纳米碳酸钙/二氧化钛与SBS复合改性沥青流变性能研究

利用高速剪切法制备纳米CaCO3/TiO2/SBS复合改性沥青,采用正交试验,通过常规性能试验确定复合改性沥青中3种改性剂的最佳配比,并对比分析了基质沥青、SBS改性沥青和复合改性沥青高温和低温时的流变性能.结果 显示:复合改性沥青中改性剂的最佳配比为:1％纳米TiO2 +4％纳米CaCO3 +4％ SBS;与基质沥青和SBS改性沥青相比,复合改性沥青具有更好的高温抗车辙能力,但耐疲劳性能低于SBS改性沥青;复合改性沥青的施工温度比基质沥青和SBS改性沥青分别高20℃和5℃;复合改性沥青的低温性能优于基质沥青,但比SBS改性沥青的低温性能差.     

中空纤维担载Al2O3-SiO2复合膜的研制

采用溶胶-凝胶法在α-Al2O3中空纤维载体上制备了Al2O3-SiO2复合膜,并对复合膜的制备条件及稳定性进行了研究.利用SEM和EDS对复合膜的微观形貌及化学组成进行了分析.结果表明,所制备的担载复合膜表面完整、无缺陷.气体渗透实验进一步说明,复合膜具有一定的气体选择性,在0.1 MPa下对H2/N2的分离因子为3.03,表明气体通过膜的扩散以Knuen扩散传质为主.用等温氮气吸附实验测定了非担载膜的孔径大小和分布,其比表面积为294.85 m2/g,总孔容为0.28 mL/g,最可几孔径小于3 nm.     

基于流变学的木质素纤维复配SBS改性沥青高低温性能及微观特性研究

为研究木质素纤维复配SBS改性沥青胶浆的流变特性及微观作用机理,制备了不同掺量的木质素纤维/SBS复合(WF/SBS)改性沥青,利用动态剪切流变(DSR)以及弯曲梁流变(BBR)试验分析了复合改性沥青的高、低温流变性能,通过针入度、软化点与延度试验评价了其基本物理性能;借助扫描电子显微镜(SEM)对改性沥青的微观结构、改性共混机理进行了观察与分析。研究结果表明：木质素纤维对SBS改性沥青的高温性能改善效果显著,低温抗裂性改善效果一般。在高温状态下,WF/SBS改性沥青表现出更优的弹性特性,具有更宽的相位角变化范围,更低的温度敏感性。基于扫描电镜SEM试验可知,WF/SBS是一种以物理改性为主的共混体系,木质素纤维的脱黏与拔出效应以及与SBS改性沥青复配后形成的“点+线”式的空间网络结构是促使其高温稳定性提升的主要原因。当木质素纤维掺量为0.2%时,其微观分布形态最优,掺量增加至0.3%时开始出现团聚现象。     

纳米CaCO3/SBS复合改性沥青性能与机理的研究

通过研究,将纳米CaCO3、5%的SBS以及基质沥青进行不同剂量的调配,并使用常规的试验方法对配制成的几种改性沥青测量其各项宏观性能指标。对比评价纳米CaCO3/SBS复合改性沥青的常规技术性能,确定纳米CaCO3的最佳含量,同时通过粘度和共混机理对纳米CaCO3/SBS改性沥青的微观结构与改性机理进行研究与探讨,得出结论:总体上纳米CaCO3/SBS改性沥青的一些性能,如温度敏感性、低温等与纳米CaCO3的剂量呈正相关关系。尤其是5℃延度表现的比较明显,最高达到了40cm以上。然而,纳米CaCO3/SBS改性沥青的软化点则伴着纳米CaCO3剂量的增加而有所下降,但变化甚微,因此认为其高温性能变化不大。综合考虑确定SBS和纳米CaCO3剂量均在5%的情况下,纳米CaCO3/SBS改性沥青的性能达到了很好的效果。     

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...     

纳米改性沥青制备和路用性能研究

为提高基质沥青的路用性能,采用纳米Ⅰ作为改性剂,并选用A,B和C作为分散剂,制备了纳米改性沥青并进行路用性能评价;同时将纳米工与SBS复合进行沥青改性,以考察纳米Ⅰ对聚合物改性沥青性能的影响.对其中的优选改性方案,进行DSR和BBR试验,进一步评价其路用性能.结果表明:纳米Ⅰ可以明显改善沥青的性能,使沥青的高温性能得以显著提高;纳米粒子的表面改性对沥青的性能有显著影响,有必要开发适用于沥青的纳米粒子表面改性方案,以充分发挥粒子的纳米效应;纳米Ⅰ对SBS改性沥青的影响表现为高、低温路用性能的全面提高.     

纳米ZnO/橡胶粉复合改性沥青的性能研究

纳米粒子作为一种对改性沥青性能有所提高的新型材料,已经逐渐的成为改性沥青研究的新方向。本文主要将纳米ZnO粒子和橡胶粉同时加入处于熔融状态的基质沥青中,先普通搅拌然后高速剪切制备纳米ZnO/橡胶粉改性沥青。对纳米ZnO/橡胶改性沥青的常规技术指标和温度影响进行对比与评价,同时分别研究橡胶对改性沥青的改性机理、纳米ZnO对改性沥青的改性机理,以及他们综合改性机理的研究与探讨,并对改性剂材料进行可行性经济分析。结果表明,同时采用搅拌和高速剪切法制得的纳米ZnO/橡胶粉改性沥青可以很好发挥纳米ZnO的特点,改善橡胶粉在沥青中的分散效果,从而使改性沥青的各项性能(特别是高低温性能)有明显的改善与提高,并且指导施工过程中的温度控制和经济可行性。     

表面氧化胶粉-纳米SiO2复合改性沥青性能研究

针对Terminal Blend(TB)胶粉改性沥青高温性能不足,且存储稳定性仍不符合我国聚合物改性沥青要求,采用纳米SiO2对TB胶粉改性沥青进行了复合改性,采用过氧化氢(H2O2)和次氯酸钠(NaClO)溶液分别对胶粉进行了表面氧化改性,制备了氧化胶粉-纳米SiO2复合改性沥青.利用改性沥青的物理性能确定了2种氧化...     

羽毛改性沥青流变性能与PG分级研究

为缓解有机废料大量堆积带来的环境污染,探究聚合物改性沥青材料的流变特性,将鸭羽毛生物颗粒(DFBP)添加到基质沥青中制备生物颗粒改性沥青(ADFBP);分别制备不同DFBP掺量的ADFBP与SBS改性沥青(SBSMA)进行对比,通过动态剪切流变试验和低温弯曲蠕变试验研究不同DFBP掺量对沥青流变性能与PG分级的影响。结果表明,DFBP的掺入使沥青获得更好的抗变形能力;相同改性剂质量分数下,DFBP掺量为2%时ADFBP的性能与3%掺量的SBSMA相同;DFBP掺量从2%增加到6%,ADFBP的PG分级从82-22提高到94-22,但储存稳定性显著下降,建议DFBP的最佳掺量取2%。采用DFBP制备ADFBP不仅可获得可持续且清洁的沥青路面,且由于生物颗粒代替SBS不会影响最终性能,能产生较好的经济效益。     

纳米ZnO/SBS改性沥青微观结构与宏观性能关系研究

以不同剂量的纳米ZnO和4%SBS与原样沥青制备改性沥青,通过常规试验方法获得宏观性能指标,利用荧光显微镜、图像采集系统以及专业分析软件取得改性沥青的微观结构数据,最后运用Matlab建立了纳米ZnO/SBS改性沥青微观结构与宏观性能的关系。结果表明:微观结构参数与改性剂剂量以及宏观性能指标具有较好的相关关系,可以通过微观结构参数分析得出对应的宏观性能指标。     

改性沥青及混合料流变学性能研究

利用扫描电子显微镜（SEM）、动态剪切流变试验（DSR）、小梁弯曲蠕变试验及三轴压缩蠕变试验,分别从微观和宏观角度对比研究了胶粉改性沥青（CR）和SBS改性沥青及其混合料的微观结构、高温及低温对其流变性能的影响。SEM试验结果表明,橡胶粉及SBS改性剂都能与沥青达到良好共融,但在沥青混合料中胶粉改性沥青与石料界面的粘结性要优于SBS改性沥青;DSR试验结果表明,CR具有更好的温度稳定性、低温抗裂能力和高温抗变形能力;小梁弯曲蠕变试验在-15、0、15、30,45℃5种温度下对比研究了配合比相同的2种沥青混合料,得到不同温度下的弯曲蠕变速率对比曲线,试验结果表明,CR混合料比SBS改性沥青混合料具有更好的高、低温性能;此外,还进行了45℃下2种沥青混合料的三轴压缩蠕变试验,证明CR沥青混合料具有更好的抗高温变形特性。     

聚合物改性沥青及混合料高低温性能试验研究

胶粉改性沥青（CRMA）是将一定比例的废旧橡胶轮胎粉末加入基质沥青中而制成的一种高性能改性沥青。利用扫描电镜（SEM）对比观察了CRMA和SBS改性沥青及其混合料的外观形貌,发现橡胶粉及SBS改性剂都与沥青融合性良好,混合料中石料与CRMA沥青界面粘结性更好;通过动态剪切流变试验,得到温度和荷载作用频率对两种改性沥青流变性能的影响规律,证明CRMA具有更好的温度稳定性、低温变形能力和抗高温性能;通过小梁弯曲蠕变试验,研究了配合比相同的两种沥青混合料在-15、0、15、30和45℃5种温度下的流变特性,得到不同温度下的弯曲蠕变速率对比曲线,发现CRMA混合料比SBS改性沥青混合料具有更好的高、低温性能;通过对45℃下两种沥青混合料进行三轴压缩蠕变试验,证明CRMA沥青混合料具有更好的抗高温变形特性。     

双螺杆挤出胶粉与RET复合改性沥青及其混合料性能研究

为解决传统橡胶沥青黏度大、施工温度高、易发生离析沉淀和橡胶粉掺量低的问题,采用微波活化和双螺杆挤出工艺对橡胶粉进行脱硫降解,同时为了进一步解决双螺杆挤出胶粉改性沥青高温性能损失大的问题,提出采用双螺杆挤出胶粉与反应型三元共聚物(RET)复配方案。采用针入度体系指标性能和Superpave沥青胶结料PG分级体系研究了10%、20%、30%橡胶粉复配0.5%、1.0%、1.5%RET改性沥青性能,进而通过三大路用性能试验和实体工程跟踪检测,验证了双螺杆挤出胶粉与RET复合改性沥青混合料路用性能。结果表明,用于TECRM/RET复合改性沥青适宜的双螺杆挤出胶粉掺量为20%~30%、RET掺量为1.0%~1.5%。在此复配方案下,TECRM/RET复合改性沥青的135℃黏度小于3.5 Pa·s、软化点大于65℃、25℃针入度40~60(0.1 mm)、25℃弹性恢复率大于80%、离析软化点差小于3.0℃,高低温PG分级达到了82、-24℃;双螺杆挤出胶粉改性沥青避免了普通橡胶沥青粘度大、易离析等弊端,是一种高低温性能和施工和易性能兼顾的改性沥青产品。相比SBS改性沥青混合料,TECRM/RET复合改性沥青混合料有突出的高低温性能和水稳定性优势。实体工程应用取得了优良的使用效果,研究成果为双螺杆挤出胶粉改性沥青推广应用提供可靠的技术保障。     

阻燃SBS改性沥青的制备及性能

研究了SBS对沥青的燃烧性能及复合阻燃剂对SBS改性沥青的阻燃性能与物理性能的影响,并通过动态剪切流变仪和DSC-TG试验对阻燃SBS改性沥青的流变性能和阻燃机理进行了分析。试验结果表明:SBS的加入使基质沥青的氧指数降低;复合阻燃剂可显著提高SBS改性沥青的阻燃性能,并可提高改性沥青的车辙因子和热储存稳定性;当添加的阻燃剂与基质沥青的质量比为10%时,改性沥青可成为自熄性材料,并具有较好的物理性能;复合阻燃剂的加入可提高改性沥青的热分解温度和开始燃烧温度。     

TLA/SBR复合改性沥青性能试验研究

为了改善特立尼达湖沥青(简称TLA)改性沥青低温抗裂性,提出用丁苯橡胶(SBR)对其改性,期望综合两种改性剂的优点。对不同掺量的TLA与SBR复合改性沥青进行了常规试验(针入度、软化点、延度、旋转粘度)、DSR试验、BBR试验,并测试了短期老化与长期老化后的残留针入度比,研究TLA与SBR掺量对高、低温性以及抗老化性能的影响。研究结果表明:①掺入SBR与TLA均能改善沥青的高温抗变形能力和感温性,对比TLA,SBR对沥青高温性能的改善效果更显著;②TLA对复合改性沥青的低温性能有不利影响,但掺入SBR可以抵消这种不利影响;③掺加5%~20%的TLA能改善复合改性沥青的抗老化性能,在此TLA掺量下,SBR也能改善沥青的抗老化性能。④综合高、低温性能和老化性能的表现,最佳掺量为20%的TLA+3%的SBR。     

聚氨酯固-固相变材料改性沥青的流变性能与改性机理

为评价聚氨酯固-固相变材料(PUSSPCMs)作为沥青改性剂的潜力,确定PUSSPCMs对沥青流变性能的影响及作用机理,以不同质量分数的软段制备了PUSSPCMs(P70、P75、P80、P85和P90)及PUSSPCMs改性沥青,采用沥青调温性能、动态剪切流变(DSR)以及弯曲梁流变(BBR)试验测试了热性能和流变性能,并借助差示扫描量热(DSC)、红外光谱(FTIR)和原子力显微镜(AFM)分析了改性机理。结果表明：PUSSPCMs改性沥青较基质沥青的调温性能、抗变形和高温性能提高,低温性能降低;PUSSPCMs软段质量分数增加,PUSSPCMs改性沥青的调温性能和低温性能明显提高,抗变形和高温性能降低,其中P90沥青具有最好的调温性能和低温性能,而P70沥青的抗变形和高温性能最好;PUSSPCMs的储能放热性能优良,P90焓值较高而P70相变起始温度较低,焓值与PUSSPCMs改性沥青的调温性能高度相关。PUSSPCMs与沥青之间未产生新的官能团,为物理改性;PUSSPCMs对沥青微观形貌影响显著,弹性模量增大,但随着软段质量分数增加,沥青“蜂状结构”增多而周边相态差异降低,弹性...     

PVP修饰石墨烯复合SBS改性沥青及其混合料性能研究

针对传统石墨烯存在成本高、与基质沥青相容性和分散性差的问题,采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对石墨烯进行处理,基于针入度分级体系、PG分级体系与黏度分级体系指标,评价研究PVP修饰石墨烯(PVP-G)复合SBS改性沥青的常规针入度指标性能、流变特性、黏度特性,优化了适宜的PVP-G掺配比例。在此基础上,采用3大路用性能试验、浸水APA试验、SCB弯拉疲劳试验与室内MMLS1/3试验,探讨了PVP-G/SBS复合改性沥青混合料的路用性能、疲劳性能与长期稳定性能。结果表明,添加PVP-G改善了SBS改性沥青高温、低温和抗老化特性,增强了沥青胶结料的弹性恢复性能与抗变形性能,改善了低温抗断裂性能与应力释放性能。1.5%PVP-G/4%SBS复合改性沥青混合料有优异的高温抗永久变形性能、抗疲劳性能和抗水损害性能。在高温长期荷载及高温浸水综合作用下,1.5%PVP-G/4%SBS复合改性沥青混合料比5%SBS改性沥青混合料表现出了更优异的抗永久变形能力与耐久性。     

SBS改性沥青流变性能影响因素探析

通过对基质沥青、SBS及PPA 3个因素的沥青流变性能的研究表明：SBS改性沥青的动态剪切流变性能与基质沥青的动态剪切流变性能呈相似的变化规律;且同一基质沥青进行改性时,SBS与PPA掺量越高DSR值越大,当SBS加入量为4.0％～5.2％、PPA为0.0％～0.8％时,SBS,PPA掺量与车辙因子呈现较好的相关性.     

SEAM改性沥青混合料试验研究

阐述了SEAM改性沥青的改性机理,并通过室内试验,研究了SEAM改性沥青混合料的配合比设计及混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳性等路用性能,并与普通沥青混合料和SBS沥青混合料进行了对比分析,总结了SEAM改性沥青的应用优势及推广价值.