王有朋[1]2006年在《坡缕石、风化煤复配改性高等级公路沥青研究》文中研究说明公路交通是促进国民经济发展的重要力量，公路建设的迅猛发展极大地促进了改性沥青及沥青改性工艺的研发与应用。针对国产沥青的特点，降低改性沥青的成本，寻求新的沥青改性剂已成为研究工作者的重大研究课题。本文的研究工作包括两个部分：第一部分：国内外研究进展阐述了国内外的改性沥青研究进展，对沥青的性质和组成作了比较全面地介绍，对几种重要的高分子沥青改性剂作了分类和性能介绍。第二部分：实验及机理讨论1、列出了本文中所需要的实验仪器以及所应用的实验方法和测试方法。2、对坡缕石的有机改性方法作了研究，使用常规法和微波法对进坡缕石进行有机化改性，通过红外光谱分析(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析(TG)、等分析方法对有机改性进行了表征，结果表明，常规法和微波法都能有效促进离子的交换，但相比而言，微波法有机改性工艺更加简单，改性效果更加明显。3、首次用储量丰富的坡缕石和本实验室研制的有机坡缕石分别复配粉末SBR对沥青进行改性。实验结果表明：软化点显着升高，对低温延度影响很小，针入度有所降低，表明能提高沥青的高温稳定性和抗低温开裂性。RTFOT后的针入度损失小，说明其抗老化性能良好，可以作为高等级公路沥青。通过扫描电子显微镜(SEM)发现改性后沥青呈波浪形层状结构，另外，通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)等分析方法对改性沥青进行了表征，探讨了可能的改性机理。坡缕石、有机坡缕石较大的比表面积能增加改性沥青的稳定性。另外，它们可以降低其成本。4、首次使用风化煤复配粉末SBR对沥青进行改性。实验结果表明：沥青的高温性能提高的同时对沥青的低温性能影响不大，同时提高了沥青的抗老化和抗氧化性能，降低了改性沥青成本，可以作为高等级公路沥青。通过扫描电子显微镜(SEM)透射电子显微镜(TEM)、红外光谱分析(FT-IR)等分析方法对改性沥青进行了表征，探讨了可能的改性机理。认为风化煤中的腐殖酸有较强的吸附和络合能力，能和改性沥青中的某些成分作用，增加改性沥青得稳定性和其它一些性能。本研究课题是甘肃省科技厅定向攻关项目，也是西北师范大学科技创新工程项目。采用微波法合成有机坡缕石、坡缕石和有机坡缕石分别复配粉末SBR改性沥青以及风化煤复配粉末SBR改性沥青未见国内外专利文献报道。
李玉峰[2]2002年在《高分子复配改性高等级公路沥青研究》文中研究指明公路交通是促进国民经济发展的重要力量，现代化的高等级公路对沥青路面材料提出了更高的要求，因此，改性沥青的研究是当前国内外普遍关注的重大研究课题。 针对我国国产沥青绝大多数含蜡量高、温度感应性强、路用性能差的特点，本文采用特制的粉末丁苯橡胶(SBR)，并复配以有机金属皂(自制)、增强剂、增塑剂、天然沥青矿、废橡胶粉等不同改性剂对我国国产沥青进行改性，现已研制成功XW型系列改性沥青。试验结果表明，XW型改性沥青的各项指标达到或超过了中华人民共和国行业标准《公路改性沥青路面施工技术规范》的技术要求，能够用于高等级公路的建设。 本文的研究工作包括以下内容： 第一部分：选题的意义及国内外研究进展。 通过对国内外沥青产品的比较，阐明了对国产沥青改性的必要性。并从沥青和改性沥青两大方面，综述了国内外在这一领域的研究进展，对改性沥青的发展历史、体系标准、分类、制备、应用等做了详细地论述。 第二部分：实验部分。 除列出本文实验所需的原料、设备以及实验方法和测试方法外，还列出了对XW型改性沥青进行测试的交通部甲级资质单位的测试设备。 第叁部分：沥青改性效果及改性机理探讨。 首先对沥青中共混SBS、SBR、APP、有机金属皂、纤维等改性剂的改性效果进行了比较，在此基础上，采用在沥青中分散性好并对沥青改性效果较好的粉末SBR，复配多种改性剂对国产沥青进行综合改性，测定了软化点、针入度、延度、蜡含量、四组分、旋转薄膜烘箱老化的延度及针入度比等指标，并经交通部(北京)公路科学研究所和山东省交通科学研究所交通建设工程检测中心检验。结论：该改性沥青质量符合规范规定的技术要求。实验结果显示，软化点提高，针入度减小，沥青高温稳定性提高：低温(5℃)延度有显着改善，其低温抗裂性能尤其突出；薄膜加热试验的残留物针入度损失极小，而且残留物仍有很大的5℃延度，表明此改性沥青有良好的抗老化性能；蜡含量明显减少，对沥青性能有明显改善。同时又结合美国战略公路研究计划(SHRP)进行了测试，根据SHRP沥青规范，对沥青进行性能分级。结果表明改性沥青等级为PG64—34，较基质沥青性能提高了一个等级，应用范围明显加宽。 另外，还采用了元素分析、显微照相、扫描电镜(SEM)、热分析(TG，DTG，DSC)、红外光谱分析等分析方法对沥青进行表征，探讨了可能的改性机理。 本研究课题是甘肃省科委定向攻关项目，也是西北师范大学科技创新工程重大项目。经2002年5月查新检索，采用粉末SBR和天然沥青矿改性沥青在国内尚属首创，有机金属皂和废橡胶粉改性沥青虽有研究，但如本文之复配改性尚未见相同报道。
刘小军[3]2004年在《微波辐照废旧橡胶粉、膨润土复配改性高等级公路沥青研究》文中研究表明公路交通是为国民经济、社会发展和人民生活服务的公共基础设施，是衡量一个国家经济实力和现代化水平的重要标志之一。 公路建设的飞速发展带动了沥青路面材料的发展，与之伴随的对沥青材料的数量逐步增多，而对其质量要求也越来越高，尤其对高等级公路建设所需的重交沥青性能要求更高，由于国产沥青的性能因素决定我国必须大力研究开发能够满足高等级公路建设的改性沥青材料。 本文的研究工作包括两个部分： 第一部分：国内外研究进展 对沥青的分类、性质以及组成和改性沥青的发展背景、国内外的研究进展以及分类作了比较全面的介绍，并对几种重要的高分子改性沥青的性能及其影响因素、评价方法等作了较详细的介绍。 第二部分：实验及机理讨论 1、列出了本文中所需要的实验仪器以及所应用的实验方法和测试方法。 2、在沥青中共混了粉末丁苯橡胶(SBR)、废旧橡胶粉进行了复配改性，测定了软化点、针入度、旋转薄膜烘箱实验(RTFOT)前后的5℃延度。 3、首次将溶胀后的橡胶粉用微波辐照后和粉末SBR复配改性道路沥青，改性沥青的软化点提高，表明沥青的高温稳定性提高，低温(5℃)延度有显着提高，表明其低温抗裂性能良好，RTFOT后的针入度损失小，低温(5℃)延度相对于RTFOT前的结果几乎没有变化，说明其抗老化性能良好，可以作为高等级公路沥青。通过扫描电子显微镜(SEM)分析表明改性后沥青呈岛中有海、海中有岛的海岛结构；另外，还采用了元素分析、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、凝胶色谱(GPC)、热重分析(TG)、红外光谱分析(FT-IR)等分析方法对改性沥青进行了表征，探讨了可能的改性机理。用微波复照废旧橡胶粉改性沥青，可以降低其成本。 4、首次用富产价廉的膨润土和已经工业化生产的有机膨润土分别复配粉末SBR对道路沥青进行改性。实验结果表明：软化点显着升高，针入度有所降低，表明沥青的高温稳定性提高，低温(5℃)延度有显着提高，表明抗低温开裂性能良好，RTFOT后的针入度损失小，说明其抗老化性能良好，可以作为高等级公路沥青。通过扫描电子显微镜(SEM)分析表明改性后沥青呈波浪形层状结构，这一结构的形成同时改善了改性沥青的高低温性能。另外，还采用了透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、热重摘要分析(TG)、红外光谱分析(F T-IR)等分析方法对改性沥青进行了表征，探讨了可能的改性机理。，泪膨润土、有机膨润土复配改性沥青，可以降低其成本。 本研究课题是甘肃省科技厅定向攻关项目，也是西北师范大学科技创新工程项目。经过查阅文献，采用微波辐照后的废旧橡胶粉复配粉末SBR改性沥青和用膨润土、有机膨润土分别复配粉末SBR改性沥青未见文献报道。西北师范大学化学化工学院指导教师:王云普教授
姚洪波[4]2008年在《路用阻燃沥青的性能与阻燃机理研究》文中认为随着我国近年来公路建设的迅速发展,特别是高等级公路的跨越式发展,公路隧道的数量和建设规模也越来越大,长大隧道不断出现。由于隧道内水泥路面存在交通事故多的缺点,沥青路面正成为隧道路面铺装的主流,这也是高等级公路隧道路面的趋势。而沥青是可燃性材料,沥青混凝土在隧道中的运用存在火灾隐患,在世界上许多国家均发生过非常严重的隧道火灾事故。研究阻燃沥青和阻燃机理,使沥青的阻燃性能满足隧道应用的条件具有相当重要的意义。本文从国内外应用最多的外加剂中的溴-锑系阻燃剂和磷系阻燃剂中分别选择适合的品种,将它们以不同的掺入量,分别掺入到PE、湖沥青及SBS改性沥青中,通过氧指数试验,筛选出合适的阻燃剂品种、规格及掺量,研制出适应于SBS改性沥青使用的复合阻燃剂。然后把研制出来的复合阻燃剂加入到叁种不同的SBS改性沥青中进行路用性能研究和阻燃性能研究,用以确定其能适应于阻燃SBS改性沥青。本文通过大量的试验,研制出了适应于改性沥青使用的复合阻燃剂。通过对制得的不同沥青品种、不同阻燃剂含量的阻燃改性沥青试验研究,评价了阻燃改性沥青的路用技术性能,为阻燃改性沥青的应用提供了技术支撑。通过试验对沥青材料的极限氧指数试验方法进行了研究,并对制备的阻燃改性沥青进行的氧指数试验、垂直燃烧试验研究等,较全面地评价了阻燃改性沥青的阻燃性能,为沥青材料的阻燃性能评价提供了有效的方法。
王铁宝[5]2006年在《沥青改性及其机理的研究》文中研究指明随着我国公路交通的发展,对高等级公路沥青路面材料要求越来越高,常规的沥青材料已不能满足当今重交通路面的高强、稳定、耐久等使用性能的要求,因此,研究具有良好综合性能的改性沥青材料已势在必行。 由于改性剂和沥青的不同,制得的改性沥青的性能各异。本文在参考国内外研究的基础上,首先通过正交实验研究了工艺参数对SBS改性沥青性能的影响,得到了制备SBS改性沥青的较佳工艺条件。然后对不同含量的SBS改性沥青的性能进行了研究,探讨了SBS改性沥青热储存稳定的影响因素、稳定剂的剂量对改性沥青的热储存稳定性以及其他性能的影响,并通过荧光显微镜分析了其微观状态。结果表明:较佳稳定剂添加量为0.45%,但是稳定剂的加入使SBS改性沥青的感温性有所下降。因此,在此基础之上加入EVA,研究SBS与EVA复配改性沥青的性能。通过优化试验得出了性能较为优越的两种复配改性沥青:4%SBS+1%EVA、3%SBS+2%EVA,并对加入稳定剂的两种复配改性沥青的性能进行了系统的研究,实验结果表明:复配改性沥青有较好的综合性能,尤其是温度敏感性优于SBS改性沥青。通过动态剪切流变(DSR)、热分析(DSC)对沥青的改性机理进行了研究,验证了试验结果的正确性。本文还对OMMT复配改性沥青进行了试验研究,试验结果表明:OMMT复配改性沥青可以提高改性沥青的高温性能和耐老化性能,但是系统的工作有待于进一步进行。
陈淼[6]2006年在《复配改性沥青性能的研究》文中研究说明沥青作为一种粘弹性材料,成为路面工程的普选材料。但由于沥青低温下易变脆,高温下易变软,使用温度范围窄等缺点,致使沥青路面的早期破坏现象时有发生,因此对沥青材料的改性研究势在必行。大量的研究证明,聚合物改性沥青是解决这一问题的有效途径,SBS改性沥青以其优良的性能在现代交通路面建设中发挥着重要作用,但其高温储存不稳定性却限制了其应用范围。本课题在国内外研究的基础上,具体针对河北省沥青路面常见的早期破坏现象,利用SBS对沥青进行改性,研究了不同量的SBS改性沥青常规性能和储存稳定性变化的规律。并针对SBS改性沥青储存稳定性差的特点,分别从降低SBS和沥青二者密度差、提高二者相容性的角度出发,在SBS改性沥青中分别加入白炭黑、金属皂制得复配改性沥青,希望在SBS改性沥青原有优良性能基本不受影响的前提下,得到高温储存稳定性好的SBS改性沥青,并通过荧光显微镜分析了其微观形态。结果表明:SBS改性沥青具有优良的高、低温性能和感温性,但储存稳定性差;白炭黑和金属皂均不同程度的改善了SBS改性沥青的储存稳定性,且金属皂对其储存稳定性的改善效果明显优于白炭黑;适量白炭黑、金属皂均不同程度的改善了SBS改性沥青的高温性能和感温性,但对低温性能不利。
牛海港[7]2010年在《SBS/废橡胶粉复合改性高性能路用沥青材料的研制》文中研究表明SBS和废橡胶粉作为路用基质沥青改性剂已得到较深入的研究和大量的应用。SBS改性沥青具有优异的综合改性效果，但生产成本很高，因此应用范围仅限于高等级公路建设；废橡胶粉改性沥青具有生产成本低，节能环保等优点，但改性沥青存在黏度高、贮存稳定性差、低温延展性差等性能缺陷，难以应用于高等级公路建设。针对目前改性沥青现状，论文采用SBS与废橡胶粉复合改性沥青方法，通过配方及工艺优化，制备出价格低廉的高性能SBS/废橡胶粉复合改性路用沥青。论文对SBS/废橡胶粉复合沥青进行了一系列探索研究，通过SBS/废橡胶粉复合改性沥青试验探索，研究了基质沥青与改性剂配伍性规律，确定了基质沥青及改性剂种类，并初步探索了复合改性沥青生产工艺；通过SBS/废橡胶粉复合改性沥青配方及工艺研究，考察了交联剂、相容剂及稳定剂用量和添加工艺对复合改性沥青性能的影响，对复合改性沥青配方和制备工艺进行优化，确定基础配方为泰州90#基质沥青，外掺2%YH791SBS，1%废PS，10%80目废轮胎橡胶粉，4‰马来酸酐，4‰硫磺粉和1.5‰WD-Ⅱ稳定剂；复合改性沥青制备工艺为基质沥青于135℃热熔，加入废PS混合溶解，然后加入废橡胶粉与SBS,继续升温至185℃，反应1h后加入马来酸酐，反应1h后加入硫磺粉和稳定剂，继续搅拌混合反应0.5h待混合物分散均匀降温出料；通过SBS/废橡胶粉复合改性沥青性能研究，对比分析了SBS/废橡胶粉复合改性沥青的优越性，验证了SBS/废橡胶粉复合改性沥青综合性能完全达到JTG F-402004中SBS改性沥青D级技术指标，具有良好的改性效果，且基础配方具有很好的稳定性、可行性和实用经济性。本课题通过对SBS/废橡胶粉复合改性沥青的系统研究，探索了基质沥青与改性剂配伍规律，考察了多种因素对SBS/废橡胶粉复合改性沥青改性效果的影响规律，确定了SBS/废橡胶粉复合改性沥青基础配方和制备工艺，制得了价格低廉的高性能SBS/废橡胶粉复合改性路用沥青，提出了SBS/废橡胶粉复合改性沥青综合性能改善思路，对SBS/废橡胶粉复合改性沥青进一步深入研究和指导生产具有重要意义。
邵鹏康[8]2014年在《功能型超微表处路面养护材料设计研究》文中认为路面在长期使用过程中，受到车轮荷载以及自然环境因素的反复作用，极易出现路面磨光、表面微裂纹等路面病害问题；若不能对其进行及时有效的处理，将会导致路面抗滑能力下降，路表水渗入路面内部，造成更严重的路面损坏。目前国内外处理此类问题的主要方法是进行路面的预防性养护，其中微表处、雾封层、稀浆封层等一些表面处置技术最为常见。传统的微表处路面车辆行驶噪音大，路面服务质量较差；雾封层路面存在一定的抗滑性问题，路面耐久性不良；稀浆封层路面施工工艺复杂，对于高等级路面表面功能的修复效果不佳。为了有效解决路面的早期病害问题，快速恢复路面原有表面功能，本文在传统的路面预防性养护技术的基础上，开展了功能型超微表处路面养护材料的设计研究。课题基于乳液悬浮体系成膜理论，研究乳化沥青基体与固体填料、高分子聚合物、功能型填料等材料的配伍性，设计制备一种多功能的沥青乳液结合料，通过涂覆工艺在路表形成一种超薄（0.5-1mm）的养护功能层，用以填补路表微裂纹，达到路面防水、抗滑、融雪、降噪等使用目的。研究采用多类型乳化剂复配的方法，首先制备出适合填料悬浮的高效乳化沥青基体；通过单因素控制变量法，对功能型超微表处材料进行配合比设计，确定出各类添加剂的最佳掺量及配比；再结合室外试验测试以及实体工程应用，研究超微表处材料的路用性能以及功能改善措施；最后与常规路面早期养护方案进行效益对比分析，明确课题研究的工程实用价值。研究结果表明：功能型超微表处材料用于路面早期养护时，可以有效恢复路面表面功能，提高路面服务质量的同时延长使用寿命。超微表处材料施工工艺简单、环保，节省养护费用，具备良好的经济、环保和社会效益；对于沥青路面、水泥混凝土路面表面功能恢复均有较好的改善效果，适用于高速公路、城市道路、隧道公路以及桥面铺装等交通场所的路面预防性养护，有着十分广阔的应用前景。
刘琳琳[9]2010年在《PB胶乳/有机膨润士协同改性乳化沥青的性能研究》文中认为乳化沥青的使用数量逐年增加,其经济效益和社会效益日渐显着,因其节约能源、节省资源、保护环境、减少污染而逐渐为人们所了解和接受。特别是国民经济建设的快速发展,一些高级路面早期病害严重,亟待养护,以防止病害的深化扩散,使乳化沥青的研究与应用成为了新的热点。本课题通过对乳化机理的深刻探讨,应用表面化学、胶体化学和物理化学等学科的知识,对乳化沥青制备机理和稳定机理进行理论分析,为乳化剂的选择及高性能乳化沥青的制备提供理论依据。首先,对比研究阴阳离子乳化剂对沥青的乳化效果。实验中分别用阳离子乳化剂1631和阴离子乳化剂SDS制备的乳化沥青,均可以达到石油化工行业标准中对于乳化沥青的各项性能要求。其中1631的最佳掺比量为0.6%,SDS最佳掺比量为0.7%,但1631的整体乳化效果优于SDS。其次,根据乳化剂复配原则及方式,将非离子乳化剂OP-10与SDS进行复配,复配比例5/1,制备出性能优良的复配乳化剂乳化沥青,乳化剂的最佳添加比为0.7%。分析了复配乳化沥青性能优越的原因,为改性乳化沥青的制备奠定了基础。最后,在上述复配乳化沥青的实践基础上,将PB胶乳与有机膨润土协同改性乳化沥青。随着改性剂的增加,体系的粘度不断上升,筛上剩余物和贮存稳定性等指标均符合国家标准；改性乳化沥青蒸发残留量的5℃延度呈明显的上升趋势,针入度减小,软化点上升,这都说明乳化沥青的粘弹态区间扩大了,有效使用区间扩大了。通过正交实验得到最佳添加比例：PB胶乳2%(干基),有机膨润土1%。协同改性剂的加入,对乳化沥青的高低温性能都有所改善。体系中既有物理改性,同时伴随有化学改性,沥青与改性剂混合或接枝形成的结构单元,降低了沥青与水间的表面张力和体系的吉布斯自由能,并使协同改性剂较好的分散在乳化沥青中。PB胶乳和OMMT的加入调整了原有沥青胶体构成成分的比例,相对的减少了高温环境中易流动的轻质组分的比例,进而改善了沥青的高低温性能和感温性能。表现为：乳化沥青蒸发残留物延度和软化点的增加,以及针入度的降低。实验中的改性乳化沥青不但能够满足公路路面施工技术规范的要求,而且较传统乳化沥青降低了成本,将产生良好的经济效益。为乳化沥青在我国的应用提供理论依据和技术保障,使我国沥青路面养护技术更趋完备。
才洪美[10]2007年在《改性乳化沥青的研制及其性能表征》文中研究表明本论文是以自制的SBS胶乳为改性剂,采用二次热混合法制备改性乳化沥青。在SBS胶乳制备中,包括阳离子乳化剂选择和乳化体系的确定,以及通过正交试验确定最优化工艺条件。根据最优化条件制备的SBS胶乳的性能指标和微观结构分析得出:SBS胶乳带有正电荷、具有很好的稳定性、颗粒大小均匀且与乳化沥青具有很好的相容性等等。分析两种基质沥青和乳化沥青的重要指标,得出沥青乳化后除延度降低外其他性能指标基本不变,通过SBS胶乳改性后,沥青的性能得到很大改善,通过SBS胶乳对沥青叁项指标的影响曲线得出SBS胶乳的最佳用量为6%。由光学显微镜对改性乳化沥青的微观结构分析得出:SBS在乳化沥青中能很好的分散,两乳液的相容性很好,体系没有明显聚沉现象。且产品的各项性能指标也达到了公路路面施工规范的要求,是一种性能优良的沥青路面结合料。通过对SBS、沥青的乳化机理研究得出:SBS胶乳的制备是反向乳化机理,影响乳化效果的最重要因素是乳化剂的HLB值;乳化剂的亲水亲油能力、乳液中的扩散―吸附双电层以及界面膜的强度决定了乳化沥青的稳定性。通过对沥青改性前后红外谱图和四组分分析得出:沥青的改性过程兼有物理改性和化学改性,化学改性只是沥青分子和SBS的简单接枝,没有分子结构单元的变化;改性后沥青的饱和分大幅度减少,芳香分稍有降低,而胶质和沥青质都有不同程度的增加。饱和分和芳香分由于渗透进入SBS内部而减少,而胶质和沥青质含量的增加,主要是由于SBS通过分子间作用力与胶质和沥青质相互作用引起的。胶质和沥青质含量的增加,使得沥青的韧性增加,从而达到改性的目的。
参考文献：
[1]. 坡缕石、风化煤复配改性高等级公路沥青研究[D]. 王有朋. 西北师范大学. 2006
[2]. 高分子复配改性高等级公路沥青研究[D]. 李玉峰. 西北师范大学. 2002
[3]. 微波辐照废旧橡胶粉、膨润土复配改性高等级公路沥青研究[D]. 刘小军. 西北师范大学. 2004
[4]. 路用阻燃沥青的性能与阻燃机理研究[D]. 姚洪波. 长沙理工大学. 2008
[5]. 沥青改性及其机理的研究[D]. 王铁宝. 河北工业大学. 2006
[6]. 复配改性沥青性能的研究[D]. 陈淼. 辽宁工程技术大学. 2006
[7]. SBS/废橡胶粉复合改性高性能路用沥青材料的研制[D]. 牛海港. 湖南大学. 2010
[8]. 功能型超微表处路面养护材料设计研究[D]. 邵鹏康. 长安大学. 2014
[9]. PB胶乳/有机膨润士协同改性乳化沥青的性能研究[D]. 刘琳琳. 长春工业大学. 2010
[10]. 改性乳化沥青的研制及其性能表征[D]. 才洪美. 中国石油大学. 2007
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