多聚磷酸改性沥青及其混合料低温性能研究

采用常规低温性能试验和Superpave低温性能试验,研究了不同类型多聚磷酸(PPA)改性沥青胶结料的低温性能,对比分析了沥青胶结料低温性能评价指标之间的相应关系,并采用小梁弯曲试验和冻断试验验证了沥青混合料的低温抗裂性能,研究了沥青胶结料与混合料低温性能之间的相关性.最后对不同低温性能评价指标的合理性和不足之处进行了较为深入的分析.结果表明,PPA掺入减小了沥青的延度和劲度模量,老化对PPA改性沥青低温性能的影响显著;应变能密度指标表明PPA可以改善沥青混合料低温抗裂性;PPA复配SBR的改性沥青低温效果要优于SBR改性沥青;冻断温度与冻断强度能较准确地评价多聚磷酸改性沥青混合料的低温抗裂性能.     

多聚磷酸及橡胶粉复合改性沥青性能

为研究多聚磷酸(PPA)与橡胶粉复合改性沥青的综合性能,以更好地确定其适用条件。分别采用常规试验及动态剪切流变试验,通过针入度、软化点、延度、针入度比、车辙因子、相位角、复数模量指数等指标,对不同橡胶粉含量及不同PPA掺量的改性沥青进行研究,详细评价PPA及橡胶粉复合改性后的高低温性能、感温性能及短期老化性能。结果表明:复合改性沥青高温性能得到很大提升,软化点提高,抗车辙因子较基质沥青提高了5～20倍;动态剪切流变试验中,在高温高频率条件下,复合改性沥青的储存模量随着频率增加而增大,在中国道路行驶的允许车速范围内,随着车速的增加,改性沥青的弹性性能表现更佳,利于沥青路面的抗车辙作用;掺入PPA及橡胶粉改性对沥青的延度并无改善,且掺量越多,对沥青延度降低幅度越大,低温抗裂性能下降;复合改性后,沥青复数模量指数(GTS)斜率变小,说明感温性能得到提升;对于老化性能来说,掺入PPA能提高沥青老化前后的抗车辙因子,相位角增加的范围也较小,PPA复配橡胶粉改性沥青老化前后高温抗变形能力优于橡胶粉单一改性沥青。综合看来,掺入PPA能有效改善橡胶粉改性沥青的高温性能、感温性能及短期老化性能,其中,掺量(质量分数,下同)1.5%PPA+15%橡胶粉复合改性沥青整体性能相对最佳。     

多聚磷酸改性沥青流变性能及改性机制研究

利用动态黏弹力学方法,在动态剪切流变仪上通过动态黏弹试验和稳态流动试验并结合Carreau模型研究多聚磷酸(PPA)对改性沥青流变性能的影响,通过胶体组分变化和红外谱图分析探究PPA对沥青的改性机制。结果表明:在试验频率范围内,PPA改性沥青的存储模量G′和损失模量G″随频率的增加而增大,PPA掺量越大沥青的弹性性质越明显,说明PPA可有效改善沥青的模量和高温抗车辙性能;相同频率下,G′明显小于G″且模量差值随PPA掺量的增大、温度的降低及频率的增大而呈现逐渐减小的趋势;PPA的掺加使沥青的临界剪切速率γc大幅度降低,且掺量越大γc越小,沥青对外部剪应力的敏感性变大;与基质沥青相比,随PPA掺量的增大,沥青胶体成分中轻组分含量减少,沥青质含量大幅增加,PPA改性沥青红外谱图中增加了1 026cm-1处的特征吸收峰(P—O单键和P O双键的伸缩振动峰),说明PPA对沥青的改性是通过发生化学反应进行的。     

多聚磷酸和玄武岩纤维改性沥青高低温性能研究

为改善多聚磷酸(polyphosphoric acid,PPA)改性沥青的低温性能,选取玄武岩纤维(basalt fibre,BF)作为改性剂,制备高低性能兼备的改性沥青.利用动态剪切流变试验(dynamic shear rheometer test,DSR)和弯曲梁流变试验(bent beam rheologi-ca...     

多聚磷酸改性沥青流变特性及改性机理

采用动态剪切流变、重复蠕变和弯曲梁流变等试验分别对多聚磷酸改性沥青、聚合物改性沥青以及聚合物复配多聚磷酸改性沥青在高、低温状态下的流变特性进行了系统研究.结果表明,多聚磷酸能够改善基质沥青和聚合物改性沥青的高低温性能;多聚磷酸与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性剂在改善沥青高温性能机制上存在明显不同,多聚磷酸的掺入显著增加了沥青的黏度,而对沥青的弹性变形恢复能力贡献较小,而SBS改性剂可大幅度提高沥青的弹性变形恢复能力.采用核磁共振(NMR)试验对多聚磷酸改性沥青的改性机理进行了初步分析,发现多聚磷酸与沥青发生了接枝、磷酸酯化和环化反应,从而改变了沥青的碳链结构和化学结构,宏观上使沥青变得更加黏稠.     

基于决策分析的多聚磷酸改性沥青原材料优选

PPA改性沥青具有价格低廉、储存稳定性及高温稳定性好等优点,应用前景良好,而PPA与沥青间复杂的配伍性是阻碍PPA改性沥青应用的重要原因.为优选具有最佳改性效果的PPA改性沥青原材料,提出综合考虑沥青的高温性能、流变特性及低温性能,以层次分析-模糊数学法(AHP-FUZZY)建立PPA改性沥青原材料综合优选模型,优选具有最佳配伍性的基质沥青及PPA原材料.将所选取的原材料宏观性能测试结果带入模型计算得出各PPA改性沥青掺配方案的优越度,结果表明,壳牌90^#基质沥青与相对质量分数为115%的PPA配伍性最佳.     

多聚磷酸复合SBS改性沥青流变性能及抗老化特性

采用动态剪切流变和弯曲梁流变试验,对多聚磷酸(PPA)复合SBS改性沥青在高、低温下的流变特性进行了研究,并与硫磺复合SBS改性沥青进行了对比分析.通过傅里叶红外光谱分析仪对不同原样沥青、旋转薄膜烘箱加热试验(RTFOT)以及压力加速老化试验(PAV)后沥青中含有的与老化有关的官能团进行了分析.结果表明:添加适量的PPA可明显改善沥青的高温性能;相对于硫磺复合SBS改性沥青,PPA复合SBS改性沥青具有较好的高温性能,但低温性能相对较差;随着SBS掺量的增加,PPA复合SBS改性沥青的低温性能随之增强;经过短长期老化后PPA复合SBS改性沥青的亚砜基指数变化很小,其抗老化性能得到改善.     

基于动态剪切流变仪试验的多聚磷酸改性沥青流变特性

为了研究多聚磷酸(PPA)改性沥青的流变性能和疲劳性能,制备不同掺量的PPA改性沥青,采用动态剪切流变仪(DSR)进行温度扫描、时间扫描和频率扫描试验,分析各掺量PPA改性沥青的复数剪切模量(G^*)和车辙因子(G^*/sin δ)随温度、荷载作用次数和加载频率的变化关系,G^*下降到初始值(G0^*)的50%对应的加载次数作为疲劳指标表征PPA改性沥青的疲劳性能。研究结果表明：沥青的G^*值和G^*/sin δ均随着温度的增加而下降,即温度越高,沥青抗剪切变形能力和高温稳定性越差,当温度超过64℃后,持续提高温度对二者基本无影响;PPA改性剂能显著提高沥青的抗剪切变形能力和高温稳定性,2.0%掺量PPA改性沥青的G^*值和G^*/sin δ是70#基质沥青的2.5倍;PPA掺量越高,改性沥青疲劳寿命越大,沥青抗疲劳性能越好,PPA改性沥青疲劳寿命与加载应力在双对数坐标中具有较好的线性递减关系,线性拟合优度R²大于0.9。此外,PPA改性剂可以改善沥青抗剪切变形和弹性恢复能力,尤其当加载频率较低时,改善效果显著。     

改性沥青性能指标合理测试时间的确定

通过对不同存储条件下聚合物改性沥青的针入度、软化点、延度和粘度等技术指标的测试,分析了改性沥青各项评价指标随时间的变化规律。结果表明:软化点随时间的延长而降低,低温延度指标则随存储方法的不同而有差异;高温存储的改性沥青改性完成在12 h内,其值随时间增长呈下降趋势,而常温存储的沥青则基本无变化,但12 h后两种方式基本都趋于稳定;为了合理评价改性沥青质量,应在改性沥青成型12 h后再进行性能指标的测试。     

多聚磷酸催化合成乙酸异戊酯的研究

以多聚磷酸代替浓硫酸作催化剂，对乙酸异戊酯合成进行了系统研究。以冰醋酸和异戊醇为原料合成乙酸戊酯。冰醋酸0．1mol、酸醇物质的量以1：1．2、催化剂量4ml、反应时间90min反应最佳，环己烷为带水剂，酯化产章为82．44％，样品用红外光谱表征．     

应用DSR评价改性沥青高温区域的感温性

为了评价改性沥青高温区域的感温性,应用DSR对未老化和经过RTFO短期老化的改性沥青试样分别进行了温度扫描试验。测试高温条件下的G*/sinδ,通过线性回归计算得到感温性指标GTS,并与针入度-温度感应性系数A进行对比分析。结果表明:与A相比,GTS可更准确地评价改性沥青在高温区域的感温性。以GTS作为感温性指标对未老化和经过RTFO短期老化的改性沥青试样的评价结果基本一致,但后者的线性回归相关系数明显大于前者,更有利于实际工程应用。     

SBS改性沥青混合料高温性能多指标综合评价

通过室内车辙试验以及静态蠕变、动态蠕变试验,研究了混合料在特定温度和压力等条件下的变形特性,全面考察了沥青混合料的高温性能,提出宜采用车辙动稳定度、相对变形、静态蠕变劲度和动态蠕变劲度等指标对混合料高温性能进行多指标综合评价;相关分析表明,不同厚度试件(50,70 mm)的车辙动稳定度以及相对变形均表现出较好的线性相关性,试验温度40 ℃的条件下的静态蠕变劲度和动态蠕变劲度之间也表现出较好的线性关系.     

多聚磷酸改性不同种类生物沥青性能研究

【目的】为改善新型路用环保材料——生物沥青的高温性能及提高生物油的适用性,研究多聚磷酸（PPA）和不同来源的生物油复合改性沥青的性能及性能差异。【方法】采用玉米秸秆油（CSO）、厨房废油（KWO）和植物类生物油（VBO）三种常见的生物油,制备PPA改性生物沥青,并对其开展常规性能、流变性能和微观形貌试验,研究其高、低温性能和表面形态。【结果】PPA对沥青的高温性能有较大提升,三种PPA改性生物沥青的低温抗裂性能均较好;生物油的种类会影响PPA改性生物沥青的温度敏感性、高温性能和低温性能,其中PPA/CSO改性沥青的温度敏感性最高,三种PPA改性生物沥青按其高温性能由高到低排序依次为：PPA/KWO改性沥青、PPA/CSO改性沥青、PPA/VBO改性沥青;按其低温流变性能由高到低排序依次为：PPA/VBO改性沥青、PPA/CSO改性沥青、PPA/KWO改性沥青。【结论】PPA和生物油共同作用可以明显改善沥青的高、低温性能,本研究可为生物油的应用和推广提供参考,使道路工程建设更加绿色和环保。     

石墨烯橡胶复合改性沥青高温性能研究

为了研究石墨烯橡胶复合改性剂对沥青高温性能的影响,采用SBS改性沥青作为试验对照组,基于流变学原理,通过动态温度、频率扫描试验,分析改性沥青在动态加载条件下的黏弹性能与流变性能.研究结果表明:改性沥青的车辙因子、复数模量及黏度随着温度的升高而降低,在高温条件下石墨烯橡胶复合改性沥青相较于SBS改性沥青具有良好抗车辙性能...     

太阳热水性能指标综合评价研究

本文结合公众生活对热水需求的主要技术指标，参照热水产品的技术性能和经济成本采用现代应用数学中的Borda数排序法对热水产品的各项指标进行定量分析，得出太阳能热水产品就有较高的综合性能，同时结合市场发展的现状讨论的热水市场发展的内在原因。     

纤维素在磷酸／多聚磷酸复合溶剂中的溶解性能

通过捏合机制备了纤维素在磷酸/多聚磷酸复合溶剂中的液晶溶液.主要研究纤维素质量分数、温度、复合溶剂中P2O5质量分数对纤雏素一磷酸/多聚磷酸溶液性能及溶解行为的影响.结果表明,液晶溶液的清亮点随P2Os质量分数及纤维素质量分数的增加而升高.溶解时间随P2O5质量分数的升高及温度的降低而增加.在此基础上,分析了磷酸/多聚磷酸溶剂与纤维素的相互作用并提出了纤维素在磷酸/多聚磷酸溶剂中的溶解过程及机理.     

改性沥青高温性能评价指标的灰关联熵分析

应用灰关联熵分析法,对9种改性沥青的原样和经过RTFO短期老化试样的针入度、软化点、黏度、G*/sinδ等常规及SHRP指标与NCHRP 9-10推荐的重复蠕变恢复试验指标Gv的灰熵关联度进行了分析。结果表明,改性沥青的SHRP指标及软化点与Gv具有较高的的灰熵关联度,能较准确地评价改性沥青的高温性能。研究结果可为在夏季炎热地区的工程实践中合理地选择改性沥青提供参考。     

纤维素/磷酸/多聚磷酸液晶溶液的动态流变性能

纤维素可直接溶解在磷酸/多聚磷酸溶剂体系中形成液晶溶液,使用此溶液有希望制得高强、高模的纤维素纤维.用热台偏光显微镜观察了纤维素/磷酸/多聚磷酸液晶溶液的清亮点,通过动态流变实验研究了溶液在不同温度、不同纤维素质量分数、不同P2O5质量分数及不同纤维素聚合度(DP)下的流变特性.结果表明在溶液温度40℃以下,纤维素质量分数14%～15%左右,P2O5质量分数75%和纤维素聚合度(DP)1 000的条件下是适合液晶纺丝的理想条件,为探寻合适的纺丝工艺条件提供了理论基础.     

时钟性能指标测试及评价

以湖南省数字同步网时钟性能指标测试为例，介绍了关于时钟性能中几项重要的测试项目及测试方法，以及对部分测试结果的分析、探讨。