不同温拌剂对胶粉改性沥青性能的影响研究

该文通过对EWMA-1温拌剂、水性温拌剂(天津市政工程研究院研发)、EC120、Aspha-min共4种国内外温拌剂进行试验,研究其对胶粉改性沥青的降黏效果及常规性能的影响。对70#镇海基质沥青和胶粉改性沥青(19%胶粉)进行针入度、软化点、延度、黏度和老化试验,对4种温拌剂的黏度-温度曲线进行研究。试验结果表明:4种温拌剂在一定程度上均能提高胶粉改性沥青的软化点,降低黏度与针入度,虽然5℃延度有所下降,但仍满足规范要求;水性温拌剂与Aspha-min温拌剂可以提高胶粉改性沥青的抗老化能力;分析黏度-温度曲线可知:EC120温拌剂与Aspha-min温拌剂对胶粉改性沥青的降黏程度大于其他两种温拌剂,且降黏幅度在50%以上。     

路用水性聚氨酯改性环氧树脂的制备与工作性能

为进一步明确不同类型聚氨酯预聚体对水性环氧树脂相关性能的改善效果,优选NCO-含量分别为2.0%、4.0%和5.0%的丙烷型端羟基聚醚型聚氨酯(TDI-PPG)对E-51和E-44型环氧树脂进行复合改性,制备水性聚氨酯改性环氧树脂,系统研究了两种水性聚氨酯改性环氧树脂的工作性能,为水性聚氨酯改性环氧树脂在道路领域的推广应用奠定基础。结果表明:根据水性聚氨酯改性环氧树脂的强度形成时间,建议采用15 d强度和伸长率对其性能进行评价;NCO-含量越高,水性聚氨酯改性环氧树脂的工作性能越好;聚氨酯掺量过高,拉伸强度、弯曲强度、拉拔强度均会下降,建议聚氨酯掺量不超过20%。     

路用水性聚氨酯改性环氧树脂的制备与工作性能

为进一步明确不同类型聚氨酯预聚体对水性环氧树脂相关性能的改善效果,优选NCO-含量分别为2.0%、4.0%和5.0%的丙烷型端羟基聚醚型聚氨酯(TDI-PPG)对E-51和E-44型环氧树脂进行复合改性,制备水性聚氨酯改性环氧树脂,系统研究了两种水性聚氨酯改性环氧树脂的工作性能,为水性聚氨酯改性环氧树脂在道路领域的推广应用奠定基础。结果表明:根据水性聚氨酯改性环氧树脂的强度形成时间,建议采用15 d强度和伸长率对其性能进行评价;NCO-含量越高,水性聚氨酯改性环氧树脂的工作性能越好;聚氨酯掺量过高,拉伸强度、弯曲强度、拉拔强度均会下降,建议聚氨酯掺量不超过20%。     

聚氨酯路面施工工艺研究

为了推广高性能的绿色环保材料——聚氨酯混合料，在前期调研、室内试验的基础上，探讨了聚氨酯胶黏剂的贮存方式，并对石料、纤维等进行了质量控制；确定了聚氨酯混合料的配合比、最佳用量并测定了黏层油的技术指标；对于黏层油的撒布施工及聚氨酯混合料的拌和运输、摊铺压实、养护等工序进行了分析研究，依托建德至江山公路工程项目，完成了聚氨酯混合料试验路段的铺筑。对养生结束后的试验路进行检测，检测结果表明：聚氨酯路面的压实度、平整度、构造深度、摩擦系数及渗水系数分别为98%、1.1 mm、1.34 mm、68 BPN及185 ml/min,均能满足设计要求，证明聚氨酯路面的铺筑及所采用的施工工艺合理可行。试验路段的成功铺筑可为聚氨酯路面推广应用提供借鉴和参考。     

沥青路面离析处治材料及其处治效果

基于相反转法和复配乳化剂技术,制备了路用水性环氧树脂乳液的复配乳化剂,开发了与水性环氧树脂乳液有良好相容性的专用乳化沥青,并进行了沥青路面离析处治效果分析。结果表明:当乳化沥青、水性环氧树脂乳液、固化剂的配比为2∶2∶1时,制备的路面离析处治材料对中度离析AC-20材料试件表面进行一次涂刷处治效果最佳,处治后渗水系数从2 189mL·min~(-1)降低到89mL·min~(-1),冻融劈裂抗拉强度比提升了17%,动稳定度提升了30%以上,马歇尔稳定度提升20%左右。     

多壁碳纳米管/水性环氧树脂复合改性多孔水泥混凝土性能研究

为了改善多孔水泥混凝土性能,利用多壁碳纳米管/水性环氧树脂复合改性技术,借助胶体磨的剪切研磨作用和硅烷偶联剂的化学桥接作用,研究了多壁碳纳米管(MWCNTs)在水性环氧树脂中(WEP)的分散稳定性和相容性,制备多壁碳纳米管(MWCNTs)/水性环氧树脂(WEP)复合改性多孔水泥混凝土,分析了多壁碳纳米管(MWCNTs)及水性环氧树脂(WEP)用量对复合材料渗透性能及弯曲性能的影响。结果表明:在水性环氧固化剂乳液中,通过胶体磨的剪切研磨,可以有效提高MWCNTs的分散性能。此外采用本研究的制备方法,使用少量MWCNTs,成本虽稍有增加,但可使复合材料的抗弯拉强度提高110%,应变提高17%,为道路工程材料提供了新的选择。     

一种客车侧窗的粘接强度校核方法

为了对复杂应力状态下的客车侧窗粘接结构进行强度校核,提出一种基于粘接面法向正应力和切向剪应力的粘接强度校核方法。采用有限元方法在客车行驶的扭转工况下对侧窗胶黏剂进行强度分析,获得胶黏剂单元的实际应力,并通过客车侧窗的局部结构试验进行验证;采用胶黏剂Bostik-ISR 7008设计了1组搭接接头、对接接头和不同粘接角度的嵌接接头,分别在80℃、25℃和-40℃下对粘接接头进行轴向拉伸试验,获得接头破坏时的拉力,建立了一个基于粘接面法向正应力与切向剪应力的失效准则,该失效准则可用一个二次多项式拟合而成;根据弹性力学力的平衡原理,将胶黏剂单元在全局坐标系下6个方向的应力分量转换简化成粘接面法向正应力和切向剪应力的形式,采用失效准则对侧窗胶黏剂的实际应力进行强度校核,计算胶黏剂单元的安全系数,并进行了统计分析,整个过程通过编写FORTRAN程序自动实现。结果表明:胶黏剂的粘接强度随着温度的升高而降低,客车侧窗胶黏剂的安全系数主要集中在大于30的范围;在考虑温度对粘接强度影响的情况下,该客车侧窗的粘接结构是安全的,且存在很大的优化空间。     

彩色高黏沥青的制备与技术性能研究

通过对剪切速率、剪切温度、剪切时间三个参数拟定5个水平制备彩色高黏沥青,通过针入度、软化点、延度及60℃动力粘度评定其最佳制备工艺。最后通过布氏黏度绘制不同掺量高黏改性剂135℃-175℃的黏温曲线,确定其最佳施工温度用以指导实际施工。结果表明:彩色高黏沥青的最佳剪切温度为155℃,剪切速率4000r/min,剪切时间60min;不同掺量高黏剂彩色高黏改性沥青布氏黏度试验显示高黏剂显著改善沥青的黏结性能,但温度敏感性有所提高,建议最佳高黏剂掺量为17%。     

环氧树脂/聚氨酯改性乳化沥青的强度和柔韧性

为进一步确定水性环氧树脂、水性聚氨酯及其复合改性乳化沥青黏结料自身强度和柔韧性,制备了不同水性环氧树脂、水性聚氨酯掺量下的改性乳化沥青黏结料,并进行对比分析和研究。结果表明:水性环氧树脂能有效提高改性乳化沥青的高温拉伸强度,水性聚氨酯能优化改性乳化沥青的低温断裂伸长率,改善其柔韧性。在不同条件下老化后,水性环氧树脂/聚氨酯复合改性乳化沥青的拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率均在83%以上,表现出良好的耐老化性能。     

生活垃圾焚烧飞灰沥青胶浆流变性能试验研究

为探索生活垃圾焚烧飞灰(简称飞灰)作为填料对沥青胶浆流变性能的影响,通过改变飞灰替代矿粉的质量分数(0%,30%,40%,50%,60%)制备粉胶比为1. 0的飞灰矿粉复合沥青胶浆。分别利用动态剪切流变仪(DSR)、弯曲梁流变仪(BBR)实验来研究不同飞灰掺量下沥青胶浆在高温和低温条件下的黏弹性质,并分析影响原因。试验结果表明:与矿粉沥青胶浆相比,当飞灰替代矿粉的质量分数由30%增长到60%时,沥青胶浆的车辙因子平均提高13. 35%,蠕变劲度平均增长60. 10%,沥青胶浆的高温抗车辙能力逐渐提高,而低温抗裂性能明显降低;沥青胶浆的低温抗裂性能是影响飞灰掺量的主要因素,且当飞灰掺量大于50%时,车辙因子增长速率趋近为零,而蠕变劲度增长速率显著变大;综合考虑沥青胶浆流变性能和飞灰资源化利用,确定飞灰替代矿粉最佳质量分数为50%,供生产和控制用量时参考。