制备条件对纳米TiO2-石棉尾矿酸浸渣复合材料光催化性能的影响

为了提高纳米TiO2的稳定性,以TiCl4为前驱体,采用水解沉淀法在石棉尾矿酸浸渣表面负载纳米TiO2,制备纳米TiO2-石棉尾矿酸浸渣复合材料,并以罗丹明B为模拟降解物,研究水与酸浸渣质量比、反应液pH、反应时间等因素对复合材料光催化性能的影响,采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对复合材料进行表征。结果表明:在水与石棉尾矿酸浸渣的质量比为30∶1,pH为6,反应时间为1.5 h的优化条件下制备的复合材料,经800℃煅烧2 h后对罗丹明B的降解率为90.5%;复合材料呈现疏松多孔的松散形态,复合材料中纳米TiO2的平均晶粒度为20.9 nm。     

纳米改性沥青材料研究进展

介绍了纳米改性沥青技术进展,分析评价了各种纳米材料对沥青及沥青混合料性能的影响,指出了目前纳米改性沥青技术存在的问题。为提高改性沥青的性能,应综合分析影响纳米改性沥青性能的因素,并对改性效果进行定量评价,为全面评价道路沥青的经济效益、环境效益等提供理论参考。     

TLA掺量对湖沥青改性沥青高、低温性能的影响

为研究不同TLA掺量对湖沥青改性沥青高温、低温性能的影响,对TLA掺量为15%、25%、35%的湖沥青改性沥青分别采用动态剪切流变试验、蠕变及蠕变恢复试验来研究其高温性能;采用延度试验和BBR试验研究其低温性能。试验结果表明:老化前的湖沥青改性沥青以及RTFO老化后的湖沥青改性沥青的车辙因子G*/Sinδ值和破坏温度(fail temperature)都得到较大的提高,TLA掺量为35%比掺量为15%的湖沥青改性沥青的PG分级至少提高一个高温等级;随着TLA掺量的增加,湖沥青改性沥青的零剪切粘度逐渐变大,高温性能得到显著改善;但是湖沥青改性沥青的延度值和蠕变速率m却在减小,蠕变劲度s值在不断增大,表明TLA的加入对其低温性能是不利的。综合考虑高温、低温性能,建议TLA的合理掺量控制在25%~35%之间。     

岩沥青改性沥青路用性能试验研究尝试

从性价比的角度考虑,沥青是当今道路建设的关键建筑材料,其基本性能的优劣以及性能发挥程度的好坏都决定了道路的实际建设质量以及使用寿命,因此,能否选择更加适宜的沥青及混合比率是影响道路建设质量的根本问题,必须予以高度重视。岩沥青是广泛用于道路建设的主要沥青选择,以岩沥青掺杂其他材料得到的改性沥青相对于普通沥青来说,其用于道路建设,显现出更好的强度、韧性和抗水性。本文结合岩沥青的基础性质分析,分别就不掺杂岩沥青与掺杂3%的岩沥青做了道路试验,试验结果表明,掺杂的岩沥青表现出更好的道路性能质量,值得推广使用。     

基于测力延度的彩色沥青低温流变性能对比分析

基于测力延度试验方法,对比分析了CA70、CA90彩色沥青和A70、A90道路石油沥青老化前后的低温流变性能。结果表明:彩色沥青呈现出明显的改性沥青的低温流变特性;10℃低温性能优于道路石油沥青;制备彩色沥青时采用的石油树脂性能对老化后低温性能影响较大,其5℃时延度结果不能满足改性沥青的技术要求;测力延度试验结果反映了彩色沥青低温流变性能,与玻璃化转变温度相对比,回归参数S_a和E能有效反映彩色沥青所用石油树脂对其低温性能的影响,对彩色沥青低温性能的改进和评价具有一定参考价值。     

石棉尾矿酸浸液制备氢氧化镁

以石棉尾矿硫酸酸浸液为原料,经过氧化、除铁后得到硫酸镁滤液,采用氨水沉淀法制备氢氧化镁,研究氨水用量、反应温度、反应时间对制备氢氧化镁的影响,并对制备的氢氧化镁样品进行表征。结果表明,利用石棉尾矿酸浸液制备氢氧化镁的适宜工艺条件如下:200 mL酸浸液需要氨水的体积为150 mL,反应温度为70℃,反应时间为40 min;在适宜条件下制备的产物中氢氧化镁的质量分数为93.31%,中位粒径d50为8.42μm,比表面积为35.14 m2/g,白度为98.6%;X射线衍射分析显示氢氧化镁结晶良好。     

脱油沥青复合改性沥青混合料性能评价研究

利用脱油沥青(DOA)生产道路沥青是行之有效的技术方案。考察了制备方式对DOA/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)复合改性沥青混合料性能的影响,评价了复合改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性及疲劳性能,并分析了其经济性。结果表明,掺入DOA能提高沥青混合料的高温性能,但对混合料的低温抗裂性、疲劳性能和水稳定性有消极影响;DOA改性沥青与SBS复合后,混合料的低温性能、水稳定性及疲劳性能均有所改善,高温性能更为优异。综合考虑混合料的路用性能,确定合理的DOA掺量为20%(质量分数)。DOA/SBS复合改性沥青不但保证了路用性能要求,而且还能有效地降低成本,经济效益显著,可以应用于公路工程。     

高模量温拌改性剂对沥青基本指标和疲劳性能影响研究

为评价高模量温拌改性剂对基质沥青基本指标和疲劳性能的影响,在70#基质沥青中掺入不同剂量改性剂,采用动态剪切流变仪(DSR)对试验沥青进行动态扫描试验研究。首先制备了不同掺量高模量温拌改性剂改性沥青,随后评价其基本性能,并通过布氏粘度试验分析不同沥青的拌和温度与压实温度;再采用DSR对不同掺量高模量温拌改性剂改性沥青进行线性振幅(LAS)扫描试验和时间扫描试验。通过LAS试验和粘弹性连续损伤(VECD)模型分析不同掺量(0%,2%,3%,4%)改性沥青和SBS改性沥青的疲劳特性;基于动态扫描试验,应用耗散能原理探究不同掺量改性剂对沥青疲劳性能,同时把不同掺量改性70#沥青与SBS改性沥青的试验结果进行比对,并分析了改性剂的作用机理。试验结果表明：随着高模量温拌改性剂掺量增加,软化点增加,针入度和延度减少,3%掺量改性沥青软化点稍优于SBS沥青;改性沥青粘度随着改性剂增加先减后增,改性后沥青的拌和、碾压温度与70#基质沥青相当,均远小于SBS改性沥青,即改性后的沥青有良好的温拌效果;高模量温拌改性剂可不同程度提高沥青的疲劳性能,合适掺量改性沥青疲劳性能可与SBS改性沥青相当,高模量温拌改...     

SBS改性沥青性能影响因素研究

基于SBS改性沥青的三大指标及储存稳定性分析,采用理论与实验相结合的方法,分别从SBS改性机理、SBS型号、基质沥青标号、无机填料、改性沥青加工工艺及老化等方面对SBS改性沥青性能的影响进行深入分析。结果表明,在SBS与基质沥青充分溶胀的前提下,星型SBS改性沥青性能要优于线型SBS改性沥青;基质沥青的标号越高,SBS对基质沥青的改善效果就越明显,并且受到SBS掺量的限制;无机填料可以显著提高SBS改性沥青的硬度和高温稳定性;合理控制SBS改性沥青加工温度和加工时间,均有利于SBS对基质沥青改性作用的发挥;SBS能够显著提高改性沥青的耐老化性能。     

多聚磷酸及多聚磷酸-SBS改性沥青低温性能

基于弯曲流变试验(BBR)并结合DSC试验测得的玻璃化转移温度,对不同掺量的多聚磷酸(PPA)改性沥青和乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)-PPA复合改性沥青的低温性能进行了研究。用单因素方差法分析了不同温度下,PPA掺量对沥青低温性能的影响。利用荧光显微镜观察并分析了SBS-PPA复合改性沥青的相态结构特征。结果表明:PPA的加入对基质及复合改性沥青的低温性能有所提高,且随着PPA掺量的增加,对低温抗裂性能的改善越好,但随着温度的降低,低温改善效果逐渐减小。不同温度下,PPA对基质沥青低温性能的影响程度不同,在-18~-12℃时,对基质沥青低温性能的改善较显著,而在-30~-24℃时,对基质沥青低温性能的改善不显著;对于SBS-PPA改性沥青,不同温度下,PPA对其低温性能的改善均不显著。SBS-PPA改性沥青的低温抗裂性能优于PPA改性沥青,PPA的添加可以有效促使SBS分散为细小颗粒,并在沥青中的分布变得更加均匀,使SBS改性沥青的储存稳定性和空间网状结构得到有效改善。     

基于PG的复合改性沥青路用性能对比

沥青路面低温性能是寒区沥青路面设计的主要指标之一,现有的单一改性沥青低温性能不能满足寒区沥青路面PG技术规范的要求。本研究根据黑龙江省常用道路沥青低温性能的PG试验评定结果,研究开发了几种复合改性沥青,以满足黑龙江省寒区沥青路面低温性能的要求。研究内容包括：黑龙江省沥青路面PG分区与PG_m-n标准的确定,黑龙江省道路沥青PG性能评定,复合改性沥青的研究开发与性能评定等。研究结果表明,黑龙江省道路沥青基本满足PG_m-n技术标准的高温性能要求,但均不满足PG_m-n技术标准的低温性能要求。复合改性沥青基本满足或接近黑龙江省道路沥青的PG_m-n低温性能标准。研究结果对改善黑龙江省沥青路面的低温性能具有一定的理论与实用价值。     

苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物与废橡胶粉复合改性高黏沥青及混合料性能研究

为了评价高黏改性剂对沥青性能的影响,采用高速剪切法制备了苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青、废橡胶粉改性沥青和两种SBS/橡胶粉复合改性高黏沥青。通过三大指标试验、黏度试验、高温车辙试验和低温小梁弯曲试验,研究了高黏沥青的高低温性能、感温性能及沥青混合料路用性能。结果表明:4种改性沥青的高低温性能随各自改性剂掺量的增加逐渐提高,掺加10%北美岩沥青或2.5%多聚磷酸(PPA)的高黏沥青感温性能更稳定,较大幅度提升了黏度值,高温性能改善明显;掺加2.5%PPA的高黏沥青及其混合料能够更好地抵抗高温条件下的性能衰减,保证了使用效果,更适用于温度较高地区;掺加10%北美岩沥青的高黏沥青及其混合料在低温条件下性能良好,推荐在低温地区使用。     

导电沥青混凝土及其功能特性研究进展

为系统掌握国内外有关导电沥青混凝土的研究现状,通过调查现有导电沥青混凝土的添加材料、路用性能、功能特性、影响因素等,对比不同导电材料制备沥青混凝土的电导率特征,总结导电沥青混凝土的功能特性及其电导率影响因素。结果表明:国内外主要采用石墨、碳纤维、钢棉作为导电材料制备导电沥青混凝土,石墨对沥青混凝土的电导率提升效果最佳,碳纤维可提高沥青混凝土的路用性能;同时,导电沥青混凝土具有明显的压敏特性,感应加热可增强沥青混合料的抗疲劳性能,通电加热可快速提高沥青混凝土的温度,导电沥青混凝土的电导率主要受空隙率、环境温度、电极类型的影响。     

多因素影响下苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青性能分析

通过掺加不同含量糠醛抽出油、红油增塑剂与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性剂,分析其对SBS改性沥青各性能指标的影响,判断影响SBS改性沥青性能的主要因素。结果表明:改性沥青中SBS改性剂含量是提高软化点、弹性恢复的主要因素;糠醛抽出油含量增大则可明显提高其延度指标,且改善SBS改性沥青的离析程度;红油增塑剂含量增大可大幅提高SBS改性沥青的延度指标,但高温性能下降且离析严重,短期老化后指标下降幅度高于同等含量抽出油老化后指标。因此可在SBS含量确定的情况下,通过掺加适当的糠醛抽出油以改善SBS改性沥青的性能。     

盐冻循环条件下改性沥青的细观结构及低温流变性能

冬季由于低温路面经常会被冰雪覆盖,融雪盐是对路面进行融雪化冰的主要方式之一。为了研究盐冻循环前后的基质沥青、SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物）改性沥青和胶粉改性沥青的细观结构和低温流变性能变化,利用SEM和弯曲梁流变仪（BBR）对其测试。结果表明:改性剂以特定的结构形态存在于沥青中,二者具有良好的相容性,这种形态可以更好地吸附沥青,提高沥青的低温弹性或韧性,进而改善了沥青的低温性能。盐冻循环破坏了沥青的结构,影响了沥青的低温抗裂性能。经历盐冻循环后沥青的蠕变劲度模量增大、蠕变速率减小,低温抗裂和应力松弛能力降低,但改性沥青低温性能总体上优于基质沥青。因此建议北方等寒冷地区尽量选用改性沥青作为路面材料。      

粉煤灰／海泡石纤维复合沥青混合料的制备与性能研究

从海泡石纤维和粉煤灰纤维的微观结构特性出发，进行粉煤灰，海泡石复合纤维增强沥青复合材料的制备。通过路用性能试验，研究了海泡石纤维和粉煤灰纤维对沥青混合料性能的影响以及结合机理。结果表明，添加适量海泡石和粉煤灰纤维可以制备性能优良的纤维复合沥青混合料。海泡石纤维对沥青表现极强吸持能力，有效调节沥青与胶浆的含量。粉煤灰纤维在沥青中主要起加固和改善混合料的作用。两种纤维的添加，使沥青混合料的高温变形性、水稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性等显著提高。     

Interfacial thickness and interaction between asphalt and mineral fillers

In order to improve the road performance of asphalt mixture, interfacial structure and interaction of asphalt mastic which is the most important component of asphalt mixture were studied. The interface thicknesses of asphalt mastics were calculated by the specific heat value changes in glass transition. The critical volume fractions of asphalt mastics were determined for each asphalt-filler combination using a simple two-point projection technique based on the reciprocal relative creep compliance. The interface interaction parameter was proposed based on modified Palierne emulsion model, and its effect factors were analyzed. The results show that the interface layer between asphalt and filler is nanoscale, which becomes thicker with the increasing of filler volume fraction, and granite filler has the thickest interface layer. The higher the temperature is, the smaller the critical volume fraction is. When the temperature is lower than 45 °C, the critical volume fractions ranking of asphalt mastics is as follows: limestone > andesite > granite. When the temperature is higher than 45 °C, the distinction of critical volume fraction is not obvious. B value can represent interaction between asphalt and filler exactly. The interface interaction ranking between asphalt and different fillers is as follows: granite > andesite > limestone. The higher the temperature is (or the more fine the filler is), the stronger the interface interaction is.     

纳米蒙脱土改性乳化沥青的制备与性能研究

研究了纳米蒙脱土(MMT)对沥青乳化技术的影响,以纳米蒙脱土为改性剂成功制备出MMT改性乳化沥青.利用XRD分析了MMT在改性乳化沥青中的分散情况,并且通过室内试验测试了沥青乳液的聚沉体积,乳化沥青蒸发残留物的针入度、软化点、延度和布式旋转黏度,结果表明,MMT使乳化沥青的存储稳定性得到明显改善,当MMT掺量高于0.6％时,乳液9天内不发生破乳现象;MMT的层间距由1.28 nm增至2.57 nm,层间距增大了100％,说明MMT成功插层进入乳化沥青的蒸发残留物中,形成了纳米插层型复合材料;乳化沥青蒸发残留物的软化点和黏度上升,针入度和延度有所降低,表明MMT提高了蒸发残留物的耐高温性能.     

多聚磷酸改性沥青老化前后高温流变性能

基于动态剪切流变(DSR)试验,对老化前后三种改性沥青:多聚磷酸(PPA)改性沥青、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青及SBS-PPA复合改性沥青的高温性能进行分析。结果表明:在不同温度及老化作用下,与SBS改性沥青相比,PPA改性剂对沥青高温流变性能的改善更为突出,沥青中黏性成分减小,弹性成分增加。在SBS改性沥青中添加PPA可以明显增强改性沥青的弹性,降低其黏性,SBS-PPA复合改性沥青的高温性能优于SBS改性沥青。在长期老化下,PPA和SBS-PPA复合改性沥青中由储存模量G′占主导作用转变为损失模量G″占主导作用的温度转化点都较高,温度转化点:PPASBS-PPASBS。对于SBS改性沥青,温度和频率比老化作用对复数模量G*和相位角δ的影响更大,而PPA和SBS-PPA复合改性沥青受老化影响较大,随着老化程度的加深,可以在较宽的温度和频率范围内保持一定的弹性来抵抗变形。PPA改性沥青在老化前后,不同温度和频率下都具有较高的车辙因子G*/sinδ,且老化后G*/sinδ增加的最多,高温抗车辙能力更强,其次是SBS-PPA复合改性沥青。