一种表面改性胶粉混凝土性能的实验研究

为给胶粉(废旧轮胎胶粉)混凝土的工程应用提供参考依据,针对胶粉具有憎水性、与水相容性差、易产生分层,致使胶粉混凝土强度下降等问题,采用一种简便实用的表面改性胶粉,根据其不同掺量成型7组表面改性胶粉混凝土试件,并进行胶粉与水的相容性、表面改性胶粉混凝土抗压强度和氯离子抗渗等试验。研究结果表明:这一表面改性胶粉能显著改善胶粉与水的相容性;搀入适量表面改性胶粉,胶粉混凝土的脆性变形性能会得以明显改善;较好地提高了胶粉混凝土氯离子抗渗性,当表面改性胶粉掺量≤10%时,胶粉混凝土氯离子扩散系数随胶粉掺量的增加而减小,而掺量10%后,氯离子扩散系数则随胶粉掺量的增加而增加,验证了所采用表面改性胶粉的可行性、有效性、适用性和简便性。     

废旧胶粉特性对橡胶沥青高温性能的影响机理

采用动态剪切流变试验,研究了废旧胶粉掺量、粒径、制备工艺等特性对橡胶沥青以及滤除胶粉后改性沥青高温性能的影响,在此基础上,探讨了胶粉与沥青的反应作用与颗粒作用对橡胶沥青高温性能的影响机理,发现基质沥青中加入废旧胶粉制备得到的橡胶沥青及滤除胶粉的改性沥青的车辙因子均出现了较大幅度的提升,增长幅度因废旧胶粉的工艺、掺量和粒径的不同而不同.常温法胶粉与沥青的反应较冷冻法胶粉与沥青的反应明显;大颗粒胶粉有利于胶粉与沥青的反应;增大胶粉掺量有利于胶粉与沥青的初期反应作用.常温胶粉改性沥青的颗粒作用大于相同条件下冷冻胶粉改性沥青的颗粒作用,常温法与冷冻法胶粉改性沥青的颗粒作用均随着胶粉掺量和目数的增加而增大.胶粉改性沥青的高温性能主要取决于废旧胶粉与沥青的反应作用,而橡胶沥青中胶粉的颗粒作用对其贡献较小.结果表明:废旧胶粉特性对橡胶沥青的高温性能影响显著,合理地选择废旧胶粉参数有助于制备高性能的橡胶沥青.     

微波辐射活化胶粉改性沥青作用机理分析

经微波辐射对胶粉进行活化后,于实验室制备胶粉改性沥青.通过接触角等化学分析方法研究微波辐射活化胶粉的机理;利用扫描电子显微镜等微观测试手段分析活化胶粉改善沥青性能的机理.结果表明:活化后胶粉表面接触角、平衡溶胀率、表面羟基含量、含氧基团均增加,使得胶粉表面活性大大加强,活化胶粉改性沥青的结构更加均匀和致密,因而性能更优越.     

废旧橡胶改性沥青室内实验研究

本文主要利用废旧轮胎胶粉对基质沥青进行改性,以期得到胶粉的合理用量。通过室内试验,根据不同工艺条件下生产的胶粉沥青的性能,确定胶粉沥青的生产工艺,包括剪切温度、剪切时间;分析了不用胶粉目数、掺量对改性沥青针入度、低温延度、软化点等常规指标的影响,从而确定了影响改性沥青性能的胶粉粒径及最佳胶粉用量。     

橡胶粉改性沥青感温性能研究

在分析胶粉改性沥青机理的基础上,通过改变胶粉掺量、细度及制备温度,分析改性沥青软化点变化情况,研究胶粉改性沥青的感温性能。研究表明：胶粉掺量越多,改性沥青针入度越大,胶粉细度越细,改性沥青针入度越大,制备温度越低,改性沥青针入度越小;合适的胶粉掺量、胶粉细度及制备温度,改性沥青能够取得良好的感温性能。     

精细胶粉物理化学法制备及其组织性能

物理化学法制备的胶粉粒度比用传统粉碎工艺制备的胶粉粒度要细化得多;延长粉碎时间、增加料筒中介质体积分数、减少装料体积均有利于胶粉细化.试验还显示:用物理化学法制备的精细胶粉粒度低,力学性能也明显优于普通粉碎法. 60～80目胶粉的扯断强度最低,140～200目胶粉的扯断强度最高.     

微波辐射废胶粉改性沥青的反应机理

采用微波辐射的方法对废胶粉表面进行活化,用高速剪切工艺在实验室制备了废胶粉改性沥青,基质沥青为泰州中海70#,废胶粉为80目,掺量为15%.利用电子扫描显微镜(SEM)形貌观测和溶胀试验研究了微波辐射废胶粉的活化机理.结果表明:辐射后的废胶粉表面蓬松呈絮状结构,有利于沥青中的轻质油分渗入到废胶粉内部,微波辐射后的废胶粉的溶胀程度较大,充分发挥其对沥青的改性作用.SEM分析得到微波辐射废胶粉改性沥青的网络结构更加均匀和致密,使其性能得到很大提高.差示扫描热量(DSC)分析表明,微波辐射废胶粉改性沥青的热稳定性得到明显改善.     

橡胶粉在热沥青中的溶胀降解特性分析

制备废胶粉改性沥青是实现废橡胶资源化利用及减轻环境污染的有效途径.为了研究胶粉在沥青中的物化行为以及对沥青的改性作用,分别在不同胶粉掺量、不同温度和处理时间条件下制备胶粉改性沥青,采用洗脱法分离胶粉后,使用光学显微镜测定胶粉粒径的变化,提出体积膨胀率表征胶粉在沥青中的体积变化;并对用筛析方法分离胶粉后的沥青样品,进行了红外光谱(IR)和差示扫描量热(DSC)分析.结果表明:制备胶粉改性沥青过程中,溶胀和降解是影响胶粉体积的两个重要因素,随着胶粉掺量增加、制备温度升高和处理时间延长,体积膨胀率均呈先增大后减小趋势;溶胀后的橡胶分子发生断链降解释放出小分子物质溶于沥青组分发挥改性作用,特征官能团吸收峰大幅增强;195℃,1.5 h和175℃,3.0 h制备的沥青样品DSC谱线出现了强烈的吸热峰,即处理温度过高或时间过长,可能发生胶粉过度降解、胶粉团聚或沥青老化行为,使胶粉改性沥青的物化状态发生改变,导致性能劣化.从胶粉溶胀与降解的角度,建议胶粉掺量在20%左右,处理温度不高于195℃,处理时间不超过1.5 h.     

可再分散乳胶粉在自流平中的应用研究

表征分析了5种市售可再分散乳胶粉的分子基团和分子量,比较了5种胶粉对自流平砂浆工作性能、力学性能、限制膨胀性能的影响。结果表明,5种胶粉分属EVA系和聚丙烯酸丁酯系。EVA系胶粉中,含有PEO基团的胶粉使自流平砂浆的综合性能更优。聚丙烯酸丁酯体系胶粉中,含有MMA基团的胶粉使自流平砂浆的综合性能更优。     

橡胶沥青混合料沥青用量影响因素研究

选择SMA-10热拌橡胶沥青混合料,通过马歇尔击实实验,研究了混合料最佳油石比随级配变化、胶粉类型、胶粉掺量的变化规律。结果表明:混合料的最佳沥青用量与级配关键筛孔通过率有较高的相关性,由于橡胶沥青中的胶粉颗粒有着填料的作用,橡胶沥青混合料适宜采用较粗的级配;最佳油石比随胶粉粒径的减小呈增大趋势,当粒径减小到一定程度时,最佳橡胶沥青用量增大趋势不再显著,宜采用60目胶粉;胶粉掺量与混合料的体积指标具有良好的相关关系,高胶粉掺量拌合困难,胶粉掺量范围不宜超过24%(外掺),油石比在8.5~9.5范围内。     

双氧水氧化废轮胎胶粉在改性沥青中的应用

采用双氧水对废轮胎胶粉进行表面氧化改性,将氧化改性胶粉用于制备胶粉改性沥青.通过XPS表征证明氧化改性胶粉表面的C—O和C=O的含量显著增加.通过多因素正交试验方法研究氧化剂用量、氧化温度及氧化时间对胶粉改性沥青的25,℃针入度、软化点和5,℃延度等主要性能指标的影响.运用极差分析法和方差分析法探讨了各影响因素对改性沥青性能的敏感性,发现氧化温度对改性沥青性能指标的影响最大,并提出了胶粉氧化改性的最佳反应条件为:氧化剂用量10,m L,氧化温度80,℃,氧化时间3,h.氧化胶粉改性沥青在不使用界面改性剂的条件下,能够使5,℃延度提高到11.6,cm,主要性能指标达到美国废轮胎胶粉改性沥青标准,说明废轮胎胶粉的表面氧化能够显著提高胶粉与沥青的界面结合强度.     

微波辐射改性对废旧胶粉表面性能的影响

采用微波辐射法改性胶粉,用苯乙烯对其进行溶胀,并通过平衡溶胀率、接触角、衰减全反射红外光谱及扫描电镜等研究微波改性对胶粉的交联度、表面润湿性、化学结构、表面形貌等的影响.结果表明,微波法打断了胶粉中部分S-S和C-S键,使得胶粉交联度降低,易于被苯乙烯溶胀;另外,微波辐射使得胶粉表面发生氧化,极性基团增多,因此使胶粉表面亲水性提高.     

橡胶沥青的改性机理

针对橡胶沥青改性机理的复杂性,采用扫描电镜、红外光谱、差热分析、微观结构分析、组分分析及胶粉化学分析等方法,研究了橡胶沥青混溶体系的改性机理。结果表明:胶粉溶胀后互相粘连,形成网络结构,基质沥青由匀质体变成了胶粉和沥青构成的两相连续共混结构体系;胶粉与基质沥青间以物理溶胀为主,但存在弱化学反应,且随时间延长,化学反应越明显;溶胀胶粉形成阻尼作用,提高了橡胶沥青粘度;沥青的改性源于溶胀胶粉构成的网络结构和胶粉脱硫降解对沥青组分的改善作用;天然橡胶对沥青的改性效果优于合成橡胶。     

玻璃化转变温度的测定在可再分散性胶粉质量控制中的应用

研究了玻璃化转变温度对可再分散性胶粉质量的影响和作用,指出低可再分散性胶粉的玻璃化温度可以提高可再分散性胶粉的变形性和柔韧性。     

废机油活化轿车胎胶粉的微观特性及改性沥青性能

针对挤出温度过高带来的再生胶性能损失严重和污染能耗问题,在挤出脱硫前采用废机油预先活化胶粉,以达到既能保证再生胶的脱硫效果,又能适当降低反应温度的目的。主要研究胶粉助剂掺拌比例、加工工艺、挤出温度对胶粉微观特性和改性沥青路用性能的影响。研究表明,废机油活化工艺能显著提高胶粉的溶胶含量;且胶粉助剂掺拌比例为3∶1时的改性沥青具有优良的路用性能;挤出工艺则主要起到降低胶粉粒径、改善胶粉在沥青中的相态分布的作用。180℃挤出的胶粉改性沥青高、低温性能以及可加工性能均表现良好。     

废胶粉热处理对改性道路沥青性能的影响

采用热处理废胶粉的方法,研究废胶粉热处理对改性道路沥青性能的影响.实验结果表明:200℃条件下热烘废胶粉20min,改性沥青的软化点为47.9℃,针入度为81.90mm,5℃下的延度为12.60cm;200℃条件下热压废胶粉20min,改性沥青的软化点为53.0℃,针入度为77.4mm,5℃下的延度为6.60cm.热烘法处理废胶粉制得的改性沥青效果较好,改性沥青的针入度变小,延度增加,软化点虽然下降,但仍比较接近50℃;热压法处理废胶粉改性效果不理想.胶粉热处理能够在一定程度上改善沥青的性能.     

废胶粉/铅锌尾矿砂新型阻尼复合材料

为探索对废胶粉和铅锌尾矿砂再生资源化利用的新途径,进行了用废胶粉与铅锌尾矿砂制备新型阻尼材料的研究。采用正交实验极差分析方法,研究了胶粉目数、尾矿量、DBP量对材料阻尼性能的影响。结果表明:废胶粉/铅锌尾矿砂制备阻尼材料的最佳配方为:胶粉目数为50目,尾矿砂目数为800目,废胶粉量为100 g,尾矿砂量为10 g,增塑剂DBP量为15 mL,对应阻尼损耗因子峰值为0.409 7;制备的废胶粉/铅锌尾矿砂新型阻尼材料的阻尼峰在低温,适合作为低温阻尼材料使用。     

全胶粉弹性体的制备

用硫化改性剂和废轮胎胶粉制备了全胶粉弹性体.讨论了改性剂用量、炭黑用量、加工工艺及加工助剂对全胶粉弹性体物理机械性能的影响.实验发现硫化改性剂用量为2份;炭黑用量15份;加工油用量小于2份,可以得到较好性能的全胶粉弹性体,拉伸强度达7.9 MPa,断裂伸长率为315%,超过了再生胶的国标(拉伸强度6 MPa).同时对全胶粉弹性体的微观形貌及断裂行为也进行了讨论.     

废胎胶粉沥青的改性机理

模拟废胎胶粉改性沥青生产与储存状态,对废胎胶粉加入沥青后,沥青的粘度和四组分随时间的变化情况进行了试验研究,并借助红外光谱试验、荧光显微镜和差示扫描热量法(DSC)等手段分析了废胎胶粉沥青改性机理。结果表明:废胎胶粉加入沥青后在高温下储存,相对于基质沥青,废胎胶粉沥青中的沥青质、饱和酚、芳香酚显著减少,胶质显著增加,粘度相应提高;胶粉在沥青中溶胀、脱硫和降解,胶粉中的活性物质进入沥青胶体体系中,达到改善沥青温度敏感性、老化性能的效果;常温及低温条件下,未溶解的胶粉颗粒起到增强沥青的弹性性能和提高其抗裂性能的作用。     

橡胶粉改性沥青老化性能试验研究

为研究橡胶粉细度、用量及溶胀时间对胶粉改性沥青老化性能影响.试验选用AH-70基质沥青,橡胶粉选用40目、60目和80目,进行沥青老化试验研究.试验结果表明：橡胶胶粉对沥青老化性能有较好的提升作用,但若胶粉在沥青中溶胀时间不够,对沥青改性并非胶粉越细越好.