SBS改性乳化沥青最佳乳化因素及性能研究

采用先改性后乳化的制备工艺,通过试验结果分析确定SBS改性沥青中SBS的掺量,使用正交试验设计的方法,简化试验量,分析不同影响因素如乳化剂掺量、皂液pH值以及沥青加热温度等对改性沥青乳化效果的影响,得出最佳乳化因素方案;根据储存稳定性和其蒸发残留物的高低温性能以分析按照最佳乳化因素方案制备的SBS改性乳化沥青性能;得出按照最佳乳化因素方案制备的SBS改性乳化沥青能够满足各项性能评价指标要求。     

乳化沥青粒径影响因素研究

乳化沥青颗粒粒径分布对乳化沥青的性能具有重要影响.通过激光衍射技术测定乳化沥青的粒径,研究乳化设备、乳化剂类型及用量、皂液pH值、CaCl2等对阳离子乳化沥青粒径的影响.结果表明:乳化设备对乳化沥青粒径分布具有较大的影响,胶体磨制备乳化沥青的平均粒径较小,粒径呈正态分布,分散效果较好;不同类型的乳化剂制备乳化沥青的粒径分布差别较大,随着乳化剂用量的增加乳化沥青的平均粒径减小;随着皂液pH值的增加,乳化沥青的平均粒径先缓慢增加,pH值达到一定值后迅速增加;随着Cacl2用量的增加,乳化沥青的平均粒径先略微减小后增加.     

乳化剂的剂量对改性乳化沥青性质的影响

改性乳化沥青作为一种新型的高速公路沥青路面养护材料,备受人们关注。沥青的种类、改性剂的种类及剂量、乳化剂的种类及剂量、皂液的pH值、乳化时间、稳定剂CaCl2剂量、沥青固含量的变化等等都影响着改性乳化沥青的性质。以室内试验研究为基础,研究了乳化剂剂量对改性乳化沥青性能的影响。     

乳化沥青生产设备的安装与改进

沥青乳化设备是制备乳化沥青的主要手段,也是生产乳化沥青的先决条件。为了保证乳化沥青的生产质量,除根据不同沥青选择相应品种的乳化剂外,还应掌握沥青温度、乳化剂水溶液温度、乳化剂用量、沥青与水的比例、PH 值、稳定剂的品种和用量等。这就是说,要生产好乳化沥青,不仅要有高质量的乳     

微表处改性乳化沥青的研制及其存储稳定性

本文就适合微表处用的改性乳化沥青进行了相关试验研究,采用先改性后乳化的制备工艺研制。试验选用了一种线型SBS改性剂A对基质沥青进行改性,掺量选定为3.5%;乳化剂采用一种阳离子乳化剂A和一种非离子乳化剂B复配的方式对SBS改性沥青进行乳化,经过试验对比分析,选定2者的复配比例为2∶1,乳化效果最佳。稳定剂采用了一种有机稳定剂A和一种无机稳定剂B进行复配,并对2者的剂量进行了分析调整。试验还对影响乳化沥青存储稳定性的因素进行了研究分析。     

高固含量改性乳化沥青制备和性能分析

为了满足道路维修养护市场对于研究开发一种性能优良、造价成本相对较低,同时又具有环保性能的路用沥青材料的需求,开展了对于高固含量改性乳化沥青的研究。通过对改性机理和乳化机理的分析,选择恰当的制备方法。首先采用SBS改性剂对基质沥青进行改性,确定SBS改性剂的最佳掺量;然后采用阳离子乳化剂对改性沥青进行乳化,制备出固含量高达70%的SBS改性乳化沥青。对该改性乳化沥青进行质量检测,检测结果满足拌和型阳离子乳化沥青的各项技术要求,并且具有良好的贮存稳定性。     

抑冰雾封层材料的制备与性能研究

选用硅藻土作为吸附材料，利用正交试验确定了2种乳化剂的最佳使用条件，并对SPAN型和JY型抑冰雾封层材料分别进行了低温稳定性试验、振动稳定性试验以及路用性能的评价。结果表明：SPAN型乳化沥青的最稳定配比为乳化剂质量比2.5%、皂液pH值=7、固含量50%;JY型乳化沥青的最稳定配比为乳化剂质量比4.5%、皂液pH值=3、固含量50%;SPAN型抑冰雾封层材料有较好的抗振稳定性，JY型抑冰雾封层材料有较好的抗低温稳定性，且二者在低温、振动下的稳定性都满足要求；涂刷了SPAN型和JY型抑冰雾封层材料的车辙板BPN值均明显大于未涂刷的车辙板，且二者都具有较好的抑冰效果。     

抗冰添加剂改性乳化沥青黏结料稳定性研究

研究了抗冰添加剂掺量、Zeta电位、细度模数、堆积密度等因素以及乳化剂类型对乳化沥青黏结料防冰冻性能和稳定性的影响。结果表明：随着抗冰添加剂掺量的增加，阳离子乳化沥青黏结料的稳定时间不断减少；阳离子抗冰添加剂乳化沥青黏结料的稳定性优于阴离子抗冰添加剂乳化沥青黏结料，且阳离子乳化沥青黏结料的稳定时间随其Zeta电位的增加而延长；堆积密度越小、粒径越细的抗冰添加剂与阳离子乳化沥青混合后稳定性越差。     

乳化沥青冷再生混合料高温稳定性研究

采用50℃车辙试验,分析了温度、基质沥青针入度大小、乳化沥青用量、水泥掺量、含水率和养生时间对乳化沥青冷再生混合料高温稳定性的影响.结果表明:乳化沥青冷再生混合料在后期强度形成后具有较好的高温稳定性,且混合料高温稳定性受温度的影响没有热拌沥青混合料敏感;采用低标号沥青或增加水泥用量均能提高冷再生混合料的高温稳定性,但二者的变化对冷再生混合料高温稳定性影响不大;随着养生时间增加乳化沥青冷再生混合料的抗变形能力增强且早期含水率变化对抗变形能力影响显著,而后期含水率变化对高温稳定性影响不大.     

阳离子乳化沥青乳化剂、稳定剂的合理选择与应用

本文较详细地介绍了对于茂名沥青及茂名沥青与渣油掺配沥青的乳化问题,包括乳化剂、稳定剂合理选择的依据,有关乳化剂、稳定剂对乳液和沥青的性能,以及乳液混合料的工程性质等。提出了以OT、1631乳化剂为主剂,与其他乳化剂、稳定剂复合的基本配方。同时重点介绍了利用毛纺厂的印染废水代替自来水制备乳化沥青,既可提高乳化沥青的稳定性,同时可减少乳化剂的用量,降低沥青的生产成本。     

乳化沥青配方对冷再生混合料性能的影响

为了探讨乳化沥青配方对冷再生混合料性能的影响,采用3种冷再生用乳化剂室内制备乳化沥青,分析了乳化沥青对冷再生混合料的工作性、早期强度和水稳定性等性能的影响。研究结果表明,3种乳化剂制备得到的乳化沥青常规性能差别不大,乳化粒径差别较大,乳化沥青对冷再生混合料的可工作时间、早期强度和抗水损坏等性能影响较大。建议实验室制备冷再生乳化沥青的平均粒径控制在2μm左右,在冷再生混合料配合比设计时应通过延迟时间试验确定混合料的可工作时间。     

基于正交试验的超薄磨耗层粘层材料研制

高性能粘层材料对超薄磨耗层层间粘结和结构耐久性至关重要。该文通过正交试验分析了乳化剂的剂量、皂液温度以及稳定剂剂量、固含量等对高性能改性乳化沥青性能的影响。结果表明:当选用乳化剂剂量为1.5%,稳定剂剂量为0.2%,固含量为65%,皂液温度为55℃时为高性能改性乳化沥青的最佳配比。     

微表处用改性乳化沥青中低温指标与路用性能关系研究

通过大量室内试验,评价了微表处用改性乳化沥青延度、针入度及弹性恢复等中低温指标与路用性能关系。结果表明,乳化剂对延度质量影响较小,温度变化、改性剂种类和乳化剂种类对改性乳化沥青延度值的影响远小于基质沥青本身延展性对改性乳化沥青延度值的影响;5℃延度与弯曲变形量的相关系数均大于7℃延度与弯曲变形量的相关系数,低温延度试验温度采用5℃更适宜;弹性恢复随着改性剂剂量的增加而增大,而针入度随着改性剂剂量的增加而不断下降,但同一改性剂对改善不同基质沥青的弹性恢复与针入度均有所不同;针入度和弹性恢复不仅分别与宽度变形率都存在单因素很好的线性相关性,而且针入度和弹性恢复双因素与宽度变形率之间也存在良好的线性关系。     

不黏轮乳化沥青的制备及其作用机理研究

为了避免施工车辆带走黏层油,导致层间黏结不良,采用乳化剂、增强增韧剂、弹性体改性剂和基质沥青研制不黏轮乳化沥青。首先,通过室内试验研究了乳化剂种类、增强增韧剂和弹性体改性剂掺量对乳化沥青性能的影响,最终确定出乳化剂选用单季铵盐类RHJ-A,用量为0.4%,增强增韧剂和弹性体改性剂的最佳掺量均为8%;其次,研究了其与SBS改性乳化沥青、市售乳化沥青的基本性能、不黏轮性能和黏结性能。结果表明:其软化点、延度均远远优于市售不黏轮乳化沥青;且其5、25及40℃层间拉拔强度均高于市售不黏轮乳化沥青和SBS改性乳化沥青,并表现出优异的不黏轮特性;最后,采用荧光显微镜技术、反射率试验和红外光谱手段,研究了自制不黏轮乳化沥青微观作用机理,表明两种外掺剂提升了沥青软化点,降低了沥青黏度,且由于其密度较小、比表面积较大等原因分布于乳化沥青表面形成超薄隔离膜,起到不黏轮作用。     

纳米SiO2在乳化沥青中的不同形态及对乳液存储稳定性的影响

乳化沥青存储性能不足一直是影响其应用的较大问题,中国已有将纳米SiO₂粒子作为添加剂来改善乳化沥青稳定性的研究,但其效果不明显。该文基于Pickering乳液原理将表面改性后的纳米SiO₂作为乳化剂直接乳化基质沥青,探究是否比纳米SiO₂作为改性添加剂对乳化沥青的稳定性改善效果更佳。首先分别制备了普通改性乳化沥青A、纳米SiO₂做改性添加剂的乳化沥青B和基于新型纳米SiO₂Pickering乳液乳化的乳化沥青C共3种乳化沥青,然后通过光学显微镜与SEM,探究纳米SiO₂粒子分别作为乳化剂和改性剂时乳化沥青表面结构的微观形貌差异,分析3种乳化沥青中乳液颗粒的不同形态;最后通过室内乳化沥青试验和乳液颗粒粒径分析,进一步论证纳米SiO₂分别作为乳化剂与改性剂对于乳化沥青存储稳定性的差异及差异机理。微观与宏观试验均表明纳米SiO₂作为乳化剂比作改性剂能使乳化沥青具备更好的稳定性。该文的研究说明纳米SiO₂     

DCLR改性乳化沥青的制备及其性能研究

为了研究DCLR改性乳化沥青的性质,先将DCLR作为改性剂对90^#基质沥青进行改性,然后使用高速剪切机对DCLR改性沥青进行乳化,对其制备工艺进行研究,制得了不同比例(4%、8%、12%、16%、20%和24%)的DCLR改性乳化沥青,并进行常规性能试验、低温弯曲蠕变试验、储存稳定性试验和黏度试验。试验结果表明,随着DCLR掺量的增加,蒸发残留物的针入度逐渐减小,软化点逐渐增大,表明DCLR的加入使其高温性能得到明显改善;随着DCLR掺量的增加,蒸发残留物的蠕变劲度S和蠕变速率m值变化不大,表明DCLR的加入对低温性能影响不大;随着DCLR掺量的增加,新鲜沥青乳液的储存稳定性降低、黏度变大,表明DCLR的加入使其工作性能受到一定影响。     

黏结层用环氧乳化沥青研发与性能研究

为了提高桥面铺装结构中黏结层的路用性能,采用水性环氧树脂作为改性剂、选取阳离子乳化剂A和一种有机酸酐固化剂,制备了水性环氧乳化沥青;通过剪切试验和拉拔试验分析了水性环氧树脂掺量对抗剪强度和拉拔强度的影响,同时将研发的水性环氧乳化沥青和SBS改性乳化沥青、SBR改性乳化沥青的性能进行对比。试验结果表明:当水性环氧树脂掺量为10%~20%时,对应的各项性能较优;与SBS改性乳化沥青、SBR改性乳化沥青相比,水性环氧乳化沥青呈现出更为优良的抗剪、抗拉和水稳定性能。     

微表处用水性环氧改性乳化沥青的性能研究

为进一步明确微表处用水性环氧改性乳化沥青材料的性能,优选2种水性环氧树脂对乳化沥青进行改性,制备水性环氧改性乳化沥青。对比分析了不同温度及水性环氧树脂掺量下水性环氧改性乳化沥青的固化时间与黏附性,研究了不同温度下水性环氧改性乳化沥青黏度随时间的变化规律。结果表明:2种水性环氧改性乳化沥青的固化时间差别不大,均具有一定的可操作时间;掺入水性环氧树脂能明显提高乳化沥青与集料的黏附性,水性环氧树脂掺量宜为5%;温度越高,水性环氧改性乳化沥青的黏度增长速度越快,可储存时间越短,故使用时温度应尽量控制在45℃以内。     

水性环氧乳化沥青混合料路用性能研究

为了改善普通乳化沥青混合料的路用性能,按照固化剂:水性环氧树脂=3:7的比例制备了水性环氧乳化沥青;对传统冷补料的成型方法进行修正,通过车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验研究了水性环氧树脂掺量对混合料路用性能的影响。同时将水性环氧乳化沥青混合料与普通沥青混合料、SBS改性沥青混合料的路用性能进行对比。结果表明:当水性环氧树脂掺量在15%左右时,混合料的各项性能可达到较优的状态;与普通沥青混合料、SBS改性沥青混合料相比,水性环氧乳化沥青混合料具有良好的高温稳定性、低温抗裂性能和水稳定性。     

乳化沥青冷再生混合料配合比及养生条件优化

为优化乳化沥青冷再生混合料配合比及养生条件,依托川九路改建工程,对初定的配合比和养生方法,通过车辙、低温弯曲、飞散与冻融劈裂试验,分析高温稳定性、低温抗裂性及抗水损性能随乳化沥青用量变化的规律,从而验证最佳乳化沥青用量为3.5%。针对RAP掺量、水泥掺量、养生时间及养生温度,通过正交试验极差分析法,得到乳化沥青冷再生混合料路用性能的影响因素主次顺序和最佳组合;通过正交试验方差分析法,得到各因素的影响显著性;综合各项路用性能的最佳组合,比选出最佳水泥掺量为3.0%,最佳养生温度为60℃,最佳RAP掺量为88%,最佳养生时间为48h。