粘度改性沥青的老化性能研究
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沥青老化指标的分析与研究n沥青在贮运、加工、施工及使用过程中,由于长时间地暴露在空气中,在风雨、温度变化等自然条件的作用下,会发生一系列的物理及化学变化,如蒸发、脱氢、缩合、氧化等等。
此时,沥青中除含氧官能团增多外,其它的化学组成也有所变化,最后使沥青逐渐硬化变脆开裂,不能继续发挥其原有的作用。
沥青所表现出的这种胶体结构、理化性质或机械性能的不可逆变化称为老化。
n沥青是由多种极其复杂的碳氢化合物和它们的非金属衍生物组成的混合物,属于热塑性的高分子树脂材料,受热时会发生分解或聚合反应,并改变分子结构和分子量,引起内部化学组分的转化,最后使沥青逐渐硬化变脆开裂,导致性能下降从而不能继续发挥其原有的作用。
沥青混合料中沥青作为骨料的粘结剂,在储存、运输、施工及使用过程中,由于长时间地暴露在空气中,受环境因素如氧气、阳光、水及温度变化等自然条件的作用下,会发生一系列的物理及化学变化,如挥发、氧化、聚合等,乃至沥青内部结构发生变化。
随着组分的慢慢转化,沥青的流动性变小,稠度逐渐增大并变硬,直到粘结料完全失去塑性没有固结矿料的能力,从而导致路面破损严重影响路用性能。
沥青的老化过程n运输、贮存、加热过程中的老化沥青从炼油厂炼制出来以后,直至拌制沥青混合料之前,沥青的热态贮存、热态运输、在储油罐内预热、配油釜内调配等过程,往往要经历很长时间。
在此过程中,由于温度升高加速分子的运动,除引起沥青蒸发外,还能引起沥青发生某些物理化学变化。
这一时期沥青老化的机理主要是:(1)由于受热使沥青中的轻质油分不断挥发,使沥青变硬变脆,粘结性降低;(2)储油罐表面的沥青与空气接触,与空气中的氧气发生一些聚合反应,沥青也会发生一定程度的老化;(3)沥青在管道内不断运行并由储罐顶处洒落到罐内时,沥青的表面积增大,沥青将发生氧化反应。
由于这一段时间内沥青还贮存在储油罐内,沥青的数量多、深度深,接触加热源及空气的面积较小,所以老化并不严重,一般不予考虑。
第43卷第20期 山西建筑Vol.43No.202 0 1 7 年 7 月 SHANXI ARCHITECTURE Jul.2017 •119 •文章编号:1009-6825 (2017) 20-0119-03沥青混合料的老化性能及其力学变化规律余静沈菊男(苏州科技大学道路工程研究中心,江苏苏州215000)摘要:结合国内外文献资料,介绍了沥青混合料的高低温性能、水稳定性能、疲劳性能以及劲度模量五种力学性能在老化过程中 的变化趋势,并对沥青混合料老化之后力学方面的内容进行了总结。
关键词:沥青混合料,力学性能,路面,老化程度中图分类号:U416.217 文献标识码:A〇引言沥青混凝土路面很大程度的满足了人们对于车辆行驶过程 的舒适度要求,其优良的力学性能、组织结构,使得沥青混凝土路 面越来越多的用于各种等级道路上。
国内外关于沥青混合料老 化有着多方面的研究。
1987年美国战略公路研究计划(SHRP)的提出,对于沥青及沥青混合料的研究做了很大的贡献,中外学者 在沥青的宏观和微观以及沥青混合料力学性能方面作出了很大 的贡献,但其中多数是依着实验室的条件进行研究,很少能做到 模拟自然条件下沥青及沥青混合料的老化过程。
1国内文献对沥青混合料的研究沥青及沥青混合料自铺展在路面之后长期处于水、氧、紫外 线等自然环境中,由于交通荷载自然环境的作用,出现了许多的 损伤现象。
针对这些问题国内外的许多学者进行多方面的研究。
下面主要总结一下沥青混合料力学性能的知识。
张争奇等(2007)利用老化程度不同的沥青混合料进行劈裂 试验,分析沥青混合料的低温性能。
得出:只有老化过的试件才 能进行低温性能试验,短期老化的低温敏感性更好,并且沥青混 合料的低温性能是评价沥青混合料路用性能的重要指标。
李宁利等(2008)利用短期老化、长期老化的基质沥青混合料 和改性沥青混合料进行低温抗裂性能分析。
得出长期老化的沥 青混合料的低温性能更弱,在实际使用过程中,应增强长期使用 路面的低温性能评价,并提出了相应的评价方法。
科学技术创新2020.171概述现今如何提高沥青路面使用寿命一直困扰着研究人员,除了通过优化配合比设计,规范施工工艺以外,对沥青材料本身耐久性的提高也是必要的的手段。
但沥青作为温度敏感性材料从其生产到服役全过程中都极易老化。
前期生产、运输、摊铺过程中在较高的温度和氧气的环境会发生热老化;在服役过程中,除了受到车辆荷载作用外,还会受到太阳紫外线、温度、水等因素作用发生各种老化[1-3]。
沥青老化后变得更硬更脆,性能受到极大影响;随着老化程度加剧,会导致温缩裂缝的产生;进而在水的影响下继而产生松散、表面脱落、坑槽等破坏,严重制约着路面的使用寿命[4-6]。
紫外光作为沥青老化的重要诱发因素,会对沥青产生重要的影响,因此有必要研究常用的道路沥青材料紫外老化后的性能变化。
本文选用了四种普遍的沥青材料:70#基质沥青、SBS 、SBR 、橡胶沥青(AR ),利用老化前后的针入度、软化点、粘度变化评价高温性能变化;利用低温延度评价沥青低温延展性变化,结合沥青老化时组分变化对沥青紫外老化进行研究。
2试验材料与方法2.1试验材料本文所用沥青为70#号基质沥青,SBS 、SBR 、AR 四种常用沥青,直接由同一经销商提供,其基本性能指标如下:表1沥青常规性能指标2.2紫外老化试验设计2.2.1老化试验流程对试样先进行薄膜烘箱老化(TFOT ),然后再对老化残留物进行紫外老化。
测定紫外老化残留物针入度、25℃软化点、5℃延度、135℃粘度的变化。
2.2.2老化参数设置紫外老化模拟的是路面在实际野外工作环境中承受的紫外辐射。
但影响紫外老化因素较多,为更贴近野外紫外老化环境,需要对老化装置参数进行控制。
试验所用老化装置为多功能紫外老化箱,用于模拟高分子聚合物在强辐射环境中中老化情况,可用作模拟沥青紫外老化加速设备。
紫外老化加速箱由紫外光源、温控系统、安全系统、时间控制系统组成。
设置光源辐射出365nm 的紫外光;老化箱整体温度控制在60℃左右,这和沥青路表夏季工作温度较为一致;盛样皿中沥青为进行过TFOT 老化处理的试样,厚度控制在1.5mm 左右。
改性沥青三大指标标准
改性沥青是一种在沥青中添加改性剂以改善其性能的材料,其改性效果主要通过改变沥青的三大指标来体现。
这三大指标分别是软化点、粘度和弹性恢复性,它们是评价改性沥青性能的重要参数,也是改性沥青标准的核心内容。
软化点是指在一定条件下,沥青变软并开始流动的温度。
软化点的高低直接影响了改性沥青在高温下的稳定性和耐久性。
一般来说,软化点越高,改性沥青的高温性能就越好。
因此,改性沥青的软化点标准是衡量其高温性能的重要依据之一。
粘度是指沥青在一定温度下的流动性,是评价其质地和粘结性的重要参数。
粘度的大小直接影响了改性沥青在施工过程中的涂布性和混合性能。
一般来说,粘度越大,改性沥青的涂布性和混合性就越好。
因此,改性沥青的粘度标准是评价其施工性能的重要指标之一。
弹性恢复性是指沥青在受到外力作用后能够恢复原状的能力,是评价其抗变形性能的重要参数。
弹性恢复性的好坏直接影响了改性沥青在交通载荷下的变形和损伤情况。
一般来说,弹性恢复性越好,改性沥青的抗变形性能就越强。
因此,改性沥青的弹性恢复性标准是评价其耐久性能的重要依据之一。
总的来说,改性沥青的三大指标标准是评价其高温性能、施工性能和耐久性能的重要依据,通过对这三大指标的准确评价和控制,可以有效地提高改性沥青的性能和品质,满足不同道路工程的需求。
因此,对于改性沥青的生产和应用来说,严格遵守三大指标标准是非常重要的,只有这样才能保证改性沥青的质量和可靠性,为道路工程的建设提供可靠保障。
沥青老化指标的分析与研究n沥青在贮运、加工、施工及使用过程中,由于长时间地暴露在空气中,在风雨、温度变化等自然条件的作用下,会发生一系列的物理及化学变化,如蒸发、脱氢、缩合、氧化等等。
此时,沥青中除含氧官能团增多外,其它的化学组成也有所变化,最后使沥青逐渐硬化变脆开裂,不能继续发挥其原有的作用。
沥青所表现出的这种胶体结构、理化性质或机械性能的不可逆变化称为老化。
n沥青是由多种极其复杂的碳氢化合物和它们的非金属衍生物组成的混合物,属于热塑性的高分子树脂材料,受热时会发生分解或聚合反应,并改变分子结构和分子量,引起内部化学组分的转化,最后使沥青逐渐硬化变脆开裂,导致性能下降从而不能继续发挥其原有的作用。
沥青混合料中沥青作为骨料的粘结剂,在储存、运输、施工及使用过程中,由于长时间地暴露在空气中,受环境因素如氧气、阳光、水及温度变化等自然条件的作用下,会发生一系列的物理及化学变化,如挥发、氧化、聚合等,乃至沥青内部结构发生变化。
随着组分的慢慢转化,沥青的流动性变小,稠度逐渐增大并变硬,直到粘结料完全失去塑性没有固结矿料的能力,从而导致路面破损严重影响路用性能。
沥青的老化过程n运输、贮存、加热过程中的老化沥青从炼油厂炼制出来以后,直至拌制沥青混合料之前,沥青的热态贮存、热态运输、在储油罐内预热、配油釜内调配等过程,往往要经历很长时间。
在此过程中,由于温度升高加速分子的运动,除引起沥青蒸发外,还能引起沥青发生某些物理化学变化。
这一时期沥青老化的机理主要是:(1)由于受热使沥青中的轻质油分不断挥发,使沥青变硬变脆,粘结性降低;(2)储油罐表面的沥青与空气接触,与空气中的氧气发生一些聚合反应,沥青也会发生一定程度的老化;(3)沥青在管道内不断运行并由储罐顶处洒落到罐内时,沥青的表面积增大,沥青将发生氧化反应。
由于这一段时间内沥青还贮存在储油罐内,沥青的数量多、深度深,接触加热源及空气的面积较小,所以老化并不严重,一般不予考虑。
高粘度改性沥青的制备与性能研究的开题报告
1. 研究背景
沥青是一种广泛应用于道路建设、水泥混凝土接头等领域的化学材料。
然而,传统的沥青在高温、大车流高负荷等极端情况下会出现软化、变形、开裂等问题,导致道路损坏和修补促进。
为了克服传统沥青的缺陷,学者们开始研究改良沥青的方法,其中高粘度改性沥青已经成为研究热点之一。
2. 研究目的
本研究旨在通过制备高粘度改性沥青,并分析其长期高温、大车流高负荷等极端情况下的性能表现,为改良沥青提供一种新的解决方案。
3. 研究内容
3.1 高粘度改性剂的选择与设计
首先需要选择合适的高粘度改性剂,进行设计方案,在提高沥青粘度的同时减少其软化点和黏度温度斜率,提高其抗剪切性能和稳定性。
3.2 高粘度改性沥青的制备
根据预先设计的配方,采用物理、化学等方法对沥青进行改性处理,制备出高粘度改性沥青。
3.3 高粘度改性沥青性能测试
采用相应的实验方法,测试高粘度改性沥青在不同时刻、不同温度和不同荷载情况下的性能表现,包括粘度、软化点、抗剪切性等指标。
4. 预期成果
通过本研究,预计可以获得以下成果:
4.1 成功制备出高粘度改性沥青
4.2 对高粘度改性沥青的性能进行全面评估
4.3 提出改良方案,为科学制定公路路面改良设计提供技术支持
5. 研究意义
高粘度改性沥青可以提高道路路面的抗剪切性能、稳定性和耐久性,有效减少路面施工和维护的成本,对于保障公路交通的安全和畅通具有重要意义。
本研究可以为沥青改良领域提供新的解决方案,为未来道路建设和维护提供技术支持。
废轮胎胶粉改性沥青的耐久性能研究随着全球汽车保有量的增加,废轮胎的处理问题愈发严重。
废轮胎的垃圾填埋和焚烧对环境产生了严重的污染,而废轮胎胶粉的再利用则成为了一种重要的解决方案。
废轮胎胶粉可以通过改性技术应用于道路建设领域,其中嵌入改性沥青的应用已经得到了广泛关注。
通过将废轮胎胶粉与沥青混合,可以明显提高改性沥青的性能,使其具有更好的耐久性。
改性沥青的研究旨在探索不同混合比例、不同胶粉颗粒大小和不同改性剂对沥青性能的影响。
首先,改性沥青相较于传统沥青具有更好的抗老化能力。
研究表明,废轮胎胶粉的添加可以延长沥青的使用寿命。
通过使用不同比例的胶粉掺入沥青中,可以有效控制沥青的软化点和粘度,从而实现更长久的路面使用寿命。
其次,改性沥青具有更好的耐水性和抗湿滑性能。
轮胎胶粉的改性添加可提高沥青的耐水性,减少因雨水侵蚀而引起的路面损坏。
此外,改性沥青通过提高路面抗滑性,减少路面湿滑事故的发生,大大提高了道路安全性。
此外,改性沥青还具有更好的耐温性能。
以废轮胎胶粉为改性剂的沥青可以有效降低路面温度,减轻热胀冷缩对道路的影响。
尤其在高温地区,改性沥青能够有效提高路面的耐久性,减少沥青的龟裂和变形。
除了上述性能提升之外,改性沥青还可以改善道路的环保性能。
废轮胎胶粉的再利用不仅减少了废弃物的排放,还能减少对天然资源的需求。
此外,通过使用改性沥青,可以减少沥青施工过程中产生的挥发性有机物的排放,对空气质量起到积极的影响。
值得注意的是,废轮胎胶粉改性沥青的应用仍然面临一些挑战。
首先是胶粉的质量问题。
由于废轮胎的品质参差不齐,其中所得到的胶粉的性能差异也较大。
因此,在实际应用中需要对废轮胎进行细致的筛选和处理,以确保所得到的胶粉质量稳定可靠。
其次是改性沥青的施工和养护问题。
相较于传统沥青,改性沥青在施工和养护方面存在一定的技术难度。
如何控制胶粉的加入量、保证充分的混合均匀度以及适时进行养护维护,对于改性沥青的工程应用起到至关重要的作用。
沥青混合料老化后性能变化规律研究作者:霍保军王立虎来源:《城市建设理论研究》2013年第09期摘要:本文分析了不同的老化时间和粗集料含量对沥青混合料高温性能的影响研究,通过在试验室模拟了沥青混合料的短期老化和长期老化,利用车辙试验对比了短期老化后长期老化前后沥青混合料的高温性能变化,同时考虑了级配中粗集料含量的变化对沥青混合料高温性能的影响。
试验结果表明,短期老化可以一定程度提高沥青混合料的高温性能和低温性能,粗集料的含量越大,其高温性能越好,低温性能越差。
关键词:道路工程;沥青混合料;老化;高温性能;低温性能中图分类号: U41 文献标识码: A 文章编号:前言高速等级公路沥青路面设计使用寿命一般为15年,但实际竣工投入使用后,有的在短短的几年就需要大面积维修和养护,青路面使用寿命较短,除了与混合料的自身性质好坏有关外,与其耐老化性能有着很大的关系,因此对沥青及沥青混凝土路面的老化问题的研究显得尤为重要,对提高路面质量和寿命具有重要意义。
内蒙古地区的温差较大,地区环境负责,其对沥青路面的作用明显,对沥青和沥青路面的老化作用更加剧烈。
因此,进行沥青和沥青路面的老化性能研究和评价显得尤为重要。
虽然国内外也对沥青混合料的老化问题进行了研究,但由于试验的复杂性及相关的研究较少,目前多关注的是沥青混合料短期老化后的性能,而对沥青混合料长期老化后的性能变化如何研究较少。
本文通过对沥青混合料进行短期老化和长期老化,并研究沥青混合料老化后的高温性能变化。
1 试验材料及级配设计1.1 原材料沥青作为胶结料对各种集料和填料具有粘结作用,了满足和提高道路的使用标准逐渐的开始采用改性沥青。
为此本试验选用了SBS改性沥青作为粘结材料。
粗集料是路面材料中的主要承载体,需要其有足够的强度,所以可以选用一些强度高、棱角性较好的矿料;而细集料做为粗集料所形成的骨架的填充者,其棱角性要求也较高。
粗细集料为玄武岩,本文试验的集料选用的是玄武岩集料,填料选择的为硅酸盐水泥,沥青、集料及填料原材料均符合现行规范的要求。
改性沥青紫外光老化性能变化研究张杰【摘要】To study the properties of aging resistance of asphalt,in this study,three different types asphlat were invested through conventional indexes,viscosity and bending beam rheometer.The results show that the penetration of rubber asphalt is the highest,the ductility of SBS asphalt is the highest while the soft point of Sasobit asphalt is the highest.the rubber had the smallest change of viscosity and the ag-ing index.The results also indicated the conclusion were different when used different evaluating indica-tor.%为了研究沥青在紫外光老化作用下的性能变化,本文采用三种不同性质的改性沥青,通过室内模拟自然界的紫外光老化,对沥青的常规指标、旋转粘度及低温蠕变性能进行了研究。
研究结果表明,当对3种沥青进行紫外光老化后,老化前后的橡胶沥青的针入度最大,SBS 沥青的延度最大,而 Sasobit的软化点最高。
SBS 沥青的粘度比和老化指数最大,而橡胶沥青的粘度比及老化指数最小。
试验发现采用不同的评价指标得到的沥青抗老化性能也不一致。
【期刊名称】《公路工程》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P295-298)【关键词】道路工程;沥青;光老化;评价指标【作者】张杰【作者单位】攀枝花学院土木工程学院,四川攀枝花 617000【正文语种】中文【中图分类】U414.10 前言沥青结合料的老化是影响沥青路面使用寿命的重要因素,.沥青路面长期暴露在自然环境中,经受热、氧、光、水等因素的作用,沥青不可避免的发生老化[1-4]。
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。