道路沥青材料VOCs的指纹组分及其定量分析

深入开展沥青材料环境影响规律研究,是加快推进交通运输污染防治和绿色交通发展的重要手段之一。针对热拌沥青材料在使用过程中挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds,VOCs）释放量小、组分复杂且材料来源和环境因素依赖性强等难以定量表征的科学问题,开展包括不同沥青材料间VOCs公共组分、特有组分和超微量组分的VOCs全组分的特征研究。综合共计80种沥青材料的VOCs组分特征,提出并定义沥青材料VOCs的指纹组分。基于指纹组分的释放量-色谱峰面积的绘制,分别构建沥青材料VOCs中单一组分释放量和VOCs释放总量的计算方程。研究结果表明：不同沥青材料的VOCs释放差异显著,其组分信息和对应释放量均存在很强的原材料来源依赖性;沥青VOCs的指纹组分具有色谱峰面积大、组分纯、毒性强等特点,包括2-甲基戊烷、正己烷、3-甲基己烷、庚烷、2-甲基庚烷、丙酮、甲基丙烯醛、正丁醛、异戊醛、苯、甲苯和二硫化碳这12种物质;该系列指纹组分能够用于沥青材料VOCs的单一组分释放量和总释放量的快速准确分析;70A沥青、70B沥青、90A沥青、90B沥青和SBS改性沥青在160℃加热条件下的VOCs释放总量分别为4.42,3.32,2.52,2.29,1.88 μg·g^-1,其中指纹组分的总释放量分别为3.00,2.33,2.01,1.75,1.44 μg·g^-1;70号沥青中释放量最多的物质包括正己烷、2-甲基戊烷和庚烷,其释放量均大于0.40 μg·g^-1;90号沥青和SBS改性沥青中,释放最多的物质为正丁醛,其中90A沥青中正丁醛的释放量高达0.76 μg·g^-1。     

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。     

抗剥落剂对花岗岩沥青混合料水稳定性的影响

通过粘附性试验、冻融劈裂试验、加速老化-冻融劈裂试验和汉堡车辙试验综合评价了胺类抗剥落剂、非胺类抗剥落剂和石灰对沥青混合料水稳定性能的影响。试验结果表明:1)相比于胺类和石灰抗剥落剂,添加非胺类抗剥落剂的沥青膜完整,能显著改善沥青与酸性集料间的粘附等级;2)非胺类抗剥落剂不仅能提高沥青混合料的抗水损害能力,还能增强其抗老化性能和抗车辙性能。     

高黏沥青改性剂的性能评价与工程应用

针对国内高黏沥青改性剂质量参差不齐、进口产品价格高昂等问题,以自主研发的高黏沥青改性剂PEA为研究对象,以日本进口改性剂T和某国产品牌改性剂H作为平行对照,分别就高黏沥青和高黏沥青混合料各项性能对比分析,并铺筑排水路面进行试验。结果表明,自主研发的高黏沥青改性剂PEA制备的沥青混合料路用性能和施工性能优越,各项路面检测指标符合技术要求。     

新旧混融沥青中再生剂与温拌剂的相互作用

为深入了解新旧混融沥青中再生剂与温拌剂之间的相互影响,通过在两种比例的新旧混融沥青中单独和同时掺入一种再生剂及温拌剂,借助沥青的针入度试验、软化点实验、延度试验和135℃的动力黏度试验,对再生剂与温拌剂间的相互作用进行了研究。试验结果表明:单独作用下,FBK再生剂和Evotherm3G温拌剂均降低了新旧混融沥青的软化点和135℃的动力黏度,而在协同作用下发现,5%的再生剂与0.6%温拌剂搭配下的混融沥青性能更好。     

废旧电池粉末改性沥青的微观特性及其性能

为研究废旧电池粉末改性沥青的可行性,分别将不同掺量的废旧电池粉末加入70^#沥青中,以制备废旧电池粉末改性沥青,并对比基质沥青与SBS改性沥青进行性能评价。借助X射线衍射仪（XRD）、红外光谱仪（FTIR）、扫描电镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）等研究废旧电池粉末改性沥青的化学组成与微观结构,分析废旧电池粉末改性机理;采用三大指标、布氏黏度试验对废旧电池粉末改性沥青的常规性能指标进行测试;通过动态剪切流变仪（DSR）、多重应力蠕变（MSCR）试验评价废旧电池粉末改性沥青的流变特性;利用车辙试验（70℃）与短期老化前后的浸水马歇尔试验分析废旧电池粉末改性沥青混合料的高温稳定性及老化前后的水稳定性。研究结果表明：废旧电池粉末以C为主要成分,并含有极少量金属氧化物,其颗粒表面有较多的褶皱与凹槽;废旧电池粉末改性沥青表面存在蜂巢结构,且随着掺量增加,其粗糙度呈上升趋势,沥青针入度逐渐降低,软化点提升,延度略微降低,黏度逐渐增加;相同温度下,随着掺量增加,废旧电池粉末改性沥青的动态剪切模量G^*明显提高且始终高于70^#沥青,但略低于SBS改性沥青;废旧电池粉末改性沥青混合料动稳定度与残留稳定度逐渐增大;废旧电池粉末改性沥青的方式属于物理共混,该成分可使沥青的高温性能得到改善,改善程度未及SBS改性沥青,但相差幅度不大;废旧电池粉末改性沥青表面粗糙程度较大,意味着其拥有较大的比表面积,能增强沥青与集料间的黏附能力,从而提高了沥青混合料的高温稳定性与水稳定性。     

就地冷再生技术在高速公路养护工程中的应用研究

就地冷再生技术具有施工便捷、污染小、旧料回收利用率高、节约成本等优势,在公路养护中得到了利用.以S49新扬高速为例,从适用条件、混合料设计、路用性能验证以及社会经济效益等方面,对就地冷再生技术进行系统研究,结果表明就地冷再生技术在高速公路养护工程中应用效果理想,可进行推广运用.     

水库附近矿山法隧道抗水压衬砌结构研究

目前我国出现了大量的城市下穿隧道,但由于各城市间水文地质条件的差异性较大,既有的工程设计与施工经验不能生搬硬套,而应结合项目自身及周边环境的特点有针对性的展开研究,如何有效平衡地下水的适量排放与衬砌结构安全性、经济性的合理统一,对隧道设计至关重要.但是目前的防排水系统及防水衬砌设计等关键技术在城市地下空间建设过程中研究...     

供水特性对水润滑橡胶轴承衬套的影响

以船用水润滑橡胶轴承为研究对象,采用热-流-固耦合模型,研究水膜对水润滑橡胶轴承橡胶衬套的热传递及受力变形的影响,并通过控制变量法,探究供水特性对其温升和受力变形的影响。结果显示:水膜和橡胶的温度呈现出一种偏移的梯度变化;橡胶的受力变形呈现出带弧状的梯度分布;供水速度对橡胶温升和受力变形的影响显著,供水温度和密度对其受力变形的影响程度也不容忽略。     

高承载力多层揉压气囊的研制与使用

文章介绍高承载力气囊的研制背景,提出“揉压气囊”新概念及其损坏机理,建立结构受力模型.在这些基础上研制成功高承载力多层揉压气囊,其承载能力比原型产品提高1.5倍,大大拓展了柔性气囊下水技术的应用范围.通过新产品研制,取得了多项技术成果.