材料,基于流变学方法的相分离系数对于检测聚合物改性剂与石油沥青之间的差异较为敏感,适于评价两者之间的相容性;单一评价指标不宜准确评价聚合物改性剂和石油沥青的相容性,建议采用多种分析方法综合评价;对于物理共混的聚合物改性沥青,可以优先采用基于流变学的相分离系数结合形貌图法评价聚合物改性剂和石油沥青的相容性;对于反应型聚合物改性剂和石油沥青的相容性评价,建议采用相分离系数和红外光谱法;基于热力学的分子动力学模拟方法可以通过设置适宜的聚合物模型、作用温度等参数从微观角度进一步模拟和阐释聚合物改性剂和石油沥青的相互作用机理;未来结合聚合物改性沥青实际储存条件建立Cigar Tube试验储存时间区间范围,在此基础上通过适宜的相容性评价方法,动态连续地评价聚合物改性剂和石油沥青的相容性。     

基于X-Ray CT技术的沥青混合料扫描影响因素及其优化研究

通过225 KV工业CT设备,研究沥青混合料试件尺寸、集料岩性、成型方式对扫描成像质量的影响,对常用的沥青混合料马歇尔试件扫描参数进行优化.研究结果表明:试件尺寸越大,图像质量越差;花岗岩混合料最适合于后期图像处理分析;不同的成型方式对图像质量会产生一定影响.最后为马歇尔沥青混合料试件推荐了最佳的扫描参数组合,既能够提高扫描精度,也可以提高扫描效率.     

沥青路面车辙及其评价

本文讨论了沥青路面车辙产生的原因,并简要介绍了车辙的评价方法,具有一定理论及工程意义。     

沥青混合料分子模拟技术综述

分析了沥青混合料分子模拟技术的基本原理、主要实现手段和模拟流程, 研究了沥青分子模型构建的2类主要方法, 总结了不同时期的沥青质结构模型与不同应用场合中的集料模型, 探讨了沥青扩散现象、外加剂对沥青性能的影响机理、沥青与再生剂的融合、沥青-集料的界面作用模拟影响因素以及水、沥青老化等因素对沥青-集料黏附性的影响等问题, 展望了沥青路面材料分子模拟技术的未来研究方向。研究结果表明: 分子模拟技术可以从微观角度探究道路工程材料的性能变化与内在机理, 为材料的精确设计和定量分析奠定基础; 分子组装法是目前沥青分子模型构建的重要思路, 能够有效表征沥青材料的物化和力学特性; 集料模型的构建思路主要是根据集料的化学成分来选择构建相关晶胞, 进而代表集料的宏观特性; 分子模拟技术动态展现了沥青的扩散过程, 体现了内部各组分的扩散速率; 利用分子模拟技术可以分析沥青自愈行为的过程, 并提出不同指标来表征了各个阶段的愈合速率; 借助分子模拟技术, 可以从微观角度解释和分析沥青内部组分和外加剂对沥青性能影响; 在沥青-再生剂融合研究中, 分子模拟技术可表征再生剂扩散深度、掺入时机与再生机理等问题; 在沥青-集料界面作用研究中, 分子模拟技术可表征材料的化学组成、加载模式、模型参数与界面接触等因素的影响; 水、温度与沥青的老化等因素将会对沥青-集料界面作用产生重要影响, 通过构建含水模型可将微观模拟与宏观试验联系起来。     

沥青路面车辙析因及防治

阐述沥青路面车辙形成的原因以及介绍国内外研究沥青混合料抗车辙能力的实验方法，简要介绍车辙的评价方法，并介绍了从设计，结构，材料，施工等方面进行了车辙预防的措施。