硫酸钙晶须在阻燃沥青研发中的应用

硫酸钙晶须作为一种新型阻燃材料,是否可以用来研制阻燃沥青值得研究。通过理论和试验分析,证明以硫酸钙晶须作为阻燃剂而研发的阻燃沥青,不仅有很好的阻燃效果,而且硫酸钙晶须的添加还提高了沥青的软化点,降低了沥青的针入度,明显改善了沥青的耐高温性能。     

硫酸钙晶须在沥青路面应用的系统性研究

国内首次系统性地研究硫酸钙晶须对沥青及沥青混合料性能的影响、硫酸钙晶须与沥青作用机理以及导致硫酸钙晶须在沥青混合料应用过程中结构破坏的原因,对于硫酸钙晶须在道路领域的应用具有极高指导性和推广意义。硫酸钙晶须能够有效改善沥青的耐高温性能;提高沥青混合料的抗车辙能力;表面改性硫酸钙晶须与沥青通过表面改性剂连接;大孔隙率级配、降低拌和温度、缩短拌和时间等措施均可有效抑制硫酸钙晶须的破坏。     

基于分子动力学的硫酸钙晶须改性沥青拉伸黏附机理研究

基于分子动力学模拟方法,建立了硫酸钙晶须(calcium sulfate whisker,CSW)改性沥青模型,研究了温度、拉伸力对表面改性前后硫酸钙晶须与沥青界面拉伸应力-位移曲线的影响。探讨了硫酸钙晶须 沥青界面的拉伸破坏形式和黏附机理,提出了一种可用于宏观分析的内聚力模型。分析结果表明:表面改性硫酸钙晶须(modified calcium sulfate whisker,MCSW)-沥青体系的应力峰值大于CSW-沥青体系;温度越高,晶须与沥青的应力峰值越低;拉伸力较大时,晶须与沥青破坏模式以黏附破坏为主;拉伸力较小时,晶须与沥青体系主要表现为黏聚破坏,改性沥青的拉伸应力在达到界面拉伸应力峰值前保持良好的力学性能,且变形可逆;当拉伸应力达到应力峰值后,界面体系的损伤不可逆;说明沥青与MCSW的界面强度更高,即改性沥青的界面力学性能更加优异。     

硫酸钙晶须高模量沥青混凝土的路用性能

从路用性能出发,对3种混合料进行试验,对比研究了新型高模量无机改性剂硫酸钙晶须在沥青混合料中的应用效果.结果显示:硫酸钙晶须改性的高模量沥青混合料可以在不降低混合料低温性能的同时,有效地提高混合料的高温稳定性、水稳性和抗疲劳性能,可行性分析证明:酸钙晶须高模量沥青混凝土路用性能良好,并且有着较高的经济效益与社会效益.     

基于阻燃抑烟的纳米黏土改性沥青综述

分析了沥青材料的热解燃烧特性,总结了沥青材料阻燃抑烟性能测试方法,归纳了国内外常用的沥青阻燃剂类型及其优缺点;论述了隧道沥青材料常用的阻燃技术,评析了纳米改性沥青阻燃抑烟机理;探讨了纳米黏土对沥青材料高低温性能、水稳定性及老化性能等路用性能的影响,展望了未来隧道阻燃抑烟沥青材料的研究方向。研究结果表明: 用于隧道沥青材料阻燃剂应具有良好的协同阻燃抑烟效应,而金属氢氧化物和纳米材料具有较大的应用潜力;沥青材料的阻燃抑烟性能测试主要参考聚合物阻燃测试方法,这些试验方法与沥青路面真实燃烧状态明显不符,亟需补充和完善沥青材料阻燃抑烟性能测试方法和标准;以纳米黏土为代表的纳米改性材料对热沥青的烟气释放具有显著的抑制作用,但目前研究主要集中于纳米材料和聚合物复合材料的阻燃机理方面,针对纳米改性沥青的阻燃抑烟机理缺乏系统性研究;纳米黏土可显著改善沥青的高温、水稳及老化性能,对低温性能的影响方面,国内外研究存在较大争议;应将热拌沥青混合料烟气控制技术、金属氢氧化物和纳米黏土协同阻燃技术及沥青材料阻燃性能测试方法等方面作为隧道阻燃抑烟沥青材料未来的重点研究方向。      

沥青阻燃剂的机理及研究进展

沥青作为最重要的一种道路材料, 由于其具有高分子材料可燃的特性, 在隧道等特殊场景使用时需要进行阻燃处理, 以确保安全。 文章介绍了沥青材料的燃烧机理以及阻燃剂的种类和阻燃机理, 同时也对国内外沥青阻燃剂的研究进展及应用情况进行了介绍。     

沥青阻燃剂合理用量范围的确定

结合对隧道阻燃沥青路面的研究,对阻燃沥青的阻燃剂掺加量进行一系列的试验,分析掺加阻燃剂后沥青性能的变化,从而得出阻燃沥青阻燃剂量掺加的上、下限,对隧道阻燃沥青路面施工起到了指导作用,产生了良好效果。     

阻燃增效剂对沥青阻燃协同作用的分析

通过对隧道阻燃沥青路面的研究,以及对阻燃沥青的阻燃剂进行一系列的试验,分析阻燃沥青性能的变化。同时为增强阻燃剂的阻燃效果,掺加阻燃增效剂硼酸锌,这对隧道阻燃沥青路面的阻燃起到了协同作用,并产生了良好的阻燃效果。     

膨胀石墨沥青阻燃剂性能研究

选择无毒环保膨胀石墨作为沥青阻燃剂,研究了其对沥青的阻燃性能和对沥青的力学性能影响,结果表明该阻燃剂的加入,对沥青的物理性能影响不大,但可以显著改善沥青的阻燃性能。     

隧道温拌阻燃沥青混合料性能试验研究

介绍了温拌阻燃SBS改性沥青混合料的原材料及其性能,并在此基础上确定了混合料配合比;从材料组成分子层面阐述了隧道用沥青混合料的温拌阻燃机理;通过室内车辙试验、低温弯曲试验和浸水马歇尔及冻融劈裂试验等评价了温拌阻燃沥青混合料的路用性能,并与热拌SBS改性沥青混合料作为对比。结果表明,与热拌SBS相比较,温拌阻燃SBS沥青混合料的高温抗永久变形性能有所提高,但低温抗裂性和抗水损害性能有一定程度的下降。     

隧道用阻燃沥青的试验研究

基质沥青中加入阻燃荆后会提高沥青的阻燃性能,同时也会影响沥青的路用性能,针对AC-16密级配混合料以及三种阻燃剂对沥青的阻燃性能及混合料路用性能的影响进行试验研究,提出隧道用阻燃沥青的设计过程中必须综合考虑阻燃性能和路用性能进行选择,对于隧道路面阻燃沥青的选用具有一定的参考价值.     

隧道用阻燃沥青的试验研究

基质沥青中加入阻燃剂后会提高沥青的阻燃性能,同时也会影响沥青的路用性能．针对AC-16密级配混合料以及三种阻燃剂对沥青的阻燃性能及混合料路用性能的影响进行试验研究,提出隧道用阻燃沥青的设计过程中必须综合考虑阻燃性能和路用性能进行选择,对于隧道路面阻燃沥青的选用具有一定的参考价值。     

离子交换法制备硫酸钙晶须及其表征

以离子交换树脂为模板,在20~80℃的温度条件和600 r/min的搅拌作用下,与硫酸盐溶液反应,制备硫酸钙晶须.讨论了不同反应条件包括反应温度、硫酸盐溶液浓度和反应时间对产物的影响,由实验结果可知,40~60℃的温度条件,2~4 h的反应时间,0.17~0.35 mol/L的硫酸锌浓度是最佳制备条件.同时由SEM、TG、XRD和IR分析的结果表明,使用该方法可以得到形貌规整、均一的半水硫酸钙晶须.     

膨胀型沥青阻燃剂阻燃性能研究

在分析阻燃沥青阻燃机理的基础上,结合阻燃剂的使用要求及发展趋势,选用膨胀型阻燃剂IFR制备阻燃沥青。采用极限氧指数、协同效率和阻燃价值等指标评价了阻燃剂对SBS改性沥青的阻燃效果,通过分析单一阻燃剂、二元复配、三元复配体系的阻燃效果,确定膨胀型阻燃体系的最佳复配比。     

硫酸钙晶须改性沥青低温性能及评价指标灰色关联分析

为优化硫酸钙晶须(CSW)改性沥青的低温性能评价指标,采用灰色关联方法计算分析了10℃延度、当量脆点T_(1.2)、15℃锥入度、锥入度指数CI等指标与-12℃弯曲蠕变劲度试验指标S和m的关联度。结果表明:采用灰色关联方法优化比选CSW改性沥青低温性能评价指标是可行的,其中当量脆点T_(1.2)与劲度模量S和应力松弛速率m的关联度最大,10℃延度和锥入度指数CI次之。CSW改性沥青低温性能影响因素研究结果表明:CSW掺入沥青后一定程度上降低了沥青的低温性能,且CSW类型对沥青低温性能影响程度比其掺量显著。     

离子交换法制备硫酸钙晶须及其表征

以离子交换树脂为模板,在20～80℃的温度条件和600 r/min的搅拌作用下,与硫酸盐溶液反应,制备硫酸钙晶须.讨论了不同反应条件包括反应温度、硫酸盐溶液浓度和反应时间对产物的影响,由实验结果可知,40～60℃的温度条件,2～4 h的反应时间,0.17～0.35 mol/L的硫酸锌浓度是最佳制备条件.同时由SEM、TG、XRD和IR分析的结果表明,使用该方法可以得到形貌规整、均一的半水硫酸钙晶须.     

阻燃沥青混合料在隧道路面中的应用研究

依托红花尖隧道阻燃沥青路面的施工应用，探究阻燃沥青混合料在隧道路面应用的可行性。结合沥青三大指标试验确定阻燃剂最佳掺量，并验证了阻燃沥青的阻燃性和抑烟性，在试验路铺筑基础上验证了阻燃沥青路面的高温稳定性。研究表明：从路用性能与经济性角度考虑，阻燃剂掺量在6%时具有较好的路用性能、阻燃性能及抑烟性能。试验路钻芯取样结果显示，阻燃沥青路面具备较高的高温稳定性，可有效延长隧道路面使用寿命。     

环保型阻燃温拌沥青混合料在隧道路面中的应用技术研究

为解决传统热拌沥青混合料施工时的高能耗和高污染问题,改善隧道施工及运营环境,开发了一种拌和温度低、阻燃效果好的环保型温拌阻燃型沥青混合料。通过室内试验对AC-20及SMA-13两种级配热拌沥青混合料与相应的环保型阻燃温拌沥青混合料的路用性能进行研究,结果表明:在不增加油石比的前提下,环保型阻燃温拌沥青混合料较热拌沥青混合料降低拌合温度30℃左右,动稳定度指标提高15%,阻燃温拌改性后沥青混合料的弯曲破坏劲度模量较热拌沥青混合料相比增长11%,冻融劈裂残留强度比指标提高2%;同时通过试验路的铺筑及路面钻芯试验,表明应用于隧道施工现场的阻燃沥青混合料低温劈裂强度及水稳定性均满足路用性能要求。     

可膨胀石墨复配聚磷酸铵协效阻燃沥青性能研究

在沥青材料阻燃性能研究中,单独采用膨胀石墨(EG)一种阻燃剂其阻燃效果并不明显,利用不同阻燃剂之间的协效复配作用可以大大提高材料的阻燃效果。通过EG与聚磷酸铵(APP)复配制得阻燃沥青胶浆,研究其阻燃沥青胶浆的相关技术性能指标,进而比较客观的分析量化其影响程度的大小。     

无机复合氢氧化物阻燃改性沥青的阻燃效果分析

阻燃沥青主要应用于隧道沥青路面。通过采用氢氧化铝和氢氧化钙复配的方式得到复合无机阻燃剂,通过沥青氧指数和烟密度试验方法确定了复合阻燃剂的最佳用量和阻燃效果。