硅藻土改性沥青微观机理研究

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硅藻土复合纤维改性沥青微观机理研究

硅藻土复合纤维改性沥青微观机理研究
波 数 /m e
的复合纤维 ( 外掺 , 占沥青质量) 制备成复合木质 , 纤维改性沥青胶浆。具体 的改性工艺如下 : 首先用
烘 箱 加热 沥青 至 15~15℃ , 沥青 全 部 熔 化 后 , 3 4 待 继续 加 热使 温度 达到 10℃ , 入乳 化 机 内 , 7 加 启动 乳 化机 , 其转 速 调 整 到 36 0rmn 搅 拌 稳 定 后 将 将 0 / i, 称 量好 的硅 藻土 复 合纤 维 分 次加 入 , 加 入 的复 合 待
21 年 1 01 1月第 l 期 l
青 的微观结构进行分析 , 研究其改性机理。
1 研 究 方 法
1 1 试 验原 料 .
研究采用辽河 9 0号重交通道路沥青作为基质 沥青 。所用沥青改性剂是 由东北大学矿物材料与粉 体技术研究 中心研制的硅藻土复合纤维 。
12 改性 沥青 的制 备 . 研 究采 用 机械搅 拌 法制 备硅 藻土 复合 纤维 改性 沥青 , 在基 质沥 青 中分别 掺加 03 ,.% 和 07 .% 0 5 .%

要 以不 同掺 量 的硅 藻土复合 纤 维制备 改 性 沥青 , 通过 红 外 光谱 和 差 示扫描 量热 法 对基
质沥青及改性 沥青的微观结构进行分析 , 研究其改性机理。研 究结果表明, 改性剂与基质沥青没有 发生化学反应 , 改性剂在 沥青q均 匀分散 , - 选择性的吸 附沥青 中的组分, 使沥青的胶体结构重新调
Sr l o5 1 ei . 1 aN
No e e . 0 v mb r 2 1 1
— — — — — — — 一 — — 一 — — — —
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硅藻土改性沥青性能影响因素的灰关联理论分析

硅藻土改性沥青性能影响因素的灰关联理论分析


要的依据 。
k )
i k
i k
1 灰色关联度分析方法
1 . 1 基 本概念
灰 关联 分 析 方 法 自邓聚 龙 教 授 1 9 8 2年提 出以 来 , 其 主要
( 6 ) 计 算 灰 关联 度 ‘ 1 ) k :
思 想 是 区 分在 众 多 的 因素 中哪 些 是 主 要 因素 , 对 系 统 的发 展 影响 大. 哪 些 是 次要 因 素 , 对 系统的发展影 响较小 , 主 要 因 素
量、 D H 值 等 物 理 化 学 性质 的 不 同 对 硅 藻 土 改 性 沥 青 的性 能 也 有 一 定 的影 响 , 本 文 运 用 灰 色 关 联 理 论 分析 , 分 析 了 硅 藻 土 掺 量 对 硅 藻 土 改性 沥 青 性 能 的 影 响 以及 硅 藻 土 本 身 物 理 化 学 性质 对 硅 藻 土 改性 沥青 性 能 的影 响 , 为 硅 藻 土 在 路 面 方 面 对 的材 料 选 择 及 研 究硅 藻 土 改性 沥 青 提供 了
( 3 )
A ma x = m a x ma x{ A ( k ) 1 ( 4 ) 世纪 8 0年 代 就 有 将硅 藻 土 加 入 沥 青 路 面 混 合 料 中 , 改善 沥 青 i k 路 面混合料 的 强度 、 粘 性、 。 热压 缩致 密性 等性 能 的文献报 道口 一 。 p为 分 辨 系数 , P ∈[ 0 , 1 】 , f ( k ) } 随 P的 取 值 增 大 而 增 大 , 国内 2 0世 纪 9 0年 代 后 期 也 有 用硅 藻 土替 代 矿 粉 作 为 沥 青路 但 P的取 值 不会 影 响 到 关 联 序 , 一般情况下取 p = 0 . 5 。 面 填 料 的研 究报 道 。 近 年 的研 究表 明 , 硅 藻 土 添 加 到 沥 青 中可 ( 5 ) 计 算灰 关联 系数 ( k ) 以改 善 沥 青 的路 用性 能 。 因此 , 本 文从 对硅 藻土 的 物 理 化 学性 关联 系数 即 为 经初 值 化 处 理 后 的 比 较 数 列 与 参 考 数 列 在 能研 究入 手 ,利 用 灰 色关联 理 论 分 析 硅 藻 土掺 量 以 及 硅 藻 土 第 / l C 1 个 元 素 上 的相 对 差 值 . 其 计 算 公 式 可根 据 以 上 建 立 的 关 本 身性 能 对硅 藻 土 改性 沥 青 高 温性 能 、 低 温性 能 、 老 化 性 能 以 联 离散 函 数得 到 式 ( 5) : 及 粘 度 的 影 响 ,为后 续硅 藻 土 改 性 沥 青 的 性 能研 究 提供 了重 m i n m i n { A  ̄ ( k ) } + p m a x m a x{ ( k ) }

硅藻土改性沥青混合料的性能研究

硅藻土改性沥青混合料的性能研究

硅藻土改性沥青混合料的性能研究摘要介绍了硅藻土改性沥青的制作方法,对硅藻土改性沥青混合料的性能进行室内试验研究,结果显示,硅藻土能够很好的改善沥青混合料的性能。

关键词硅藻土试验研究性能0 概述硅藻土作为改性剂能够较好地改善沥青及沥青混合料的路用性能,同时与常规的聚合物改性沥青相比,硅藻土改性沥青在价格、生产工艺、储存方法上有更大的优势。

可见,硅藻土改性沥青及混合料在全国的推广和应用将产生巨大的社会和经济效益,能够大大提高路面质量和使用寿命,降低道路的年平均使用费。

本文主要对硅藻土的水稳定性、高温性能和低温性能进行了室内试验研究。

1 原材料为检验硅藻土对沥青混合料性能的影响,本试验采用基质沥青混合料与硅改沥青混合料进行性能对比,基质沥青所采用的是克拉玛依90#石油沥青,所采用的硅藻土为内蒙化德硅藻厂提供的硅藻土,根据以往应用经验及资料,硅藻土的掺量为14%。

集料采用石灰石碎石,矿粉为天水五十里铺生产的矿粉,级配采用AC-16C的中值级配。

2 硅藻土改性沥青性能研究2.1 硅藻土改性沥青试样的制作方法为使硅藻土中大量的开口孔隙能充分的吸附沥青,使硅藻土充分的均匀溶于基质沥青中,达到改性的目的,室内试验硅藻土改性沥青的制作工艺为:先将沥青加热到160~165℃,将称好的硅藻土缓缓加入基质沥青中,用玻璃棒搅拌使硅藻土均匀的分散,此过程大概需要15分钟左右,然后采用搅拌机130℃搅拌排除混入的气泡并使硅藻土改性沥青充分发育。

2.2 硅藻土改性沥青性能按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)进行沥青的三大常规指标试验,试验结果如表2-1。

.表2-1 沥青三大指标试验结果通过上表可知,加入硅藻土改性剂的沥青的针入度降低,软化点升高,说明其高温性能得到改善,延度有所降低,在后面的混合料试验中需要进行进一步研究。

3 硅藻土改性沥青混合料的性能研究3.1 最佳油石比的确定通过马歇尔设计方法确定基质沥青混合料的最佳油石比为4.8%,掺入14%硅藻土的改性沥青混合料的最佳油石比为5.2%,这是因为硅藻土的加入需要更多的沥青包裹,硅藻土掺入使集料表面积增加,需要用于裹覆的沥青就增加,产生的结构沥青也越多,最佳沥青用量显然会增加,这对于提高沥青路面的路用性能,延长路面使用寿命是有利的。

硅藻土改性沥青性能研究

硅藻土改性沥青性能研究

1 2 硅 藻土 沥青胶 浆 的制备 . 将 硅 藻 土在 1 0 7 C下烘 干 1h ,沥 青 加 热 到 10C, 5 按硅 藻 土与沥 青质 量 比 1: 0 入高 剪切 1加
乳化 分散 机 ( YKA一0 I 1 0 T)中 ,在 1 0C、剪切 5 速 度 为 36 0rmi 0 / n条件 下 剪切 2 n 0mi 。
线 见 图 3 。 由 图 2 图 3可 见 : 值 随 温 度 的 升高 而 增 、
大 ,即粘性 成分 的 比例 增 大 ,沥 青逐 渐 由弹性 向 粘性 转化 。加入 硅藻 土后 ,沥 青胶 浆与基 质沥 青
作。
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第 1期
宋艳茹等 ・ 硅藻土改性沥青性能研究
温 度 /℃
图2 K 7 S 0号沥 青 及 沥 青 胶 浆 变 化 曲 线
()硅 藻 土 A ( 0 0 ) a 1 0倍
叩 ∞ 加 ∞ ∞ ∞ ∞ 加 ∞ 0
∞ ∞ 阳 ∞ 舳 ∞ ∞ 加 m 0
两 种硅 藻土 A及 B制 备沥青 胶浆 , 考察 其流 变性
及 沥青 相转 变 ,考察 不同改性 剂对 重交 沥青 改性 结 果及 作用 机理 。 性剂 的基本 性 质见表 1 电镜 改 。
扫描 见图 1 。
能 ,常 规的 针入 度 、延度 、软化 点等经 验性 指标
表 1 硅 藻 土 的 基 本 性 质
3 哈 尔滨 工 业 大学 交通 科 学 与工 程 学 院 ( 尔滨 10 9 ) 哈 0 0 5
摘 要 采 用 美 国 S RP计 划 动 态 剪 切 试 验 方 法 ,对 添 加 硅 藻土 的改 性 沥青 的流 变性 能和 H
相 转 变 进行 考察 。结 栗 表 明 : 青 添 加硅 藻 土 后 ,能改 善 沥 青 的 高温 性 能 ; 入 硅 藻 土 后 , 沥 加 玻 璃 化 温度 降低 , 沥青 的相 转 变界 线模 糊 ,改 善 了 沥青 的低 温 性 能 。

硅藻土改性沥青相容性研究

硅藻土改性沥青相容性研究

第34卷,第1期2009年2月公路工程H ighway Engi n eeringV o.l 34,N o .1F eb.,2009[收稿日期]2008)05)08[作者简介]鲍燕妮(1979)),女,浙江永康人,硕士,工程师,从事道路工程设计工作。

硅藻土改性沥青相容性研究鲍燕妮,蒋相华(同济大学建筑设计研究院,上海 200092)[摘 要]基于对改性沥青分离机理的理论分析,采用热存储稳定性离析试验和扫描电镜观测的方法,对不同掺量以及不同种类硅藻土改性沥青进行了相容性测试。

通过对硅藻土改性沥青的相容性研究,证明硅藻土改性剂数量和微观结构上的差别造成了对沥青吸附的差别,表现为相容性的不同,并得出离析随时间变化的规律。

[关键词]硅藻土;硅藻土改性沥青;离析;扫描电镜;相容性[中图分类号]TU 535 [文献标识码]A[文章编号]1002)1205(2009)01)0090)04Study on D iato m ite -m odified -as phalt .s Consiste ncyBAO Yann,i JIANG X ianghua(The A rch itecturalD esi g n &Research Institute of TONGJI university ,Shanghai 200092,Ch i n a)[A bstract]The paper based on the acade m ic analyse o fm odified -asphalt .s separate m echan ics ,tests diato m ite ,d ifferent conten t d iato m ite -m od ifi e d -asphalt and different vari e ties diato m ite -m odified -as -phalt by separate test and stereoscan .And it ill u m i n ates that difference o f diato m ite .s quantity and m -i crostr ucture w ill bri n g on the d ifferent asphalt .s adsorbency ,de monstrate the d ifferent consistency o f d i a -to m ite -m odified -asphal,t and gained the varied regularity of separati o n w ith ti m e .The concl u sion of th is paper offers the acade m ic g i s t fo r the actual app lication o f d iato m ite -m odified -asphal.t[K ey words]d iato m ite ;diato m ite -m odified -asphal;t separation ;stereoscan ;consistency 将沥青改性可改善沥青混合料的路用性能,提高其抗车辙、抗疲劳、抗老化及抵抗低温开裂等方面的性能。

硅藻土改性沥青混合料性能试验研究_陈庭安

硅藻土改性沥青混合料性能试验研究_陈庭安


结 果显 示


碴 藻土 掺 量

历 青 稠 度越 大

25
1 针 入度越 小

硅 藻 土 可 改 善 班 青 抗 老化 性 能





n%
掺量
时 抗老 化 效 果 最 好
硅 藻 土 可 提 高 沥 青 软化 点






%# 量 时


软化 点 最大


硅 藻 土会

















20 1 7
年 2 月石 油 沥 青
PET RO LE U M A SP HA LT
第 3 卷 第



硅藻 土 改 性 沥 青混 合 料性 能试 验研 究
陈處 妾

广 东 冠粤 路 桥 有 限公 司

广州

1 1
4 50

摘要
越大


采用 室

试 验 评 价 了 破 藻 土 改 性 沥 青 及 其 混合 料 的 性 能



性沥 青 混 合 料 的 性 能 优 势是 显 然 的
了 大 的 推 广 使 用 。 藻 作 为







验 模


] 。

硅 土 机 型 无 新 量 ^ 耐 性 具 面 吸 强 性 积 歸 特 性 含 量 % 硅 土 基 理 论 混 通 能 > 能 对 和 性 份 率 ⑴ 也 土 混 些 研 号 赚 基 质 经 益 好社 会 _ 性 现 少 混 人 修 及 破 延 长 面 W T 于 研 选取 基 此 沥 胶 沥 对 土 通 室 试 ^ 硅 土 证 验 效 影 性 础 应 提 要 试 基 % 果 试 试材 量 变 试 土 级 化% 沥 所 标 間, 分 析 验 沥 料 试

硅藻土表面改性研究进展及存在问题

硅藻土表面改性研究进展及存在问题

硅藻土表面改性讨论进展及存在问题(硅藻土)原矿一般都含有较多的杂质,这些杂质一包裹在硅藻土壳的外表面,另一则隐匿在硅藻土骨架之中,这些杂质堵塞了硅藻土微孔,降低了硅藻土的比表面积,占据了硅藻土吸附点位,拦阻了溶液中的离子进入硅藻土骨架,同时硅藻土还存在较为明显的理化构造缺陷,这些都极大地限制了硅藻土的吸附本领。

因此,需要对硅藻土进行改性以提高其吸附本领。

目前国内外讨论人员重要采纳常规物理法或化学法对硅藻土进行了改性讨论。

1常规改性擦洗法:擦洗法就是在不破坏硅藻壳的前提下对硅藻土进行研磨,打细原材料颗粒,以剥离固结在硅藻壳上的粘土等矿物杂质,提高SiO2含量,改善硅藻土颗粒表面性质,进而提高硅藻土的吸附本领。

郑水林等人的讨论表明,擦洗能够有效去除硅藻土壳表面的黏土,明显提高硅藻土中SiO2的含量。

焙烧法:对烧失量较高类型的硅藻土来说,焙烧处理对于硅藻土吸附性能的改善非常有效。

高温煅烧可显著提高硅藻土SiO2含量,增大孔径,加添表面酸强度。

郑水林等人讨论表明,在焙烧温度低于450℃时,焙烧温度的提高有利于加添硅藻土的比表面积,在450℃时比表面积达最大值,此后,随着焙烧温度的上升,比表面积不断下降。

当温度超过900℃时,焙烧会破坏硅藻骨架结构。

刘频等人讨论表明,经过500℃高温焙烧3h后,硅藻土对Pb(Ⅱ)的吸附量由原来的3.71mg/g提高到6.42mg/g,吸附率由原来的55.7%提高到96.3%。

Al—Degs等讨论发觉,焙烧可使OH—Si—OH中的两个羟基脱水形成O—Si—O,这种结构的更改有利于吸附的发生。

Khraisheha采纳焙烧对硅藻土实施了改性,并用改性后的硅藻土吸附甲基蓝、活性黑、活性黄等染料,讨论发觉,改性土比原土的吸附效果要好。

微波法:适当的微波处理可以去除硅藻土中杂质和水分,加添其孔隙,增大其比表面积,提高其吸附效果。

刘景华等人讨论表明,随着微波照射时间的延长,硅藻土的吸附量加添,但当照射时间达到15min以后,其吸附量随着时间的延长不断下降。

硅藻土改性沥青及其混合料的路用性能研究

硅藻土改性沥青及其混合料的路用性能研究
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第2 5卷 第 2期
20 0 8年 6月
吉 林 建


程 学 院 学

Vo _ 5 No 2 I2 .
Ju n I fJl c i cu a a dCiiEn iern n t ue o r a o nArht t rl n vl gn eig Isi t i i e t

( : r np r t nC l g ,i n U i r t Cmn c u 1 0 2 ; 1 T a s ot i ol e Jl n v s y,d g h n 3 0 1 ao e i ei 2: h n c u g wa e g ig l s te f r ln ig a d S r e C a g h n 1 0 2 ) C a gh n Hi h yD s n n t ue o Pa nn n u vy, h n c u 3 0 1 i n i
J n2 0 u .0 8
硅 藻 土 改 性 沥 青及 其 混合 料 的路 用 性 能研 究 *
张 兴友 一 胡光 艳2 王 柏 春2 赵 振 军2 ,
( : 林大学交通学院 , 1吉 长春 10 2 ; 2 长 春 市 公路 规划 勘测 设 计 院 , 春 301 : 长 10 2 ) 3 0 1
St d n Pe f r u y o r o ma c fDi t m ie M o i i d As ha ta d I s M i t r n e o a o t d fe p l n t x u e
ZHANG n — o _ HU a g y n WA Xi gy u . , Gu n — a 2 NG B i h n ,HAO Z e gjn a— u 2 Z c h n — 2 u

改性沥青的研究现状分析

改性沥青的研究现状分析

-144-科学技术创新2019.13改性沥青的研究现状分析戚春华赵玉芳高明星(内蒙古农业大学,内蒙古呼和浩特010()10)摘要:为了适应交通量的迅猛发展、车辆重载以及复杂的气候变化,对路面材料的性能提出更高的要求,普通沥青已无法满足,必须对沥青进行改性,研发出具有良好路用性能的改性沥青,满足现代道路发展的需要。

对改性沥青的起源与发展进行总结分析,归纳现有研究存在的不足以及改性沥青的发展应解决的问题结果表明:多聚磷酸、SBS、环氧树脂、硅藻土、纳米材料等将是今后制备复合改性沥青的重要材料;对改性沥青改性机理认识不足、改性材料与沥青的相容性问题以及改性沥青的存储稳定性问题是制约改性沥青推广应用的重要原因。

关键词:改性沥青;改性材料;制备工艺;发展中图分类号:U414文献标识码:A文章编号:2096-4390(2019)13-0144-02近年来,随着交通量的迅猛发展,车辆重载以及复杂的气候变化.对公路路面材料的性能提出了更高的要求。

普通沥青路面表面平整无接缝,行车振动小,噪声低,开放交通快,养护简便等优点,但也存在感温性能差,弹性和耐老化性能差,高温易流淌和低温易脆裂等缺点。

基于普通沥青路面存在的缺点难以满足现代道路的使用要求,必须对其进行改性研究,使其满足现代道路建设的要求。

目前有些改性沥青的制备工艺已经相当成熟,对各种新型材料的使用也进行了大量研究.然而对改性沥青的改性机理的研究还缺少深刻的认识。

本文通过对改性沥青的起源与发展进行分析总结,归纳现有研究存在的不足以及改性沥青的发展应解决的关键问题。

1改性沥青的组成成分研究研究发现每种改性剂都有各自的优缺点,比如橡胶改性沥青制备工艺简单,稳定性差,不易贮存,多聚磷酸价格低廉,对沥青高温和老化性能的改善效果较为明显,低温性能较差,SBR改性沥青制备工艺简单,价格低廉,但高温稳定性差,多用于高寒高海拔地区,SBS改性沥青的弹性、低温性能、耐老化等性能均有所提高,对于高寒地区来说,低温性能稍显不足,多用于炎热地区,环氧树脂改性沥青能提高沥青材料的粘附力、拉伸强度以及断裂延伸率,有很高的强度,优良的温度稳定性,且高温条件下抗变形能力较好,制备工艺复杂,施工较难。

基于微观试验的硅改沥青改性机理

基于微观试验的硅改沥青改性机理

收稿日期:2004 10 25基金项目:河北省交通科技项目(Y 02115)作者简介:徐江萍(1965 ),女,黑龙江哈尔滨人,长安大学副教授.第25卷 第6期2005年11月长安大学学报(自然科学版)Journal of Chang an University(Natural Science Edition)Vol.25 No.6Nov.2005文章编号:1671 8879(2005)06 0014 04基于微观试验的硅改沥青改性机理徐江萍1,鲍燕妮2(1.长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室,陕西西安710064;2.同济大学建筑设计研究院,上海200092)摘 要:采用红外光谱(IR)和扫描电镜(SEM )分析的方法,对硅藻土改性剂、不同掺量硅改沥青以及不同种类硅改沥青进行了试验。

分析了硅藻土微观结构对硅改沥青性能的影响,研究了两者之间相互作用的机理。

结果表明,硅藻土与沥青能够均匀混合,并且形成稳定的整体,具有良好的相容性,有助于改善沥青的技术性能,为硅改沥青的进一步应用提供了微观理论上的依据。

关键词:道路工程;硅藻土;硅改沥青;微观试验;红外光谱;扫描电镜中图分类号:U 414.3;TU 441.3 文献标识码:ADiatomite modified asphalt s mechanism based on microcosmic testXU Jiang ping 1,BAO Yan ni 2(1.K ey Laboratory for Special Area Highway Engineering of M inistr y of Education,Chang an U niversity,Xi an 710064,China; 2.Institute of A rchitectural Desig n and Research,Tong ji U niversity,Shang hai,200092,China)Abstract:T his paper car ries out a test fo r diatomite mo dified asphalt w ith different content o f di atom ite and different kinds diatomite mo dified asphalt by IR and SEM to analy ze the influence of diato mite s m icrostructur e o n the capability of diatom ite m odified asphalt.The analy sis results can sho w the interactional mechanism betw een them.T he diatomaceo us earth can evenly mix w ith the asphalt,and forms the stable w hole.It has the g ood com patibility to im pro ve asphalt technical perfo rmance.T his paper offers a micro cosmicly academ ic g ist for the fur ther application of diatomite mo dified asphalt.1tab,5figs,6refs.Key words:road eng ineer ing;diatomite;diatomite mo dified asphalt;m icrocosmic test;IR;SEM0 引 言硅藻土是一种具有特殊结构的工业矿物,有比表面积大、质轻、独特的微孔结构和活性成份等特点,其用途较广。

硅藻土对沥青组分吸收作用的研究

硅藻土对沥青组分吸收作用的研究

Ke wo d : i t mi ; d f d a p a t f u i d fc mp n n s me h n s a ay i y r s d a o t mo i e s h l; o rk n so o o e t ; c a i e i m n l s s
硅 藻 土是一 种生 物成 因的硅 质沉 积岩 , 主要 由硅 藻 ( 一种 单 细胞 的水 生藻 类 ) 骸 和软 泥 固结 而成 的沉 遗 淀矿. 经精选 提 纯 , 硅 藻富 集到 9 %以上称 为精 土 , 颜 色 为 白色 , 堆密 度 为 0 3 / m ~0 4g c , 把 2 其 紧 . c . /m 比 g
表 面 积 5 / ~6 / , 孑 体 积 0 6c g . m g 吸水 率是 自身 重 量 的 3 0m0 g 0m0g 微 L . m / ~0 8c / , ~4倍 , 有体 轻 、 软 、 具 质 多孑 、 L 耐酸 、 比表 面 积大 , 化学 性质 稳定 , 热稳 定性 和 吸附能 力强 等特 性 . 因此 , 在沥 青路 面 材料 中添加 一 定量
3石油大学 ( 东 ) 质油研究所 , 营 : 华 重 东
276 ) 5 0 1
摘 要 : 用 4种 沥 青 与 四种 硅 藻土 , 硅 藻 土 加 入 沥青 中 , 成 沥 青 胶 浆 , 过 化 学 4组 分 的 分 析 , 明硅 藻 土 对 沥 选 将 制 通 证 青 中 的 轻 组 分 有 较 强 地 吸 收 作 用 , 藻 土 通 过 吸 收 沥 青 中 的 饱 和 芬 与芳 香 芬 而 改 善 沥 青 的 道 路 使 用 性 能 , 对 机 硅 并
Absr c : u n so s hata o rki so i t mie we e s lc e t a t Fo rki d fa p l nd f u nd fd a o t r ee td.M i i g t a o iei o a p l ,t e x n hedit m t nt s ha t h mo fe s hatwa de diid a p l s ma .By t nay i g o hef u nd fc m ia o he a l zn n t o rki so he c lc mpo e s,i s p o e ha h n nt twa r v d t t t e dit mieha e t ra or n un to n t e l ht ihtc mp n n nd t tt e a s r ng f n to ft f a o t d b te bs big f c i n o h i weg o o e ta ha h b bi u c i n o hedi— g o f r ntk nd fd aomie o h s at wa if r nt e e i so it t n t e a ph l s d fe e .The d a o t b r e h a u a e a d a o tc ,a d i t mie a s b d t e s t r t n r ma is n o t n t e p r o m a eoft s hatr a o l e i p ov d. he h e f r nc hea p l o d c u d b m r e

硅藻土改性沥青性能研究

硅藻土改性沥青性能研究

摘 要:通过常规指标性能试验得到的三大指标及针入度指数、当量软化点等一系列指
标研究了硅藻土改性沥青的常规性能,然后利用动态剪切流变和低温弯曲流变试验评价了沥
青的流变性能,分析了不同掺量硅藻土对沥青性能的影响。结论表明,一定量的硅藻土可以
降低改性沥青的温度敏感性,提高了沥青的高温性能,但是降低了沥青的低温性能。
软化点采用常用的环与球法进行测试,试验结 果如表 2和图 1所示。
表 2 软化点试验结果
硅藻土掺量 /% 0 8
10
软化点 /℃ 4934 5246 541
硅藻土掺量 /% 12 14 16
软化点 /℃ 549 556 562
由图 1可知,随着硅藻土掺量的增加,改性沥 青的软化点不断增加,掺 16%硅藻土的改性沥青 相比不掺时提高了近 7℃,说明硅藻土可以增加沥 青的粘度,改善沥青的高温性能。 213 延度
38 ≥20
TFOT(或 RTFOT)后残留物
质量变化 /% 残留针入度比 /% 残留延度(10℃)/cm
0.06
65

±0.8
≥61
≥6
在粗集料的选用上原则上应满足质地坚硬、表 面粗糙、外形近似立方体且具有较强的嵌挤力等特 点;使用的细集料应满足洁净无杂质且无风化、和 沥青的粘附力较好等。本文试验用粗细集料均选用 石灰岩,填料选用经石灰岩磨细得到的矿粉。经试 验测试,粗细集料及矿粉技术性能均满足 《公路 工程集 料 试 验 规 程》(JTG E42-2005)的 规 范 要 求。
试验选用吉林长白山地区产的优质硅藻土,它 是一种硅质沉积岩,其主要化学成分是无定形的二 氧化硅,也含有少量的氧化铁、氧化钙及氧化铝 等,其外观 为 白 色,其 粒 径 在 10~30μm 左 右, 硅藻含量在 93%以上,比表面积约为 30m2/g,密 度约为 04g/cm3,其各项指标均满足沥青路面专 用硅藻土技术要求。

例析硅藻精土改性沥青混凝土技术

例析硅藻精土改性沥青混凝土技术

例析硅藻精土改性沥青混凝土技术引言硅藻土主要是由硅藻遗骸和软泥固结形成的沉积矿,经过选矿,除去与硅藻土共生的粘土、石英砂等杂物之后,将硅藻聚集纯度达92%以上的硅藻土称作硅藻精土。

大量的实践研究表明,在沥青混凝土中添加硅藻精土材料后,改性沥青混合料的高温稳定性得到了大大的提高,提高了沥青路面的高温抗车辙能力。

这是由于硅藻精土表面较为粗糙具有耐酸碱、耐磨以及抗滑等多种特点且在性能上比较稳定,独特的微孔结构和活性成分能够在很大程度上改善沥青混合料的使用效果。

一.项目应用的背景近几年,江苏省正处于十二五规划期间,全省农村公路提档升级工作已全面展开。

高淳四园至港口公路改造工程就是列入十二五期间农村公路提档升级中的其中一条道路。

近年来,随着全球气候的变暖,该地区气候夏季连续气温在37摄氏度以上(地表温度50多摄氏度)的天数已达24天之多,而目前农村公路沥青路面设计中沥青原材料选择基本为普通AH-70石油沥青,普通AH-70石油沥青A级规范要求的软化点大于46℃,所以存在沥青软化点偏低,沥青路面高温稳定性差,在夏季高温时易产生车辙、拥抱等早期病害。

结合上述情况,取得业主单位同意后,在四园至港口公路改造工程中的K2+100~K3+100段进行了硅藻精土改性沥青试验段施工。

二、硅藻精土沥青混凝土路面新技术可行性分析1、理论可行性分析硅藻精土是由硅藻的壁壳组成的,壁壳上有多级、大量、有序排列的微孔。

这种独特的微孔结构,赋予它许多优良的性能:孔隙率高、比表面积大、比重小、吸附性强、耐磨、耐酸、热导性低等。

沥青混合料强度来源于粘结力和内摩阻力,是由沥青结合料和矿料两种材料提供的。

硅藻精土改性沥青混合料是通过在混合料拌和时添加硅藻精土,通过试验研究表明,硅藻精土改性沥青混合料在不改变沥青分子结构及矿物级配的情况下,提高沥青混合料的高温稳定性,明显的改善其路用性能,从而表明该新技术在理论上可行。

2、操作可行性分析硅藻精土改性沥青混合料路面施工与普通沥青混合料相比,不需要添加任何专用设备,配合比设计方法与普通沥青混凝土相同,通过试验确定硅藻精土的最佳掺量,然后按照最佳掺量等量替代矿粉,硅藻精土改性沥青混合料的拌和中,硅藻精土的添加采用矿粉添加筒与矿粉分开依次添加,并适当增加混合料的拌和时间。

硅藻土改性沥青混合料路用性能试验研究

硅藻土改性沥青混合料路用性能试验研究

硅藻土改性沥青混合料路用性能试验研究选择硅藻土作为沥青混合料改性剂,考查硅藻土与矿料不同掺量关系式条件下的沥青混合料的路用性能改良状况,通过对沥青混合料进行马歇尔试验、高温稳定性试验、低温弯曲试验等试验,试验结果显示,硅藻土添加到沥青混合料中,减少矿粉用量的条件下,能明显改善沥青混合料的路用性能。

标签:道路工程;硅藻土;路用性能;混合料;改性1 前言相对于常规的聚合物改性沥青,硅藻土改性沥青优势十分明显,尤其是在生产流程、出厂成本、储存方法上的优势尤为突出。

将其掺入到沥青中后,沥青及其混合料的高温稳定性、低温抗裂性均有明显提升,同时水稳性、抗疲劳性和抗老化性也有明显的改善。

鉴于硅藻土的基本特性,硅藻土改性沥青在我国的推广和应用前景十分广泛。

以硅藻土掺入沥青混合料后的改性机理为研究对象,通过试验研究微粒填料与改性剂之间的最佳掺量,对于提高硅藻土改性沥青混合料的路用性能,推广该类路面结构形式,意义显著。

2 硅藻土改性沥青的作用机理2.1 改善沥青的相容性改性剂与沥青之间的相容性是决定改性效果的关键因素。

在分子量和化学结构上,沥青与硅藻土存在明显的不同,二者属于热力学不相溶体系。

正是因为不同组分的相互作用关系,使混合物具备了特殊的物理性质。

因硅藻土颗粒与沥青的相容性较好,能够均匀地分布于沥青中,因此可以明显改善混合料在贮存和运输过程中,由于温度的降低而发生相分离或发生分层等现象。

2.2 提高沥青的分散度硅藻土在沥青中的分散性很好,由于硅藻土含有30%-40%的相对孤立的、自由分散的亚微非聚集颗粒,一旦与沥青相混,非聚结颗粒将互相排斥,并且不会凝结。

保障硅藻颗粒能够较好地分散在沥青中,是提升改性效果的关键,同时也是衡量改性剂性能优劣的重要指标。

硅藻土的物理特性,保证了其在沥青中能够保持良好的分布状态。

2.3 增强与沥青的吸附作用硅藻土的比表面积较大,吸附性能较强,能够提升沥青与矿料的粘附性4-5个级别。

硅藻土改性沥青微观机理分析

硅藻土改性沥青微观机理分析

硅藻土改性沥青微观机理分析沥青是一种重要的矿物质建筑材料,在公路建设中发挥着重要的作用。

近年来,随着新技术的发展,改性沥青作为一种新技术的开发,获得了越来越多的关注。

由于改性沥青的结构和特性远高于普通沥青,因此它在公路建设中的应用越来越广泛。

在改性沥青的开发中,硅藻土是一种重要的改性剂,因此了解硅藻土改性沥青的微观机理分析是改性沥青发展的重要课题。

二、硅藻土改性机理1、改善沥青失水性能硅藻土能有效改善沥青的失水性能。

当硅藻土溶解在沥青中时,它会与沥青相互作用,形成油硅乳液,然后油硅乳液胶结在沥青的表面,形成一个很细的油硅乳液膜,控制沥青的失水性。

2、增加沥青的断裂韧性硅藻土可以改变沥青的断裂韧性,增加沥青的抗断裂性能。

硅藻土在沥青中可以形成一层薄膜,增加沥青的断裂能力,使沥青更加韧性,延长沥青的使用期限。

3、增加沥青的粘结能力硅藻土也可以增加沥青的粘结能力,以改变沥青的结构和粘合性。

当硅藻土溶解在沥青中时,它可以形成一层薄膜,能增加沥青的粒间结构,使沥青更有弹性,以提高沥青的粘合性。

三、研究进展1、高级改性沥青随着硅藻土在沥青中改性技术的不断提高,当前研究已经开发出一种新型改性沥青高级改性沥青。

这种新型改性沥青可以显著提高沥青的抗表面渗水性能和抗冻性能,进而改善建筑物的结构强度和使用寿命。

2、改性沥青的新技术除了硅藻土改性外,还有许多新的改性技术,如加入添加剂改性沥青、碳纳米管添加剂改性沥青和聚氨酯改性沥青等,这些新型改性技术均能显著改善沥青的性能,尤其在增强沥青的抗断裂能力和抗水能力方面发挥了重要作用。

3、自然构造当改性沥青用于自然环境时,改性技术的改变可能会改变沥青的结构,从而影响沥青的整体性能。

因此,在改性技术的运用中,必须结合自然环境,把握改性技术的改变,以达到良好的沥青性能。

四、结论硅藻土改性沥青是目前非常流行的一种新型改性技术,它可以有效改善沥青的失水性能、抗断裂性能和粘合性能,从而提高建筑物的使用寿命和耐久性。

硅藻土改性沥青微观机理分析

硅藻土改性沥青微观机理分析

硅藻土改性沥青微观机理分析近年来,随着改性沥青的广泛应用,人们对改性沥青的性能和可靠性越来越重视。

硅藻土改性沥青在改性沥青中占有重要地位,起着一定的作用。

那么,硅藻土改性沥青的微观机理是什么呢?硅藻土改性沥青,是一种以硅藻土为界面活性剂的改性沥青,经过硅藻土的改性,使沥青的性能得到改善,具有良好的耐水性、低温稳定性和耐压性,并且能够增加抗滑能力,减少沥青损耗。

硅藻土改性沥青的微观机理可以归纳为三类:一是硅藻土与沥青粘合剂形成界面聚集层;二是硅藻土形成沥青毛细管;三是硅藻土形成沥青胶凝结扩散层。

首先,硅藻土与沥青粘合剂形成界面聚集层,即硅藻土的微弱偶合力与沥青粘合剂的强烈偶合力结合,形成了结合稳定的界面聚集层,改善了沥青的结构,增强了沥青的耐水性和抗压性,使沥青具有更好的低温稳定性和抗冻性,从而提高沥青的性能。

其次,硅藻土形成沥青毛细管。

由于沥青的沉淀、弥散和溶解能力很强,能够有效地溶解聚合物结构,使它成为一种可控的分散体系,能够形成沥青毛细管,从而使沥青具有更高的弹性模量和抗拉性能。

最后,硅藻土形成沥青胶凝结扩散层。

硅藻土具有强大的亲水性,可以吸附水分子,形成膜,使沥青粒子之间的分离度较小,从而形成较大的阻力,使沥青具有良好的抗滑能力。

通过上述分析可以看出,硅藻土改性沥青的微观机理主要有三类:硅藻土与沥青粘合剂形成界面聚集层,硅藻土形成沥青毛细管,以及硅藻土形成沥青胶凝结扩散层。

理解这种机理,可以深入研究硅藻土改性沥青的性能,为技术的准确设计和应用提供参考依据。

综上所述,硅藻土改性沥青的微观机理是一个非常复杂的系统,需要充分理解和研究。

研究深入了解硅藻土改性沥青的微观机理,将有助于更好地发挥它的功效,提高改性沥青的性能和可靠性。

硅藻土改性沥青微观机理分析

硅藻土改性沥青微观机理分析

硅藻土改性沥青微观机理分析随着我国建设的发展和进步,交通道路的发展日新月异,沥青作为道路建设的主要材料,受到越来越多的关注。

传统的沥青,往往具有低温性能较差、耐久性不足、可塑性差等问题,易受到低温环境影响,随着环境温度愈低或环境湿度愈高,传统沥青的微观结构被破坏,使用性能明显降低。

为此,人们开发了硅藻土改性沥青来解决上述问题,从而提高沥青的耐久性及性能,为更好的道路施工与运营提供有力的支持。

首先,改性沥青的微观结构发挥了重要的作用。

传统的沥青由石油馏出物组成,它由底物沥青嵌岩、聚合物颗粒、填料和助剂组成,它是一种液态,只有在温度升高后才能形成稳定的混合体,其性能取决于基础物质的性质,如底物沥青和助剂的比例,但由于石油馏出物的特性,传统的沥青往往具有低温性能较差、耐久性不足、可塑性差等问题,易受到低温环境影响,随着环境温度愈低或环境湿度愈高,传统沥青的微观结构被破坏,使用性能明显下降。

硅藻土改性沥青具有良好的抗温性、抗湿性及耐久性,其基本原理是将硅藻土处理后混合到沥青基础物质中,这种微观结构使得改性沥青分子相对稳定,从而具有更好的低温性能、耐久性及可塑性等优点,改性的沥青表面吸附更多的水分子,降低了冻融作用的破坏力,使改性沥青在低温环境中的稳定性和使用寿命得到有效改善。

此外,改性沥青微粒的摩擦系数和强度不如传统沥青稳定,但相对于传统沥青而言,改性沥青具有更好的路面抗冻融能力,可以在低温、高湿条件下得到更好的防护作用。

通过引入聚氨酯类材料,在增加摩擦系数和强度的同时,也提高了沥青的耐久性和耐磨性,进一步提高了沥青的反抗温度变化的能力。

另外,改性沥青能够植被生长,提高了沥青路面附着性能,降低对路面的磨损和损耗,从而改善了基本温度性能,提高了沥青路面的耐用性,也有利于改善城市空气质量。

总之,硅藻土改性沥青具有优越的物理性能,它不仅拥有优异的抗温性、抗湿性及耐久性,而且具有良好的植被生长性,可提高沥青路面的附着力,减少对路面的破坏,同时也能够有效控制环境污染,更好地满足我们对路面建设要求。

硅藻土对橡胶改性沥青混合料路用性能的影响研究

硅藻土对橡胶改性沥青混合料路用性能的影响研究

82卜春锋硅藻土对橡胶改性沥青混合料路用性能的影响研究硅藻土对橡胶改性沥青混合料路用性能的影响研究卜春锋(平顶山市公路交通勘察设计院,河南平顶山467000)摘要:为探讨硅藻土用量对于橡胶沥青混合料路用性能的影响,基于车辙试验、低温弯曲试验和冻融劈裂强度试验等一系列室内试验,以18%橡胶沥青为对照组,研究了不同用量(8%、10%、12%、14%、16%)硅藻土与18%橡胶粉对复合改性沥青混合料高温稳定性、低温性能及水稳定性的影响规律。

试验结果表明:适量的硅藻土不仅可提高复合改性沥青混合料的高温抗车辙和抗永久变形能力,还能增强沥青混合料在低温抗裂性能与抗水损害性能,综合各方面性能变化趋势及经济性,建议硅藻土用量为12%。

关键词:道路工程;硅藻土;橡胶粉;沥青混合料;路用性能中图分类号:U 414Study on the Infl uence of Diatomite on the Pavement Performance of Rubber Modifi edAsphalt MixtureBU Chun-feng(Pingdingshan Highway Transportation Survey and Design Institute, Pingdingshan 467000, Henan, China)Abstract: In order to explore the infl uence of diatomite content on the pavement performance of rubber asphalt mixture, based on a series of indoor tests such as rutting test, low temperature bending test and freeze-thaw splitting strength test, taking 18% rubber asphalt as the control group,the infl uence of diff erent dosage (8%, 10%, 12%, 14%, 16%) diatomite and 18% rubber powder on the high-temperature stability, low temperature crack resistance and water stability of composite modifi ed asphalt mixture were studied. The test results show that not only the high-temperature rutting resistance and permanent deformation resistance of the composite modifi ed asphalt mixture have been improved , but also the low-temperature crack resistance and water damage resistance of the asphalt mixture have been enhanced. Based on the performance change trend and economy of all aspects, the dosage of diatomite is recommended to be 12%.Key words: road engineering; diatomite; rubber powder; asphalt mixture; road performance近年来,为改善沥青路面受复杂环境、超载现象等出现裂缝、车辙等早期病害的现状,研发人员不断从新材料选择、路面结构优化等方面着手,寻求性能高、耐久性强的新型沥青路面。

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了误差 影 响 , 明显减 少 了所 需测试 模 态 的阶数 , 使该模 态识别方 法具 有实桥 应用 的前提 。建议 按 以下 步骤进 行桥梁 结构构 件刚度 识别 :)建 立有 限元 初始 动力模 1 型并进行 传感器 优化 布置 ;)利 用现 场检 测及 试验结 2
参考文献 :
1 S g ain ,. si K ie n . C uhy . ,R l 权景 纯最 . y 及进 一步 求 出最 佳平 差参 数 ,极 大地 限 制 [】 M.A b ba,SF Mar ..M lrA d TK. ag e :
收 稿 日期 :0 6 5 2 20- - 2
实 际分 布状况 以及与 沥青 之 间的吸 附和粘 结状 况 。通
过材料微观形貌学 , 可以研究硅改沥青胶浆的组成 , 了
以上分 析进 一步 表 明本文 提 出的采用 桥梁 低 阶动
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F b u r,1 9 , C P .7 - 9 . e ray 9 1 AS E, P3 0 3 0
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这 与许 多研 究结 论是一 致 的 。
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硅 藻 土 ห้องสมุดไป่ตู้ , 沥 青 微 观 机 理 研 究 I 生
鲍 燕 妮 石 鸿。 朱 晓宇
( 同济大 学建筑 设计 研究 院 上 海科 达市 政交 通设 计 院 )

要: 采用红外光谱和差示 扫描量热分析的方法 , 对硅藻土改 性剂 、 同掺量硅改 沥青 以及 不同种类硅 改沥 青进 不
相互独立的测试信息也增多 ,测试误差对于识别结果 可 靠性 要求 , 可一 次性识 别损 伤位 置及 损伤 程度 , 并 识 影响越小。 这是 由于式( ) 3 中多余方程对于测试误差有 别 精度 与结 构损 伤程 度无关 。此 方 法有望 在实 际桥 梁 约束作 用 , 限制 了误 差影 响 的缘 故 。因此 , 文认为 多 结 构 的损伤及 抗 弯 刚度评 价 中得 到 推广 和运用 。 本 余方程数量对减少测试误差及对于损伤识别结果的影 响至关重要。 另一方面 , 通过增加约束条件及导入有限
果修正动力模型;) 3 进行测试系统误差分析 , 并根据误 P s d n , li r i,9 8 a a e a Ca fn a1 7 : o 差水平决定现场模态测试阶数 4 选用高精度 、 ) 高稳 【 袁红茵. 3 】 洛溪大桥结构静动力特性 的实 时安全性监测[ , J 中 ] 定 性和 高可靠性 的测 试系 统 , 进行 现场 模态 测试 :) 5抗 国市政工程 ,o 6 第1 2 o 。 期
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及 有 限权量 最d -乘解 理论 直接 进 行识 别及评 定方 法  ̄- "
从 以上计算 例 中不 难 看 出测 试模 态 的 阶数越 多 , 对 于多 种测试 误 差表 现相 当稳定 ,可满 足工程 精度 及
Dee t n o t n s gd t n o tu tr 1me t rm tci fSi esDe r ai fSrcu a E e nsf o f o l o
果影 响很 大 ,可 考虑 其作 为决定模 态 测试 阶数 的控制 性误 差 。 一定程度 的偶 然误 差对识 别结 果影 响较小 。 同 样, 一定 程度 的测 试频 率误 差对识 别结 果影 响亦较 小 。
行了试 验。分析了硅藻土微观结构对硅改沥青性能的影响 , 研究 了两者之间相互作用的机理 , 为硅藻 土改性沥青的进一
步 应 用 提供 了微 观 理 论上 的依 据 。
关键词 : 藻土; 硅 硅藻土改性沥青 ; 红外光谱 ; 差示扫描量热分析 ; 微观机理
藻 土是一种 性 能很稳 定 的工 业矿 物 ,具有 表面粗
硅 藻土 改性 沥青 混合料 的路 用性 能受 沥青 、硅 藻
糙 、 度较 大 、 酸碱 、 磨 、 滑 , 特 的微孔 结 构 和 土 和 矿 粉 三 者 之 间 交 互 作 用 而 产 生 的 微 观 结 构 的 影 硬 耐 耐 抗 独 活性成份 等特 点 , 其用作 沥青 改性 剂 , 将 能够 改善沥青 响。硅 改沥青 的微观结 构 主要是 指 硅藻 土在沥 青 中的 混合料 的路用性 能 。
瑞典 编 魏子卿译 , 差理论与广义逆矩阵[ , 误 M】 弯刚度识别、 结构健康性评价及进一步修正动力模型 : [] 布耶哈马 ( ) , 4 测 绘 出版 社 ,9 0 8 第 1 . 18 年 月 版 6 动静载 试验等 现场试 验验 证 。 )
5 】 Y. u n 袁 , . i o T Sw d n N r u i a i 此 外 ,模 态振 型 的系统 误差E 及 E 2 R1 R 对识 别结 【 H. Y a ( 红 茵 ) K H r , . a aaA dY. a yk :
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