可降解汽车尾气的排水性沥青混合料性能评价

为研究掺加TiO_2的排水沥青混合料降解汽车尾气的效果和水稳定性,将TiO_2以二次改性的方式掺加到沥青中,制备试件进行催化汽车尾气性能试验、水稳定性试验,得到TiO_2的最佳掺量为8.5%(与沥青质量比),并验证其对混合料水稳定性有一定的提升作用。另外,通过评价不同空隙率沥青混合料对汽车尾气的降解效果和水稳定性的影响,最后综合建议可降解尾气的排水沥青混合料的最佳空隙率为15%~19%,且相对越大越好。     

纳米TiO_2封层式光催化分解尾气型沥青路面研究纳米

该文针对薄层式和微表处式两种纳米TiO_2封层式光催化分解尾气型沥青路面的研究,利用自主开发设计的一套光催化尾气分解试验设备及试验相关方案,分别在紫外光和室外自然光照下对不同TiO_2掺量的薄层式及微表处式混合料进行尾气降解试验研究,并对两种不同TiO_2掺量下的混合料进行路用性能评价,分析表明:一定掺量的纳米TiO_2可有效改善混合料的水稳定性和高温稳定性,TiO_2掺量为60%(占矿粉比例)时的薄层式混合料和TiO_2掺量为50%时的微表处式混合料具有较好的尾气降解效果及良好的路用性能。     

基于温拌再生技术的玄武岩纤维沥青混合料马歇尔试验温降控制

废旧沥青在温拌再生条件下掺入玄武岩纤维可改善沥青混合料的基本性能,其中温降控制技术对于现场再生沥青混合料施工拌合具有降低有毒气体排放的作用。为了确定玄武岩纤维温拌再生沥青混合料的最佳降温幅度,首先对级配为GAC—16的热拌玄武岩纤维再生沥青混合料进行马歇尔试验,得到0.2%、0.4%和0.6%三种不同玄武岩纤维掺量下的热拌再生混合料的最佳油石比。其中,再生沥青混合料RAP(Reclaimed Asphalt Pavement)的掺量按40%和50%两种比例添加;接着在此基础上添加统一的量(沥青质量的1.5%)的Sasobit REDUX温拌剂,并相对于热拌时的马歇尔试验温度进行全过程15℃、25℃和35℃的降温处理。同时,在混合料的拌和过程中进行气体检测。试验结果表明：不管是40%RAP还是50%RAP的玄武岩纤维热拌再生沥青混合料,每多添加0.2%的玄武岩纤维,最佳油石比都会提高0.2%。三个降温幅度中,降温25℃时,六个试验组的马歇尔稳定度达到最高,且进行气体检测的试件组排放的三种气体(CO、CH₂O和NH₃)的浓度在此时下降速度最快;降...     

内掺型除冰剂沥青混合料性能的试验研究

主要研究内掺型除冰剂对3种沥青混合料抗冻结冰性能的影响。通过冰点试验、轮碾试验、黏结力试验,基于除冰效果最优原则确定除冰剂的最佳掺量;按最佳掺量设计内掺型除冰沥青混合料,并进行车辙试验、水稳定性试验与低温弯曲试验,研究内掺型除冰沥青混合料的路用性能。结果表明:综合3种沥青混合料的除冰效果,内掺型除冰剂的最佳掺量为5%,此时除冰效果最优,冰点可降低至-20℃左右,实际交通量大于23次/分钟的路面覆冰时间减短,冰层与路面间黏结力分别降低61.63%,62.64%,74.39%;与普通沥青混合料相比,内掺型除冰     

泡沫沥青发泡特性及其冷再生混合料性能研究

选择3种沥青,采用沥青发泡试验就沥青品种、温度及发泡用水量对发泡效果的影响进行研究,并通过无侧限抗压强度试验、间接拉伸试验以及浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验对沥青用量和RAP(沥青路面回收旧料)掺量对泡沫沥青冷再生混合料力学性能和水稳定性的影响进行研究。结果表明:在所选3种沥青中,相同条件下中海70#沥青的发泡效果最好,其最佳发泡温度约为160℃,最佳发泡用水量为2%;RAP掺量增加对混合料水稳定性能不利;随着RAP掺量增加,混合料无侧限抗压强度和间接拉伸强度逐渐降低;RAP掺量可达70%以上,但应严格控制。     

纳米TiO2对乳化沥青性能的影响及其净化性能研究

为研究光催化剂TiO₂负载于稀浆封层后在汽车尾气净化方面的应用,首先探究不同掺量的纳米TiO₂对乳化沥青常规物理性能和抗老化性能的影响,然后将光催化剂TiO₂以等量代替矿粉的方式添加进稀浆封层混合料中,设计三因素三水平正交试验,探究不同因素（活性炭粉质量分数、光催化剂质量分数和封层摊铺厚度）对一氧化氮（NO）和NOx降解效率的影响规律。研究结果表明：掺加纳米TiO₂后对于乳化沥青高温性能有所提升,但对其低温性能有不利影响,而抗老化性能在一定掺量范围内有所提升,但当掺量超出6%时便出现一定下降;将光催化剂TiO₂应用于稀浆封层时,其最佳方案为活性炭添加量占矿粉质量的7.50%,光催化剂占矿粉质量的60%,摊铺层厚度为8 nm,在该方案下制得的光催化稀浆封层试件对NO的降解效率为20.69%,对NOx的降解效率为18.97%;湿轮磨耗试验结果分析表明,NO（NOx）的循环降解效率与磨耗次数具有较差（较强）的线性关系。     

光催化降解汽车尾气路面材料应用研究

针对现代工业汽车尾气污染日益严重这一问题,研究分析了光催化技术及其在汽车尾气降解中的反应机理;基于室内试验制备了不同TiO₂掺量的OGFC-13路面材料试件,分析了TiO₂的掺入对OGFC-13路用性能的影响;最后通过尾气降解测评系统进行降解效果分析。     

纳米CeO2基光催化材料的尾气降解效能及最佳掺量

为降低汽车尾气所带来的危害,提升空气质量,研制了一种尾气降解纳米复合涂层材料,通过气体反应室内的尾气降解试验分析了该材料对汽车尾气的降解效果,提出采用累计降解百分率、最大降解反应时间、平均降解速率3项指标评价光催化降解尾气效率的方法,并以此确定了光催化材料的最佳掺量.试验结果表明:所制备的复合涂层材料能高效催化降解汽车尾气中的NOx、HC等有害气体,其最大降解百分率可分别达到94％和12％,但该涂层材料对CO、CO2降解效果不明显;综合降解效能和经济成本等多方面因素,涂层材料中光催化剂纳米二氧化铈和二氧化钛的推荐掺量分别为10％和5％.     

负离子粉沥青混合料多重环保及降温抗车辙性能研究

为考察负离子粉(TAP)在沥青混合料中的环保性能及降温抗车辙性能,采用高速剪切制备得到不同TAP掺量的TAP改性沥青,并采用TAP改性沥青和强嵌挤骨架密实型级配(SAS)制备得到负离子粉沥青混合料,测试其负离子浓度、降温效果、尾气净化效果与不同温度下的动稳定度.结果 表明:当TAP掺量为沥青质量的15％时,TAP沥青混合料表面的负离子浓度为1679个/cm3,降温效果可达5.4℃,NOx净化率达到75％;因具有明显的降温效果,相当于TAP沥青混合料大幅提高了抗车辙性能.     

可降解汽车尾气材料在沥青路面中的应用性能评价

将光催化材料二氧化钛以涂覆和掺入2种添加方式应用于沥青路面材料中,形成可以降解汽车尾气的环保型沥青路面。提出一套尾气降解能力的试验方法和评价指标,利用自主设计的测试设备对影响尾气降解能力的因素进行研究,并结合道路工程的特点对不同掺配方式路面的使用功能、耐久性进行分析。结果表明:紫外线是光催化剂降解有害气体的必要反应条件;采用涂覆式时光催化剂的掺量为载体粘结剂用量的8%~10%最为经济合理,推荐光催化剂用量的上限值为500g.m-2,下限值为350 g.m-2,沥青混合料的级配变化对光催化剂降解有害气体能力的影响程度较小;采用掺入式时光催化剂的掺量为矿粉用量的50%~60%较为合理,光催化剂的掺入基本不会影响沥青混合料的各项性能。     

玻璃沥青混合料的制备与路用性能研究

将玻璃珠集料掺加在环氧沥青混合料中制备了玻璃沥青混合料,研究了玻璃珠掺量对玻璃珠集料环氧沥青混合料和玻璃珠集料SBS改性沥青混合料最佳油石比和路用性能的影响。结果表明,玻璃珠集料环氧沥青混合料和玻璃珠集料SBS改性沥青混合料的最佳油石比都会随着玻璃珠掺量的增加呈现逐渐减小的趋势;玻璃珠掺量的增加不会对玻璃珠集料环氧沥青混合料的稳定度产生明显影响,但是玻璃珠集料SBS改性沥青混合料的稳定度会随着玻璃珠掺量的增加而逐渐减小。密封处理(水)不会对混合料试件的稳定度产生显著影响;随着玻璃珠集料掺量的增加,混合料试件的马歇尔稳定度、残留稳定度MSR、冻融劈裂强度比TSR都呈现逐渐减小趋势,且环氧沥青混合料的TSR要高于SBS改性沥青混合料。随着玻璃珠集料掺量从0增加至26%,混合料的动稳定度呈现先增加后减小特征,4种玻璃珠集料掺量的混合料的动稳定度都满足GB/T 30598—2014标准要求。蚀刻后混合料试件的表面摆值都有不同程度减小,玻璃珠集料掺量为16%～26%的混合料试件的蚀刻前后摆值BPN_b和BPN_p都低于玻璃珠集料掺量为0的试件,蚀刻后摆值损...     

大掺量矿渣微粉的碱激发机理研究

为了揭示大掺量矿渣碱激发机理,该文立足于三因素三水平正交设计同时结合宏微观性能测试和微结构分析,通过探究Ca(OH)₂、Na₂SiO₃、Na2_SO₄、CaSO₄以单掺、双掺形式得到不同类型的激发剂对混凝土初、终凝、孔溶液pH值、强度的影响,可得如下结论：(1)对复合胶凝材料硬化浆体强度影响程度为：激发剂类型>掺量>双掺比例;(2)双掺最佳掺量4%,最佳组合为Ca(OH)₂和Na₂SiO₃,最佳比例为5∶1;(3)激发剂作用下复合胶凝材料的初、终凝时间均缩短,孔溶液pH值均大于空白组,宏微观结果表明：龄期28 d时激发剂类型为Ca(OH)₂和Na2_SiO₃、掺量为4%、双掺比例为5∶1时硬化浆体的水化结晶相紧密程度最高。     

水泥冷再生沥青混合料设计与耐久性试验

分别以3种水泥掺量(3％、4％、5％)和4种旧沥青混合料(RAP)掺量(0％、30％、40％、50％)制备水泥改性冷再生沥青混合料,并将其应用于路面基层.首先,通过击实试验进行混合料配合比设计;然后,通过7 d无侧限抗压强度试验确定混合料的最佳水泥掺量和最佳RAP掺量;最后,采用干湿循环试验和冻融循环试验评价混合料的耐久性能.试验结果表明:水泥改性冷再生沥青混合料的最佳水泥用量为3％,最佳RAP掺量为40％;RAP掺量为40％时,混合料的干湿循环无侧限抗压强度达到最大值,RAP的掺加有效提升了混合料的水稳定性,并且RAP掺量越大,提升效果越明显;水泥有助于混合料抗冻性能的提升,且水泥掺量越大,对于混合料抗冻性能的改善越明显.     

水泥改性冷再生沥青混合料设计与耐久性试验

分别以3种水泥掺量(3%、4%、5%)和4种旧沥青混合料(RAP)掺量(0%、30%、40%、50%)制备水泥改性冷再生沥青混合料,并将其应用于路面基层。首先,通过击实试验进行混合料配合比设计;然后,通过7 d无侧限抗压强度试验确定混合料的最佳水泥掺量和最佳RAP掺量;最后,采用干湿循环试验和冻融循环试验评价混合料的耐久性能。试验结果表明:水泥改性冷再生沥青混合料的最佳水泥用量为3%,最佳RAP掺量为40%;RAP掺量为40%时,混合料的干湿循环无侧限抗压强度达到最大值,RAP的掺加有效提升了混合料的水稳定性,并且RAP掺量越大,提升效果越明显;水泥有助于混合料抗冻性能的提升,且水泥掺量越大,对于混合料抗冻性能的改善越明显。     

泡沫温拌再生沥青混合料回弹模量与动态模量的试验研究

为了研究不同RAP掺量对泡沫温拌再生沥青混合料模量的影响，明确泡沫温拌再生沥青混合料的力学性能和黏弹特性，对RAP掺量为0、20%、30%的泡沫温拌再生沥青混合料分别进行回弹模量和动态模量试验。利用回弹模量荷载～变形曲线及应力～应变曲线分别计算得到混合料的加载变形L₀、残余变形L₃以及耗散能W_i。此外，通过构建动态模量主曲线，预测55～70℃范围内动态模量。利用Cole-Cole曲线分析RAP对混合料玻璃态转化温度T_g的影响。研究结果表明，掺加RAP提高了混合料的回弹模量和动态模量，随着RAP掺量的增加，混合料的加载变形L₀、残余变形L₃以及耗散能W_i均有所降低。动态模量主曲线预测结果表明，当温度为70℃时，掺加30%RAP时动态模量比0 RAP和20%RAP分别提高了63.6%和52.3%。Cole-Cole曲线表明，添加RAP后混合料的玻璃态转化温度T_g由5℃向20℃偏移。上述指标均能够有效评价泡沫温拌再生沥...     

基于Evotherm^（TM）温拌再生沥青混合料路用性能的RAP掺量确定

温拌再生沥青混合料（WMRA）是一种节能、环保的新型路用再生材料,且其路用性能随旧沥青混合料（RAP）掺量变化而变化。首先通过抽提试验分离旧沥青、旧集料,并依据规范对其性能进行测试;其次测试不同RAP掺量（0%、30%、40%、50%）条件下的Evotherm^TM温拌再生沥青混合料水稳性能、低温性能、高温性能;基于此分析RAP掺量对Evotherm^TM温拌再生沥青混合料路用性能的影响规律,提出较为合理的RAP掺量。结果表明：旧沥青性能、旧集料级配变化较为显著,而旧集料物理力学性能变化不明显且仍满足规范要求;高温性能不是限制RAP掺量的决定因素;水稳性能随RAP掺量增加呈先增后减趋势,峰值处RAP掺量为40%;低温性能随RAP掺量增加变化规律不明显,但存在一个＂峰值＂,该处RAP掺量为40%;基于沥青混合料路用性能考虑,确定依托工程RAP最佳掺量为40%。     

可分解汽车尾气的排水性橡胶沥青混合料性能测试

以可分解汽车尾气的排水性橡胶沥青混合料为对象,对其性能测试进行了研究,结果表明,随着TiO_2掺量的增加,累计分解率、有效分解效率合累计分解量先增大后减小,根据TiO_2对汽车尾气中HC、CO、NO的有效分解效率及累计分解率,TiO_2添加量选取8.0%较为适宜。添加TiO_2对混合料水稳定性改善效果十分有限,增加空隙率可增强混合料对汽车尾气降解效果。冻融劈裂强度比和残留稳定度随着混合料空隙率的增大而减小,水稳定性能逐渐降低,结合水稳定性与降解尾气能力,PAC-13空隙率控制在15%~19%较为适宜。橡胶沥青混合料表面构造深度与摆值随涂料量增加而降低,这表明通过道路表面涂膜,橡胶沥青混合料抗滑性能降低,过低涂覆量不能达到实际需求,涂覆量下限值选取350 g/m2较为合适。     

聚合物纤维和玻璃对沥青混合料力学性能的影响

废旧玻璃代替部分集料在减少道路建设对自然资源消耗的同时,还影响沥青混合料的力学性能。为提高掺有玻璃集料的沥青混合料的力学性能,在沥青混合料中添加聚丙烯纤维,通过标准马歇尔试验、间接拉伸刚度模量试验和动态蠕变试验研究了聚丙烯纤维和玻璃对沥青混合料力学性能的影响。结果表明:在一定掺量范围内聚丙烯纤维或玻璃单独掺加均可提升沥青混合料稳定度,二者对沥青混合料的稳定度最大提升效果分别为11.29%和12.10%。沥青混合料间接拉伸刚度模量与玻璃掺量正相关,但随聚丙烯纤维掺量的增加而先增加后降低,0.2%为聚丙烯纤维最佳掺量;在聚丙烯纤维掺量为0.2%时,玻璃最佳掺量为6%。     

聚酯纤维改性沥青混合料试验及应用研究

将聚丙烯纤维掺入沥青混合料中配制聚酯纤维改性沥青混合料,通过室内试验分析该沥青混合料的路用性能。结果表明,聚酯纤维的掺入可显著提高沥青混合料的高温稳定性,其掺量由零增加到0.35%的过程中增强效果越来越明显;随着聚酯纤维掺量的增加,沥青混合料的低温抗裂性能增强,掺量为0.3%时低温抗裂性能最佳;纤维掺量大于0.3%时,沥青混合料的最大弯拉应变不升反降;考虑经济性与路用性能,聚酯纤维的最佳掺量为0.25%~0.3%。工程应用结果表明,采用聚酯纤维改性沥青混合料作为路面面层,路面强度、抗裂与抗变形能力优异。     

LF-2温拌剂降温效果研究

为了研究自行开发的温拌剂LF-2的降温效果及温拌沥青混合料的最佳压实温度,采用不同掺量的LF-2以及Sasobit温拌剂进行对比试验,通过旋转黏度试验和沥青混合料马歇尔标准击实试验,分别在等黏度原则和等体积原则下,对比分析温拌沥青混合料降温效果。研究结果表明:等体积原则比等黏度原则更适合于评价LF-2温拌剂降温效果;等体积原则下即以4%空隙率为控制指标时,0.1%掺量的LF-2温拌剂降温效果与3%掺量Sasobit温拌剂相当,降温幅度均在20℃左右;LF-2温拌剂掺量建议选择沥青质量的0.1%。