煤直接液化残渣改性沥青及其混合料性能评价

为了研究煤直接液化残渣(direct coal liquefaction residue,DCLR)改性沥青混合料性能,制备10%DCLR(与基质沥青质量比)改性沥青混合料和复合DCLR(2%SBS+15%橡胶粉+10%DCLR)沥青混合料,并与热拌沥青混合料以及SBS改性沥青混合料性能对比.试验结果表明:DCLR的掺入可以提高沥青混合料的高温稳定性和水稳定性能,但对其低温性能有损伤;复合DCLR沥青混合料的低温性能得到了很大程度的提高,其高低温性能和水稳定性明显高于SBS改性沥青混合料.     

SBS改性效果对基质沥青的依赖关系

SBS加入沥青后可以改善沥青的使用性能,SBS对基质沥青的改性效果与基质沥青的组成和性质有直接关系。首先以沙中减渣调合得到的沥青为基质沥青,加入不同量的SBS,考察了SBS对改性后沥青各个指标的影响,发现SBS可以使沥青针入度降低,软化点升高,低温延度(5℃)增加,抗老化性能增强,并从机理上对其进行了阐述。同时又以4种不同减渣经调和制得符合GB/T15180-94标准的AH-110的沥青为基质沥青,以胶体不稳定指数Ic为参数讨论了加入相同量SBS对不同基质沥青的改性效果,发现Ic越小,针入度、软化点、低温延度(5℃)、粘度(60℃)的变化程度越大。同时发现基质沥青的老化指数越高,SBS对其抗老化性能改善越显著。     

THFS改性沥青制备工艺的优化设计及性能评价

为了确定煤直接液化残渣(direct coal liquefaction residue,DCLR)中四氢呋喃可溶物(tetrahydrofuran soluble,THFS)作为改性剂与沥青之间的制备工艺,运用正交试验和灰关联分析法优化设计TFHS改性沥青的制备工艺,并利用针入度分级和SHRP PG评价体系分析不同THFS添加量下(与基质沥青质量比4%、6%、8%、10%)改性沥青的性能.试验结果表明:利用正交试验和灰关联分析相结合的方法可优化设计THFS改性沥青的制备工艺,确定的最佳制备工艺为剪切温度150℃,剪切时间45 min,剪切速率4 000 r/min.同时,THFS的加入可以改善沥青的高温性能,但对沥青低温性能有一定的不利影响,综合THFS改性沥青的高低温性能,推荐THFS最佳添加量为6%.     

水性环氧乳液的制备与MS-2型微表处性能

以环氧树脂E51和聚乙二醇(polyethyleneglycol, PEG)为原料,通过相反转法制备水性环氧乳液,通过探究PEG相对分子质量和乳化剂用量对乳液的黏度、粒径以及稳定性的影响,筛选出综合性能最佳的水性环氧乳液,并分析该乳液固化后水性环氧树脂(waterborne epoxy resin, WER)的热稳定性、微观结构。使用荧光显微镜探究水性环氧树脂与乳化沥青的相容性,并得出最佳的水性环氧树脂质量掺量。在此基础上制备MS-2型水性环氧树脂改性乳化沥青微表处,考察不同水性环氧树脂改性乳化沥青制备方法、不同固化剂种类对微表处混合料施工性能和路用性能的影响,并分析自制乳液和市售乳液的性价比及对应微表处性能的性价比。结果表明,当PEG相对分子质量为6 000、乳化剂质量掺量为20%时得到的水性环氧乳液综合性能最佳,对应的水性环氧树脂具备优异的热稳定性和良好的微观结构。水性环氧树脂质量掺量为6%时得到的水性环氧树脂改性乳化沥青相容性最好。最佳的水性环氧树脂改性乳化沥青制备方法是水性环氧乳液与乳化沥青混合后再加入水性环氧固化剂;相较于基础胺类固化剂,水性环氧固化剂制备的微表处具有更加优异...     

纳米Al2O3改性PVDF超滤膜的制备及其抗污染性

为改善聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的水通量和抗污染性能,以无机纳米氧化铝粒子作为添加剂与PVDF共混,采用相转换法流延成膜.用接触角测定仪测得膜与水的接触角用以表征膜的亲水性的变化;用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察膜的表面孔分布和断面孔的结构及纳米颗粒在膜中的分散情况;采用万能电子试验机(W-56)强度测定仪测定膜的机械性能;利用杯试超滤装置对改性膜的抗污染性能进行研究,并对污染膜上的污染物进行了气相色谱和质谱分析.结果表明,纳米Al2O3的加入量(质量百分比)为2%时,改性膜具有较好的水通量、强度和抗污染性能;纳米Al2O3的加入没有改变膜的微观结构.改性膜在保持PVDF有机膜原有特性的基础上,通过改善PVDF膜的表面亲水性而使其通量和抗污染性能得到增强.     

微孔结构阳离子改性涤纶的微观结构对其性能的影响

研究涤纶纤维微观结构对纤维性能的影响。选用不同截面形状、线密度、功能性的微孔结构阳离子改性涤纶与未改性涤纶作对比实验。从纤维的密度、吸湿性、强伸度、染色性能等宏观数据分析改性后纤维的微观结构对其性能的影响。结果表明:微孔结构阳离子改性涤纶由于通过3,5-双苯磺酸钠(SIPE)和聚乙二醇(PEG)的化学改性,纤维中添加了一定的亲水基团且结晶度有所降低,纤维回潮率有所升高,同时纤维的微孔结构的表面形态使纤维的密度、强度和初始模量有所下降,纤维改性后可以在常压下用分散染料进行上染。     

基于有机-无机改性的赤泥沥青混合料综合性能

聚焦赤泥的资源化利用与筑路材料紧缺问题,提出采用赤泥替代石灰岩矿粉制备沥青混合料。针对赤泥-沥青界面遇水强度衰减问题,提出无机粉体共混(水泥、消石灰)和有机偶联剂表面修饰(硅烷偶联剂KH-550、KH-560)的改性工艺,并研究改性前后的赤泥对沥青混合料性能的影响规律。通过动稳定度试验、马歇尔试验、汉堡车辙试验、动态模量试验和两点弯曲试验对改性前后的赤泥沥青混合料进行系统评价,发现普通赤泥可以提高沥青混合料的高温稳定性,但是对水稳定性、低温抗裂性与疲劳性能有不利影响。通过对赤泥改性处理,赤泥沥青混合料的高低温性能、水稳定性与长期耐久性均得到不同程度提高,而采用硅烷偶联剂表面修饰改性效果更好。证实了使用赤泥进行沥青混合料生产的可行性,为赤泥的资源化利用开拓了方向。     

有机化累托石改性沥青的制备及性能研究

采用熔融插层法制备了有机化累托石(OREC)改性沥青,利用X射线衍射(XRD)表征了OREC改性沥青的微观结构,研究了OREC用量对改性沥青物理性能和粘度的影响,并通过薄膜烘箱(TFOT)和压力老化(PAV)对基质沥青和改性沥青老化性能进行了比较。结果表明:OREC可与沥青熔融插层形成剥离型纳米复合结构;OREC与沥青熔融共混后,沥青的软化点和粘度均增大;与普通沥青相比,经TFOT和PAV老化后,OREC改性沥青的软化点增量和粘度增加率显著减小,表明OREC可有效改善沥青耐老化性能。     

多聚磷酸对沥青混合料高低温性能影响研究

分别采用贯入剪切试验(SD法)和半圆弯拉试验(SCB试验)研究了多聚磷酸对基质沥青混合料、SBS改性沥青混合料、SBR改性沥青混合料高低温性能的影响。试验结果表明,掺加多聚磷酸改性剂可以显著改善沥青混合料高温性能,而对沥青混合料的低温性能有负面影响,但可以通过多聚磷酸与SBS或SBR复配改性的方法来改善其对沥青混合料低温性能的负面影响。     

SBS对基质沥青低温性能改善效果研究

通常认为SBS可以同时改善基质沥青的高、低温性能.以三种常用的国产沥青和一种进口沥青作为基质沥青,采用四种不同的SBS对其进行改性,分别制得成品SBS改性沥青.运用SHRP试验方法中的弯曲梁流变仪(BBR)分别对制得的这些SBS改性沥青的RTFO/PAV残留物的流变特性进行了试验研究.结果表明,用物理意义上的共存共混方法制备得到的SBS改性沥青,其低温等级基本保持在基质沥青的低温等级上,即从流变学的意义上来说,SBS对基质沥青低温抗裂性能的改善效果仍值得探讨.     

旋转薄膜烘箱试验对于改性沥青适用性探讨

研究了旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)对于改性沥青的适用性问题.试验证明由于改性沥青与基质沥青间,以及不同改性沥青间粘度差异大,造成了不同沥青在RTFOT后老化程度的明显差别,此时采用相同的指标进行限制必然是不合适的,因而在RTFOT应用于改性沥青老化性能评价时需要改进,并介绍了相应的改进措施.     

Rheological properties of asphalt modified by supramolecular UV resistant material-LDHs

Dynamic rheological properties of asphalt modified by Supramolecular UV resistant material-layered double hydroxides(LDHs) was studied by means of the dynamic shear rheometer(DSR) test.Two typical base asphalts were chosen and modified by 2 different LDHs contents.DSR tests were performed on the original samples,samples after exposed to outdoor and samples after the artificial accelerated UV aging tests respectively to analyze the rheological properties.It is found that when the LDHs content is between 3wt% and 5wt% of asphalt weight,the high temperature performance and fatigue resistant property of the modified asphalt become better,the UV aging resistance properties are improved.     

基于流变学方法的沥青中高温性能及胶浆抗剪强度研究

为了探究不同改性剂对基质沥青各项性能指标的改性效果,选取三种不同的改性沥青,SBS改性沥青、TPE改性沥青和高黏高弹改性沥青,进行室内试验研究对比。通过改性沥青胶浆锥入度试验、PG高温分级试验、温度扫描试验和MSCR试验,从抗剪强度、中高温性能、抗永久变形及变形恢复等方面系统地评估三种改性沥青的路用效果。研究结果表明:改性沥青及胶浆的制备,需要将制备时间、剪切速率、温度等参数严格控制在合理的范围之内,保证材料满足要求;各种沥青胶浆抗剪强度与温度呈现良好的相关性,并且各个回归方程的相关系数R²非常高,TPE改性沥青胶浆有着较高的抗剪强度;三种改性沥青流变试验显示,TPE改性沥青的中高温抗变性能力和高温蠕变恢复能力最佳,高黏高弹改性沥青次之,SBS改性沥青低于前两种沥青。     

橡胶粉改性沥青的研究

研究了胶粉的种类、粒径、用量及沥青的种类对胶粉改性沥青性能的影响，并通过荧光显微镜的观察探讨了胶粉对沥青的改性机理。结果表明：两种胶粉（胎胶粉和鞋胶粉）对沥青性能的改善并无明显的差异；胶粉的粒径对沥青的改性有一定的影响，但若胶粉在沥青中溶胀性有限；对沥青改性并非胶粉越细越好；胶粉用量在20％以内，对沥青改性有显著作用，继续增大胶粉用量，沥青性能的改善幅度明显减小；沥青中轻组份含量对胶粉改性沥青的性能有很大影响，轻质组份含量大，可渗入胶粉内部使其发生溶胀，有利于沥青性能的改善。     

有机化蒙脱土改性沥青老化性能的研究

采用熔融共混法制备了有机化蒙脱土(OMMT)改性沥青,通过薄膜烘箱老化试验(TFOT)和压力老化(PAV)试验,研究了OMMT对改性沥青老化性能的影响。结果表明,OMMT可显著减小沥青TFOT和PAV老化后粘度的增大、软化点的升高和针入度的降低,有效改善沥青的短期老化和长期老化性能;OMMT对沥青耐老化性能的改善作用随其用量的增加而增大,但当OMMT用量超过3%时,其对沥青耐老化性能的提高已较小。     

Research on UV Aging Characteristics of Inorganic Powder Modified Asphalt Binders

Asphalt binders tend to age when exposed to ultraviolet radiation (UV) and high temperature. Asphalt modification is an effective method to improve the performances of asphalt materials,in which inorganic powders modified asphalts are useful and lowly cost. In this study Organic montmorillonite(OMMT),Magnesium hydroxide(Mg(OH)2) ,mineral filler are used as nano-powder modifiers while these three modified asphalts as well as matrix asphalt are used in the UV-based aging experiments. Aging performances are appraised by means of dynamic rheometer tests. In the simulation experiments,these two kinds of asphalt membrane,while different dosages of the modifier(0%,2%,4%),would be put into the UV aging box for 24 h.In additional different UV-aging times while the same dosage of the modifier are also researched. By exploring some new measures to evaluate UV-aging,the OMMT modified asphalt binder and Mg(OH)2,which has the layered structure,were found to have a certain ability to restraint ultraviolet radiation. The results show that longer aging time performed more serious UV-aging,more contents of modifier performed a better resistance to UV-aging while the OMMT exhibited a better resistance to aging than Mg(OH)2 modified asphalts.     

低成本SBS改性沥青防水卷材的工业化

用６０＾＃沥青和１０＾＃沥青经混合后替代原ＳＢＳ改性沥青防水卷材选用的高标号沥青,在保证质量的前提下,可使ＳＢＳ的掺入量减少５０％,经生产工艺优化设计,工业化生产出低成本,性能可靠的ＳＢＳ改性沥青防水卷材。     

TPS改性剂对高粘沥青性能的影响

为制备适于我国排水性沥青路面应用的高粘沥青,通过室内试验研究高粘沥青添加剂TPS对两种不同油源的90＃基质沥青的改性效果．以60 ℃黏度作为评价高粘沥青的关键指标,重点研究TPS掺量变化对改性沥青60 ℃黏度及其他物理性能的影响规律．结果表明:TPS对两种不同油源的基质沥青的改性效果差异较大,尤其对于60 ℃动力黏度指标,在相同TPS掺量下,基质沥青的沥青质含量越大,改性沥青的60 ℃黏度越大,二者的配伍性较好,推荐TPS掺量（质量分数）为14％～16％,此时改性沥青胶结料的60 ℃黏度增长迅速,能够满足高粘沥青的黏度要求,且改性沥青胶结料的感温性、高温稳定性与低温抗裂性、弹性恢复能力等都得到了较大程度的提高．     

SBS改性沥青储存稳定性

在2种不同的基质沥青中加入聚合物SBS制备改性沥青,通过在140、163和180℃3个温度下的离析试验,考察了加入相同质量分数的SBS后,改性沥青的储存稳定性。对改性沥青的评价发现w(SBS)小于5%时改性沥青的稳定性较好。通过在不同温度下的48h离析试验考察了加入相同剂量的SBS后改性沥青的储存稳定性,发现沥青在低温时的储存稳定性优于高温时的储存稳定性。通过对改性沥青储存稳定性的机理讨论发现,在高温下由于改性沥青内部有较强的分子热运动,导致聚合物的微小颗粒与基质沥青的相容性变差,使SBS聚合物与沥青之间有离析现象发生。