回收沥青的旋转蒸发法及其实现

公路工程沥青及沥青混合料试验规程（JTG E20-2011）介绍了＂从沥青混合料中回收沥青的方法（旋转蒸发法）T0727-2011＂,然而国内厂家并没有相应的产品,需要实验室自行采购各组件后调试使用,这就给实验操作带来了很大的不便。为此,本文介绍了该试验所需的组件和试验流程,以供同行参考。     

回收沥青材料相关特性研究

利用红外光谱仪（FT-IR）和动态剪切流变仪（DSR）研究沥青的化学组成和流变性能。同时引入统计分析的方法研究矿料级配的变异性。试验结果表明：与新沥青相比，回收沥青材料中的沥青化学表现为红外光谱中羰基及亚砜基团吸收峰的提高，芳香基团的降低。流变试验表明回收沥青材料中的沥青有较高的复合模量和较低的相位角。统计分析表明，0．075cm筛孔的通过率具有很高的变异系数。     

阿布森沥青回收试验方法探讨

沥青回收试验是确保再生沥青路面质量的重要基础,在总结已有研究的基础上对阿布森法沥青回收方法进行了较为详细的研究,给出了回收液制备、蒸馏回收、蒸馏结束条件确定等试验操作步骤中的若干注意事项.     

沥青混合料同轴剪切强度试验方法研究

根据沥青路面混合料受力特点,讨论了同轴剪切强度试验的合理性.通过有限元计算,结合同轴剪切强度试验的破坏特征,确定了同轴剪切强度试验中最大剪应力的出现位置.定义1kN单位荷载作用下试件内最大剪应力为剪切强度系数,在普通温度(15～60℃)条件下,剪切强度系数基本不受温度和混合料模量变化的影响,且确定剪切强度系数值为0.140MPa.kN-1.车辙试验结果表明,沥青混合料同轴剪切强度与沥青混合料高温永久变形具有较好的相关性.     

阿布森回收沥青方法的试验研究

通过对阿布森回收沥青方法关键技术的研究,进一步规范阿布森回收沥青的试验规程,提高试验结果的可靠性.对三种回收溶剂的比较表明,三氯乙烯与道路石油沥青具有更好的溶解性,沥青回收更彻底,回收沥青的技术指标可重复性与复现性较好.提出了空白沥青标定法及其使用条件,通过空白沥青标定、控制回收溶液浓度、改善加热方式,以及确定恒温持续加热时间等关键技术参数等方法,可以大大提高试验结果的可靠度,并通过比对试验予以证实.提出了回收沥青技术指标重复性与复现性的允许差.     

回收沥青材料相关特性研究(英文)

利用红外光谱仪(FT-IR)和动态剪切流变仪(DSR)研究沥青的化学组成和流变性能。同时引入统计分析的方法研究矿料级配的变异性。试验结果表明:与新沥青相比,回收沥青材料中的沥青化学表现为红外光谱中羰基及亚砜基团吸收峰的提高,芳香基团的降低。流变试验表明回收沥青材料中的沥青有较高的复合模量和较低的相位角。统计分析表明,0.075cm筛孔的通过率具有很高的变异系数。     

渗透型再生剂对再生沥青性能影响的实验分析

为改性老化沥青,恢复老化沥青的路用性能,综合相容性和胶体调和原理,用回收食用油和扩散剂制备渗透型再生剂,对比分析普通型再生剂与渗透型再生剂用量对再生沥青粘滞性和低温性能的影响,并采用动态剪切流变试验测定再生沥青的车辙因子。结果表明,随着再生剂掺量的增加,再生沥青的针入度和延度呈近似的线性增大,软化点、动力粘度和低温蠕变劲度则降低;相比于普通型再生剂,渗透型再生剂的再生效果更好,当渗透型再生剂的用量为6%时,再生沥青的以上性能均可恢复至基质沥青的指标水平,且再生沥青具有合适的车辙因子以满足高温稳定性的要求。     

沥青混合料同轴剪切试验方法研究

在国内外沥青混合料抗剪试验方法研究分析的基础上,提出了一种全新的即同轴剪切试验方法,同轴剪切试验方法不但比较简便,而且试件受力特点符合路面的实际状况.建立同轴剪切试验模型的三维有限元模型,着重对同轴剪切试验试件力学响应进行分析,然后对同轴剪切试验试件受力特点进行有限元分析;根据试件的受力特点提出沥青混合料抗剪强度的指标,采用三轴试验抗剪强度指标进行对比验证.     

VAE改性乳化沥青及其性能研究

针对普通乳化沥青冷再生混合料水稳定性与温度稳定性较差的问题,文章提出醋酸乙烯-乙烯(vinyl acetate-ethylene, VAE)水性胶改性乳化沥青;通过改性乳化沥青在集料表面的剥落率、蒸发残留后的沥青技术指标优选出VAE改性剂的种类为DA-1410胶粉;采用动态剪切流变仪(dynamic shear rheometer, DSR)试验及荧光显微镜试验,测试VAE质量分数(简称“掺量”)对改性乳化沥青蒸发残留物性能的影响。结果表明：随着VAE掺量增加,改性乳化沥青蒸发残留物的三大指标、沥青标准黏度及沥青在集料表面的剥落率都显著提高;复数剪切模量G^*和车辙因子G^*/sin δ逐渐增大;当VAE掺量为3%～4%时,沥青的各项性能指标都优异,且其固化物颗粒在沥青中均匀分布,形成紧密结合的交联结构,乳化沥青的性能得到改善。研究结果可为拓展冷再生技术及其应用提供参考。     

FTIR定量分析方法与老化沥青流变参数新探

为了将沥青胶结料的化学分析与路面使用性能联系起来,并建立规范、统一的FTIR光谱定量分析方法.采用宏观与微观分析相结合的方法,对经不同RTFOT老化周期和PAV老化前后的沥青胶结料进行FTIR表征测试分析;基于麦夸特法加通用全局优化算法对不同温度、控制应力下DSR试验的沥青胶结料复数剪切模量和相位角及FTIR测试官能团含量变化指数进行多元统计回归分析.结果表明:以吸收峰两侧最低点的切线为校正基线来计算FTIR谱图吸收峰面积、以2 000~650 cm-1作为基准谱峰范围可作为FTIR定量分析的标准;1 700 cm-1羰基和1 031 cm-1亚砜基吸收峰随着老化时间的增加而增大;沥青胶结料经RTFOT和PAV老化后其复数剪切模量和相位角随着化学官能团含量变化呈现出多元线性关系.     

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...     

改性沥青存储稳定性试验方法与指标

已有的聚合物改性沥青离析试验，不能合理地模拟改性沥青稳定性发生改变的过程，且评价指标误差较大．基于此，研发了MLAST（modified laboratory asphalt stability test）试验仪．该试验仪可真实地模拟改性沥青的存储及运输过程．采用动力剪切流变试验方法，测定复数模量和相位角，给出评价改性沥青存储稳定性的指标——离析率的计算公式．结果表明，该指标精度高，能较好地评价改性沥青的存储稳定性．     

SBS聚合物改性沥青技术性能

针对不同种类、不同工艺的SBS改性沥青，采用试验、理论相结合的方法，包括常规三大指标试验、SHRP动态剪切流变DSR试验、储存稳定性试验等，分析了加工工艺参数对SBS改性沥青技术性能以及相容性的影响。结果表明，不同品种的改性剂、不同的制备温度、不同的改性工艺均对改性沥青的性能产生较大影响。相比于其他因素而言，SBS改性沥青的改性工艺是影响其性能的主导因素；储存稳定性较好的改性沥青，其技术性能也较好；星型SBS改性沥青的技术性能优于线型SBS改性沥青；基于改性沥青的综合性能考虑，制备温度不宜过低。因此，通过掺配适当的稳定剂和助剂等措施改善改性工艺，是提高SBS改性沥青技术性能的最有效途径之一。     

沥青混合料粉胶比

目前人们对沥青胶浆的作用认识模糊,在沥青混合料设计中,没有对其给予应有的重视。采用SHRP仪器动态剪切流变仪(DSR)和弯梁流变仪(BBR)对沥青胶浆的性能进行分析,试验研究了粉胶比对沥青胶浆的高温性能和低温性能的影响。结果表明粉胶比对沥青混合料性能有非常重要的影响,对粉胶比应进行合理的限制,如果从高温指标分析,粉胶比不宜超过1.4;而从低温指标分析,粉胶比不宜超过1.2;在沥青混合料设计中确定沥青用量和级配曲线时应严格控制粉胶比小于1.2,并用水筛法确定0.075mm通过量。     

基于离散元方法的沥青混合料虚拟三轴剪切试验三维模拟

基于离散元方法建立了沥青混合料的细观力学结构模型,并通过虚拟三轴剪切试验,模拟验证了该模型的合理性.首先,开发了基于方孔筛工作机制的粗集料生成算法,建立了不规则形状的颗粒,使得粗集料的形状控制多样化和精确化.然后,将具有实际纵向分布特征的空隙相引入到沥青混合料的细观结构模型中,取代了传统方法中空隙随机分布的处理模式.结合室内试验和虚拟试验,获取了中高温条件下的沥青砂浆接触本构模型参数.虚拟三轴剪切试验的模拟结果以及对沥青混合料抗剪强度的预测结果验证了建立的细观结构力学模型的合理性,离散元虚拟试件产生的剪切破坏和实际试件破坏形态一致,由虚拟试验得到的抗剪强度和实际结果基本吻合.     

推靠式旋转导向系统底部钻具组合动态安全评价方法

推靠式旋转导向钻进时巴掌对井壁的间歇性推靠致使钻柱处于非线性阻尼激励的复杂工作状态,剧烈的振动易引发钻柱的疲劳失效。建立考虑巴掌与井壁的接触碰撞及动态激励的底部钻具组合动应力计算模型,分析钻柱转速对钻柱动应力和钻头侧向力的影响。结果表明:钻井过程中底部钻具组合动应力和钻头侧向力处于剧烈波动状态,尤其在临界转速下运动的钻柱将产生剧烈的振动及较高水平的动应力,导致钻柱出现疲劳破坏;通过调节钻柱转速至两阶相邻转速中间值,可显著降低钻柱的振动加速度。现场试验验证了通过调节钻柱转速提高底部钻具组合动态安全的可行性,为推靠式旋转导向及同类工具安全钻进参数的优化设计提供了依据。     

沥青胶浆高温性能及评价方法

为了研究沥青胶浆的高温性能,采用了3种试验方法——锥入度试验、动态剪切流变试验和旋转粘度试验,分析了石灰石矿粉、水泥和消石灰3种填料以及4种粉胶质量比(0.6,0.8,1.0,1.2)对沥青胶浆高温性能的影响,并把不同试验方法得到的结果进行了比较。结果表明:水泥和消石灰可以增加沥青胶浆的稠硬性,提高沥青胶浆的抗剪强度、抗车辙因子和粘度,从而有利于改善沥青胶浆的高温性能;锥入度试验得到的抗剪强度指标可以很好地区分不同填料、不同粉胶质量比对沥青胶浆性能的影响,并与抗车辙因子和粘度指标之间有很好的相关性,是一种评价沥青胶浆高温性能的有效方法。     

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。     

沥青路面层间剪应力检测仪开发与应用

沥青路面层间结合面是路面结构的薄弱环节,路面层间抗剪强度是衡量沥青路面施工质量的重要因素之一,为了检测路面层间抗剪强度,保证施工质量,设计开发了一套沥青路面层间剪应力检测仪,该检测仪采用蓄电池供电,不仅适用于实验室室内试验,还适用于施工现场的实时检测,不仅可以完成数据采集并实时显示,还可看到剪切力随时间变化的曲线,测试精度和自动化程度得以提高。主要介绍了该检测仪机械系统的结构和工作原理、控制系统的设计以及该设备的实际使用效果。