路面NiTi合金相变材料固溶处理及调温效果

NiTi合金相变材料试样经不同温度(400、500、600、700及800℃)保温不同时间(15、30、45及60min)后进行淬火处理,利用差示扫描量热仪测试其性能,研究不同固溶处理工艺对NiTi合金相变焓值、相变温度等性能的影响。将该NiTi合金相变材料作为功能组分,制备NiTi合金相变材料改性的沥青混合料,通过调温试验对比不同NiTi合金掺量的沥青混合料的调温效果。结果表明:固溶处理温度为400及500℃时NiTi合金的相变温度区间宽于600、700及800℃时的相变温度区间;该相变材料的马氏体转变与逆转变的焓值主要受处理温度影响,保温时间对焓值影响不大、对相变温度区间的影响规律相似;随着NiTi合金相变材料掺量的增加,调温效果越显著。     

聚氨酯与稀释沥青相互作用的分子动力学模拟

为从分子尺度深入了解聚氨酯与稀释沥青的相互作用,采用Materials Studio软件,分别构建沥青、聚氨酯、聚氨酯-稀释沥青共混模型,并验证模型准确性。基于分子动力学模拟,开展温度和聚氨酯掺量对稀释沥青内聚能密度、溶解度参数、相互作用能、力学性能的影响研究。结果表明：建立的沥青和聚氨酯分子模型较合理,能够表征沥青和聚氨酯真实特性;随着温度的升高,稀释沥青和稀释沥青-聚氨酯共混体系的内聚能密度均呈下降趋势;在[-10℃,100℃]范围内,聚氨酯添加物能够降低稀释沥青的内聚能密度,不同温度下降低幅度平均为15%;在60℃时,稀释沥青与聚氨酯的溶解度参数δ差值最小,各总相互作用能和范德华势能最大,体系最稳定;聚氨酯能够提高稀释沥青的力学参数,并且力学参数与聚氨酯的掺量呈正相关关系。研究对树脂改性冷补沥青混合料具有参考价值。     

掺钛对氢化燃烧合成镁镍储氢合金的影响

借助于XRD、TG-DSC和SEM等技术研究了掺钛对氢化燃烧合成镁镍储氢合金的合成条件及合金性能的影响.结果表明:掺钛使Mg2NiH4的合成温度有一定的提高,600℃时才能大量生成Mg2NiH4;氢压的提高有利于Mg2NiH4的形成,而过高的合成温度和过长的保温时间将不利于Mg2NiH4的形成;钛的掺入使Mg2NiH4的晶胞有一定的增大;掺钛的Mg2NiH4放氢分解温度为259.8℃,比未掺钛的降低了120℃左右;掺钛试样的总放氢量为2.43%;掺钛试样在300℃、0.1MPa下的吸放氢时间为6min,活化可适当提高吸放氢量.     

微表处高性能SBS改性乳化沥青制备工艺研究

采用正交试验法研究微表处高性能苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性乳化沥青的制备工艺,依据微表处和改性乳化沥青的性能要求对其测试评价。最佳制备工艺为:改性剂用量以3%为基准以±l%进行试配,乳化剂A初始掺量为1.9%,稳定剂掺量2‰,油水比为60∶40,皂液温度为65℃,沥青温度为165℃,皂液pH值为1.5~2.5,乳化时间为5min,制得的高性能SBS改性乳化沥青成型的微表处混合料的可拌合时间为160s,粘结强度为1.3MPa,6d湿轮磨耗损失为628g/m~2,具有较好的性能。     

基于流变特性的复合相变调温沥青性能评估

为了研究相变调温沥青的性能,采用原位聚合法制备出十四烷-正辛酸复合相变微胶囊(T-OAPCMs),将其分别掺入基质沥青和SBS改性沥青中制备不同掺量的相变沥青及相变改性沥青。通过三大指标、布氏旋转黏度测试相变沥青基本物理性能,并采用动态剪切流变仪(DSR)进行温度扫描试验研究相变沥青高温流变性能。结果表明,掺入T-OAPCMs后相变沥青的延度显著增加,低温性能得到改善。当T-OAPCMs掺量增加,相变沥青的布氏黏度μ和复数剪切模量G*减小,车辙因子G*/sin δ降低82%～97%左右,临界温度T_HS降低6～19℃,高温抗车辙性能明显下降。相变沥青的疲劳因子G*·sin δ减小,抗疲劳性能得到改善。T-OAPCMs掺量超过10%后,温度变化对沥青抗疲劳性能影响不明显。     

碳纳米管/碳纤维沥青混合料电热与断裂性能分析

为解决冬季道路积雪结冰的安全问题,同时弥补碳纤维用量过多团聚缺陷,采用碳纳米管/碳纤维制备导电沥青混合料,进行电热与断裂试验,分析碳纳米管在不同掺量下沥青混合料的电热与抗裂性能,结果表明,碳纳米管/碳纤维沥青混合料电阻率随碳纳米管掺量的增加呈指数函数减小,在持续通电作用下,混合料内部温度不断升高,当碳纳米管掺量为0.5%时,升温效果最佳,混合料从-10℃上升到0℃仅需5 min,升温效果在时间上提升了37.5%;适量的碳纳米管能提高沥青混合料的抗裂强度与弯拉应变,增强其韧性,宏观上表现为具有更优异的抗裂缝扩展能力。     

利用金矿尾矿烧制陶粒的正交实验研究

采用正交实验方法研究金矿尾矿掺量、粉煤灰掺量、煤粉掺量、预热温度、预热时间、焙烧温度、焙烧时间7个因素对陶粒制品性能的影响;以陶粒的堆积密度、筒压强度和吸水率性能作为考查指标,得出烧制陶粒的最优方案。结果表明,金矿尾矿掺量为55 g,粉煤灰掺量为34 g,煤粉掺量为3 g,预热温度为450℃,预热时间为60 min,焙烧温度为1 150℃,焙烧时间为120 min时,制得的陶粒综合性能最好。     

硫酸钙晶须改性沥青的感温性及黏度特性研究

采用机械搅拌法制备硫酸钙晶须(CSW)改性沥青,对掺加不同比例的CSW改性沥青从温度敏感性角度分析了CSW掺加量对沥青高温稳定性的影响。还利用布氏黏度实验分析了CSW掺加量对沥青黏度的影响,进一步采用摄氏温标下黏温指数(VTS)的算法评价了CSW掺加量对沥青温度敏感性的影响。结果表明:当CSW掺加量为4%~6%(wt,质量分数,下同)时,可较好的改善沥青的基本指标。在CSW掺加量为0%~8%时,随着CSW掺量的增加,沥青温度敏感性系数降低、针入度指数增加、高温稳定性变好、沥青黏度增大、VTS增大和温度敏感性降低。     

聚氨酯预聚物改性沥青的制备及其流变行为

为了赋予基质沥青良好的物化性能,增强其在不同环境条件下的适应性,采用聚氨酯预聚物对基质沥青进行改性。基于选择的原材料,首先采用正交试验和直观分析法确定了聚氨酯预聚物改性沥青的最佳制备工艺参数,在此基础上,通过分析聚氨酯预聚物掺量对改性沥青3大指标、韧性、存储稳定性和粘度指标的影响,确定了聚氨酯预聚物改性剂的最佳掺量。其次,借助动态剪切流变试验(DSR)和弯曲梁流变试验(BBR),对比分析了聚氨酯预聚物改性沥青、SBS改性沥青、SBR改性沥青和基质沥青的流变行为。试验结果表明,聚氨酯预聚物改性沥青的最佳制备工艺参数为单位制备量400 g、剪切速率4 000 r/min、剪切温度150℃和剪切时间40 min;综合考虑改性沥青3大指标、韧性、存储稳定性、粘度指标和经济性,推荐聚氨酯预聚物改性剂最佳掺量为6%;较其它3种沥青,聚氨酯预聚物改性沥青在52～82℃温度区间内具有最优的高温性能,但其对温度的敏感性最强。同时,聚氨酯预聚物改性沥青在交变应力作用下的弹性性能略低于弹性性能最优的SBS改性沥青。此外,聚氨酯预聚物改性沥青的低温流变性能略低于低温性能最优的SBR改性沥青。     

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...     

高分子量高邻位酚醛树脂的合成与表征

常压条件下,合成高分子量高邻位热塑性酚醛树脂。考察苯酚与多聚甲醛加成缩合反应过程中原料配比、催化剂含量、反应温度因素对热塑性酚醛树脂结构性能的影响,用凝胶渗透色谱仪、核磁共振谱仪对树脂的结构进行分析,测定了树脂的软化点、游离酚含量、凝胶时间、流动距离。制备了软化点126℃、重均分子量11632、邻对位值3.49、游离酚质量分数2.76%、凝胶时间12s、流动距离39mm的高分子量高邻位热塑性酚醛树脂,树脂产率为94%。     

浅色高软化点C5树脂的合成

利用阳离子聚合法合成了间戊二烯树脂。考察了溶剂的种类和浓度、反应温度、催化剂用量对阳离子聚合产物的影响,利用沥青软化点测定仪、凝胶渗透色谱(GPC)、核磁、色度仪和傅里叶变换红外光谱仪分别测定了间戊二烯树脂的软化点、相对分子质量、环化度、色度和结构。结果表明,在二氯甲烷中,比甲苯中制备的树脂的软化点高50℃左右,二氯甲烷中制备的间戊二烯树脂软化点最高为139℃,是目前报道的间戊二烯树脂中软化点最高的。树脂的软化点随反应温度的升高而升高;催化剂用量对软化点的影响很小。     

温拌剂种类及掺量对不同沥青流变性能的影响

为了研究温拌剂种类及掺量对沥青流变性能的影响,通过动态剪切流变仪对分别掺加RH和Evotherm温拌剂的SBS改性沥青和基质沥青进行温度扫描试验,分析了它们的复数剪切模量、相位角和车辙因子。结果表明,Evotherm温拌剂在28~52℃能够提升两种沥青抗车辙性能,52℃后效果减弱;并且在28~40℃间可以提高两种沥青弹性恢复性能,40℃后会使SBS改性沥青弹性恢复性能减弱,对基质沥青无影响。增加Evotherm温拌剂掺量,在28~52℃会使温拌SBS改性沥青抗车辙性能提高,使温拌基质沥青抗车辙性能有所减弱,52℃后影响不明显。RH温拌剂在28~46℃对两种沥青抗车辙性能略有不利,但负面作用随温度升高逐渐减弱甚至消失;RH温拌剂能够显著增大两种沥青高温时弹性恢复性能。RH温拌剂掺量增大会使两种沥青抗车辙性能降低,但会使弹性恢复性能增强。     

纤维素接枝丙烯酰胺高吸水树脂的制备与表征

通过溶液聚合的方法,以丙烯酰胺和浆板制备了纤维素系高吸水树脂;研究了单体量、合成温度、引发剂量、交联剂量、水解浓度对树脂吸水能力的影响,并确定树脂的最佳制备条件为:浆板3g,单体量18g,交联剂量0.08g,引发剂量0.6g,合成温度70℃,水解浓度0.7mol/L,此时吸水倍率最高,达到633.3g/g;采用红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)和扫描电镜(SEM)分别对树脂进行表征并分析了高吸水树脂的结构。     

掺铜对氢化燃烧合成Mg2NiH4的影响

采用XRD、TG DSC、SEM研究了掺铜对氢化燃烧合成镁镍储氢合金性能的影响,研究表明掺铜使Mg2NiH4的合成时间延长;随掺铜量的增加,形成的Mg2NiH4量减少;掺铜使Mg2NiH4的分解温度降低约140℃。并探讨了温度降低的原因。     

响应面法-灰关联分析优化活化胶粉/SBR复合改性沥青掺量研究

为提升沥青的综合性能,采用废食用油对废胶粉进行活化处理,复配丁苯橡胶(SBR)制备复合改性沥青。采用响应面法中的Box-Behnken设计方法,分别对不同掺量废食用油、废胶粉、SBR制备的复合改性沥青进行三大指标和135℃旋转黏度性能测试,利用灰关联分析对沥青的性能进行综合评价,建立关联度的响应面数学模型,得出各改性剂的最优掺量。结果表明,选用响应面法-灰关联分析可以很好地对沥青改性剂的掺量进行优化;当废食用油掺量为10%、废胶粉掺量为10%、SBR掺量为5%时,制得的复合改性沥青综合性能最优,且关联度的预测值与实际值相对误差仅为2.45%,拟合程度较高。     

掺生物沥青的乳化沥青冷再生混合料强度特性及路用性能研究

再生剂对老化沥青混合料的改善作用,可使老化沥青混合料的路用性能在一定程度上恢复还原。在进行再生沥青路面混合料设计之前,必须对旧料中沥青的含量及性质、旧料的级配组成及技术指标等进行全面了解,以确定回收的废旧沥青和旧集料性质,为新添集料性质、级配提供掺量依据。本文分析了掺生物沥青的乳化沥青冷再生混合料的概况,对原材料配比和乳化沥青制备情况进行了阐述,接着对不同的生物重油掺量乳化沥青再生混合料力学强度进行实验分析,最后总结了不同生物质重油掺量乳化沥青冷再生混合料路用性能,旨在为提高高速公路的质量以及延长其使用寿命提供保障。     

阳离子SBS改性乳化沥青制备研究

乳化沥青施工简便,不污染环境,在道路工程等领域有非常广泛的应用。以SBS为改性剂,采用边改性边乳化的方法制备了一种阳离子改性乳化沥青,并对影响改性乳化沥青制备的主要因素如表面活性剂掺量、SBS改性剂掺量、pH值等进行了试验,确定了比较适宜的反应条件。     

不同生物油再生沥青性能比选

为确定生物油对老化沥青性能的恢复能力,比选出再生能力较强的一种生物油并确定其最佳掺量,采用植物沥青、餐厨废弃油脂和工业用动物油3种生物油作为再生剂,分别对老化SBS改性沥青进行再生,通过测定生物油再生沥青的针入度、延度、软化点和布氏黏度并进行薄膜加热试验,研究生物油种类和掺量对老化沥青各项性能的影响规律。结果表明,3种生物油对老化SBS改性沥青的基础性能和耐老化性均有一定的恢复能力,其中餐厨废弃油脂对老化沥青再生能力较强,并且社会和经济效益较高,植物沥青和工业用动物油次之;餐厨废弃油脂被选为最佳再生生物油,掺量为4%时能够使老化SBS改性沥青的黏滞性和高温性能得到完全恢复,因此被确定为最佳掺量。     

基于流变学的SEBS/橡胶粉复合改性沥青低温性能研究

为提高橡胶沥青在寒冷地区的路用性能,选用SEBS改性剂对橡胶沥青进行复合改性,在保持橡胶粉掺量一定的情况下制备不同SEBS掺量的复合改性沥青,通过弯曲梁流变仪(BBR)对沥青低温性能进行测定,并引入蠕变速率劲度比(m/S)和低温连续分级温度(T_(LC))对不同SEBS掺量的复合改性沥青低温性能进行评价。结果表明,SEBS改性剂可显著降低沥青蠕变劲度,使沥青低温柔性得到改善,且温度越低改善效果越明显;短期老化后复合改性沥青的柔性和应力松弛能力均未出现明显降低,表明短期老化后沥青仍能保持较好的低温性能,SEBS对沥青抗老化性能具有改善作用;掺加SEBS改性剂后,m/S值有所提高,低温连续分级温度显著降低,表明SEBS/橡胶粉改性沥青具有优越的低温性能,通过综合比选得出SEBS最佳掺量为6%。