基于响应面法的沥青发泡效果优化分析

为研究不同类型沥青的发泡效果,文章采用响应面法进行试验设计,以泡沫沥青的膨胀率和半衰期作为控制指标,加热温度和用水量为影响因素,分别对70~#、90~#及SBS~# 3种型号沥青在不同加热温度和发泡用水量情况下的发泡效果进行对比分析,并进行影响因素的显著性分析,优选出合理发泡条件;采用布氏黏度试验对合理发泡条件的泡沫沥青进行不同温度下的黏度评价。响应面试验结果表明:70~#沥青膨胀率对发泡用水量较为敏感,而半衰期则对沥青加热温度较为敏感,其适宜发泡温度为160℃,用水量为2%;发泡用水量对90~#沥青膨胀率和半衰期的影响比对加热温度的影响显著,90~#沥青的最佳发泡温度为150℃,用水量为2%;SBS~#沥青的发泡效果对沥青加热温度变化比较敏感,其最佳发泡温度为170℃,用水量为3%。黏度试验结果表明:沥青的黏度与试验温度成负相关的关系,但是发泡前、后,沥青黏度试验结果变化不明显,不宜根据黏度来确定泡沫沥青的生产温度。     

灰色关联理论在泡沫温拌沥青生产关键参数优选中的应用研究

为了更好地对沥青发泡效果进行控制,保证泡沫沥青的生产质量,优选出最关键的影响因素及最佳用量显得十分必要。首先对道路石油沥青和SBS改性沥青在不同的沥青加热温度、发泡用水量、发泡用水温度条件下,分别进行泡沫温拌试验,得出与之相对应的最大膨胀率、半衰期的试验数据。分析出发泡用水量为最重要的影响因素。然后,通过灰色关联理论对三种不同的影响因素与泡沫沥青的最大膨胀率、半衰期进行关联程度的分析,验证了之前对数据的分析结果。最终得出,泡沫沥青生产最关键的影响因素为发泡用水量,道路石油沥青最佳用水量在2%左右,SBS改性沥青最佳用水量在3%左右。     

实验室用泡沫沥青试验机及其发泡性能

利用自主研发的实验室沥青发泡装置,在155,165,175℃温度下,将中石油AH70和国创AH70两种沥青进行发泡.研究表明:在可发泡温度范围内,同一温度下产生的泡沫沥青,随着发泡用水量的增加,膨胀率先出现增大,后降低现象.当温度超过175℃时,在适当用水量范围内,用水量一定,膨胀率随发泡温度升高出现衰减.气压对半衰期的影响没有用水量对半衰期的影响大,只有在1%加水量的条件下,气压对试验结果有显著的影响.本设备在温度为175℃、用水量为2.75%时,达到最佳发泡效果,膨胀率和半衰期分别为14.3倍和10.8s.     

基于正交试验的泡沫沥青的发泡性能

采用自主研发的泡沫机,通过正交试验研究,探讨了沥青种类、沥青温度、发泡用水量及压力(气压和水压)等因素对沥青发泡性能的影响,分析了沥青的发泡影响因素和发泡工艺.研究表明:合适的沥青温度可改善沥青的流动性,有利于提高泡沫沥青的膨胀率;不宜单纯为了增大膨胀率而提高用水量,过多的用水量反而会抑制沥青泡沫的生长,尤其是改性沥青;压力对基质沥青与改性沥青发泡性能的影响规律刚好相反;基质沥青和改性沥青的发泡性能需分别对待,建议采用辽宁盘锦牌沥青时,在改性沥青的基础上,将基质沥青的膨胀率增加25%,半衰期延长30%.     

冷再生设备制备不同材料泡沫沥青工艺参数优化

基于自主研发的泡沫沥青试验机,为获得常用再生沥青料最优的泡沫沥青发泡特性,设计正交试验,以膨胀比和半衰期为评价指标,分析温度、含水量和压力3因素对泡沫沥青发泡特性的影响。应用FB100泡沫沥青试验机,针对不同材料沥青,进行试验研究。通过正交试验,并对其做方差分析,可以确定不同工艺参数对泡沫沥青发泡特性的重要度,并通过对东海36-1-90#沥青的试验对其进行了验证。研究结果表明:针对此泡沫沥青试验机,施工中常用的4种再生沥青:东海36-1-90#沥青、中海90#沥青、SK90#沥青、中海AH-90#沥青的最优发泡工艺参数分别为150℃和1.5%含水量、160℃和2.5%含水量、150℃和2%含水量、170℃和2.5%含水量,为其在泡沫沥青冷再生工程施工应用中提供数据依据和参考。     

发泡剂对冷再生沥青混合料强度特性的影响

为改善泡沫沥青发泡性能及其冷再生混合料强度,掺入不同种类发泡剂进行改性.采用沥青发泡试验、混合料力学试验、电镜扫描试验及红外光谱试验研究了发泡剂种类和质量分数对沥青发泡特性、冷再生沥青混合料强度及微观物化特性的影响.结果表明:发泡剂可有效提升发泡性能和再生混合料力学强度;随发泡剂质量分数的增加,各项性能均先提高后降低,...     

泡沫沥青冷再生混合料配合比设计方法研究

以河南省周口市泡沫沥青冷再生项目为例,通过泡沫沥青冷再生混合料配合比试验,提出了其配合比设计方法及步骤,具体包括:材料与级配设计、沥青及沥青发泡特性、拌和用水量的确定、试件的成型与养护、泡沫沥青最佳用量的控制指标以及确定方法等,并基于此,推荐了泡沫沥青冷再生混合料的设计原则及关键设计指标.     

熔融还原合成渣中碳还原Fe2O3的发泡特性参数

测定了Fe2O3在熔融还原合成渣中被碳还原时,还原气体产生泡沫渣的高度与时间的关系,由发泡特性参数方程计算了不同条件下的发泡特性参数,从而可以对熔融还原过程中由内生气源引起的发泡过程进行定量描述,为在铁浴中控制泡沫渣现象提供了必要的基础。     

中间相沥青原料对泡沫炭结构及性能的影响

考察了萘系和煤系中间相沥青原料对发泡工艺及石墨化泡沫炭结构及性能的影响.由于萘系中间相沥青比煤系中间相沥青的平均相对分子量低且分布宽,两者的最佳发泡条件分别为600℃/5 MPa、600℃/1.5 MPa.流线型域状结构及圆盘状分子结构的煤系中间相沥青易于得到高热导率、高压缩强度的泡沫炭,所制煤系中间相沥青泡沫炭的热导率和压缩强度分别为33.4 W/(m·K)、1.28 MPa.     

粉末冶金泡沫铝发泡参数及准静态压缩性能

利用粉末冶金法成功制备出不同表观密度的铝基泡沫材料,详细探讨了发泡工艺参数对泡孔结构和膨胀行为的影响.结果显示:前驱体自身温度变化分为线性快速升温、温度恒定和快速冷却三个阶段,发泡炉温的选择取决于线性快速升温阶段;比较不同发泡时间的泡孔结构和膨胀行为,可以得出最佳发泡时间和膨胀率分别为120 s和434%;前驱体预热对前驱体升温速率影响不大,但是可以缩短发泡时间.准静态压缩实验结果显示:铝基泡沫材料坍塌阶段的应力没有明显的波动,压缩强度、弹性模量以及压实应变都随着表观密度的增加而增加.     

粉煤灰含量对SBS改性沥青性能影响研究

主要研究了粉煤灰含量对石油沥青性能的影响,探讨了不同质量比的石油沥青/粉煤灰对于SBS改性沥青性能的影响,同时研究了不同用量的芳烃油、SBS对改性石油沥青性能的影响.研究结果表明,石油沥青和粉煤灰的比例在一定范围内,使改性沥青的延度等指标完全满足SBSI-C标准.当石油沥青与煤沥青的质量比为60/22时,其综合性价比达...     

改性沥青SMA混合料疲劳特性研究

采用4点弯曲疲劳试验系统对改性沥青SMA混合料的疲劳特性进行评价分析,通过对比高温与低温、未老化与长期老化混合料的疲劳特性,获得疲劳曲线与疲劳方程,并建立疲劳寿命预测模型。结果表明,改性沥青SMA混合料具有优良的抗疲劳耐久性能。     

有机膨润土改性沥青的微观结构特性及DSC分析

将有机膨润土用于改性道路沥青,在有机膨润土改性沥青路用性能测试的基础上,进一步采用SEM,DSC作为微观研究手段,通过对比分析有机膨润土、SBS和SBR在沥青中分散状态的差异以及沥青在改性前后DSC图谱的变化,探讨了有机膨润土改性沥青的机理,揭示了改性机理与其改性效果之间的关系.结果表明,有机膨润土与沥青具有良好的相容性,均匀地分布于沥青中,与沥青胶团之间形成交联,调整了沥青的胶体结构及原有组分的构成比例,进而提高了沥青的宏观路用性能.     

沥青-集料黏附性能简化计算模型

采用数字图像处理方法对沥青-集料黏附性试验结果进行量化研究。由于采集的试样图像为二维平面图形,导致图像中集料侧表面上的沥青不能在图片上真实地反映。因此提出将所有摆放的集料试样简化等效为一个四棱台体,借助修正系数计算集料表面有效面积,使之能较为准确的计算出集料表面沥青残留率。     

催化裂解重柴油制备中间相沥青

以催化裂解重柴油为原料，用常压热处理方法制备具有良好纺丝性能的中间相沥青，并用熔融法进行纺丝试验。考察了能成纤维的中间相沥青的显微结构、软优化点范围、中间相含量及在各种不同溶剂中的溶解性。     

川东华蓥黄龙组沥青有机地球化学及油源对比

华蓥溪口镇石炭系黄龙组白云岩孔洞中充填大量固体沥青,野外采集了沥青及不同烃源岩层系样品,进行了沥青有机地球化学特征研究及来源分析.结果表明,黄龙组沥青白云岩有机碳含量较高,Ro为1.45%～1.48%,碳同位素-28.90‰(PDB),饱和烃及芳烃含量较低,以非烃为主;正构烷烃主峰碳为C20,Pr/Ph为0.78～0....     

沥青混凝土路面压实机械的选择与组合

阐述了沥青混凝土路面施工压实机械的种类、特性 ,施工中如何正确选用组合各种机械 ,并对沥青混凝土路面的压实效果进行了分析     

沥青层钻井液柱压力关键影响因素及控制技术

 沥青层安全钻井问题困扰Y 油田的开发,微小的钻井液柱压力波动即可引起沥青流动侵入井内而发生复杂事故或弃井。分析表明,污染后钻井液性能恶化快、沥青易黏附固相颗粒、高温可流动性好、钻井液与沥青的置换型漏失等造成钻井液柱压力难以控制,进而造成沥青侵入速度与程度得不到有效控制。室内和现场试验表明,保持钻井液膨润土含量1%、随钻堵漏材料含量8%左右有利于钻进时钻井液柱压力控制;稠化封堵技术可减慢停止循环时的沥青侵入速度;控压钻井（MPD）技术可有效调控井筒液柱压力,以较低钻井液密度钻穿沥青层,降低沥青与钻井液置换量、侵入速度与程度到可控水平。     

泡沫沥青二次冷再生混合料不同稳定剂的应用

分别采用泡沫沥青与水泥作为稳定剂对泡沫沥青冷再生路面进行二次冷再生试验研究.研究表明,以泡沫沥青作稳定剂进行二次冷再生混合料设计形成的泡沫沥青二次冷再生混合料,其抗拉性能、水稳性能与二次冷再生混合料中细料含量有关;高温稳定性能与铣刨料用量、铣刨料中沥青老化程度以及二次冷再生混合料中细料含量有关.以水泥作稳定剂进行二次冷再生混合料设计,采用7d无侧限抗压强度能够很好地确定新添加骨料比例,适量的新添加骨料能明显增大二次冷再生混合料的7d无侧限抗压强度.根据室内研究成果,对试验路段进行辅筑,证明两种二次冷再生技术可行,辅筑路段路用性能良好.     

基于蠕变试验计算沥青的低温松弛弹性模量

为了利用易操作的试验得到沥青的低温松弛弹性模量,采用沥青弯曲梁流变仪(BBR)测得沥青的蠕变柔量,通过对蠕变试验数据在时域内进行离散,根据蠕变与松弛之间的本构关系建立松弛弹性模量和蠕变柔量的数值迭代表达式.从迭代表达式可以计算出沥青在基准温度下的松弛弹性模量.使用时温等效换算法则可以得到不同温度下的松弛弹性模量主曲线,分析松弛弹性模量主曲线特性可以评价沥青的低温性能,为工程上选择合适的沥青提供参考.