纳米改性沥青混合料路用性能

合集下载

无机纳米粒子树脂橡胶复合改性沥青混合料路用-性能研究

无机纳米粒子树脂橡胶复合改性沥青混合料路用-性能研究作者：***来源：《西部交通科技》2024年第03期作者簡介：黄先滨（1980—），高级工程师，主要从事施工技术管理工作。

为实现纳米材料及胶粉对沥青改性的改进及优势集成，文章采用碳纳米管、纳米二氧化钛及丁腈橡胶对沥青进行复合改性研究。

在通过试验获得各组分最佳掺量为碳纳米管1%、纳米二氧化钛2%和丁腈橡胶2%的基础上，进行混合料的配合比设计及车辙试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验，评价沥青混合料的高温性能和水稳定性。

结果表明：无机纳米粒子树脂橡胶复合改性沥青混合料的最佳油石比为4.9%，并具有良好的水稳定性及高温抗车辙性能。

道路工程；无机纳米粒子树脂；改性沥青；橡胶改性沥青；水稳定性；高温抗车辙性能U414.1A0200530引言纳米材料及橡胶材料均为良好的沥青改性剂［1］，能对沥青的高温性能、低温性能、老化性能及疲劳性能等起到良好的改性效果［2］，因而被广泛地使用并获得相关的研究。

本文提出使用纳米材料与橡胶材料对基质沥青进行复合改性实现二者的优势集成，从而制备出性能更加优异的改性沥青，而国内相关的研究报道较少，对该改性沥青的性能特点了解甚少，因此，针对无机纳米粒子及树脂橡胶复合改性沥青开展研究显得十分必要［3］。

同时，结合料的性能最终会影响混合料的性能［4］，因此必须要对制备的混合料的性能进行评价，明确混合料的性能特点，从而使混合料得到更好的发展和应用［5］，使其更好地服务于交通基础建设和交通强国建设的事业中。

1原材料性能1.1沥青本文所用无机纳米粒子树脂橡胶复合改性沥青经单组分掺配试验制得，且其组分最佳掺量为1%碳纳米管、2%纳米二氧化钛和2%丁腈橡胶，无机纳米粒子树脂橡胶复合改性沥青在下文简称为1T/2N/2D，所用基质沥青及复合改性沥青性能指标分别见表1、表2。

由表1、表2可知，无机纳米粒子树脂橡胶复合改性沥青具有良好的性能，表现出良好的改性效果，使改性沥青具有更优的高温性能及低温性能，从而提高沥青路面的使用品质。

掺加纳米改性剂的沥青与温拌混合料的性能

蠕变劲度Ｊ越小，明沥青的温度收缩应力越ｓ表小；变速率ｍ越小，明沥青的变形能力越好。蠕表试验结果表明，ＹＺＣ能提高沥青的低温抗裂性能。
未除尘冷料
种从国外引进的基于纳米技术的硅烷类液态
改性剂（ＹＺＣ改性剂）能溶于水和沥青。该产品能，
００５ｍ．７ｍ筛孑通过率／Ｌ％
ＯＯ．８６
１８．
显著提高沥青混合料的水稳定性，同时改善其高温稳定性、温抗裂性和抗疲劳性能。目前，低已在美国、印
变（Ｒ）验ＤＳ试
按照ＡＳＴ４ＡＨＯＴ２０规定方法，原样沥青经将旋转薄膜烘箱老化后，再按ＡＳＴ３５方法进行ＡＨＯＴ１
动态剪切流变（Ｓ试验。试验温度为６ＤＲ）４℃ 。试验结果见表３。
试验段，优异的路用效果得到了充分证实。ＺＣ改其Ｙ性剂通过化学反应，料表面亲水的极性基团转化将集为亲油的非极ｌ基团，料和沥青之间的连接键增生使集
强１２，Ｏ一０倍从而极大提高集料与沥青的黏附ｌ生。本文通过试验评价添加纳米改性剂的沥青与
度、土耳其等多个国家广泛应用，国内也铺筑了多条
２１０１年１０月１０日收到国家自然科学基金重点项目（０７００、５８８９）广东省交通科技项目（０００－０）２１－２０１资助

碳纳米纤维改性热拌沥青混合料的特性研究

碳纳米纤维改性热拌沥青混合料的特性研究摘要：多功能纳米材料具有经济有效地增强道路材料功效和长期性能的潜力。

本研究通过添加不同比例的CNF对HMA混合料分别进行改性，致力于探索导电碳纳米纤维改性热拌沥青混合料的力学性能。

采用间接拉伸加载模式对素混合料和改性混合料的粘弹性、强度、抗永久变形能力和疲劳特性加以评估。

为了了解CNF在HMA混合料中的微观力学行为，采用扫描电子显微镜（SEM）对HMA样品断裂面的微观结构和形貌进行研究。

试验结果发现，添加的CNF以一种独特方式提高了HMA混合料的宏观性能。

本文阐述了对CNF改性机理的基本认识以及其对HMA整体力学性能和试验室指标的影响效果。

关键词：碳纳米管、改性沥青、力学特性1.引言近年来，经纳米材料强化的传统材料已取得了研究者的关注，这归因于它们的高效、多功能性和长期性能[1-5]。

纳米材料的独特力学性能和流变特性有利于持久耐用路面材料的设计和施工。

然而纳米颗粒的分散和与基质材料的相容性是发展纳米复合材料的主要挑战[1]。

纳米复合材料的研发主要依靠纳米颗粒/基体界面的粘合以及纳米颗粒在基质中的分散性实现[1]。

分散不当的纳米颗粒可能因为出现损伤而降低材料的性能。

由哈塔卜[6]等人开发的超声和高速剪切混合分散方法的结合，使得获得高度分散并具有改进力学性能的聚合物纳米复合材料成为了可能。

Khattak et al.[7,8]开发了一个使得CNF 能在沥青结合料中均匀混合的高效混合方法。

他们发现，改性CNF显著改进了沥青结合料的复数剪切模量和抗疲劳性能。

其他纳米材料，如纳米粘土已被证实可以提高沥青的抗车辙性能，但未减轻疲劳问题[9]。

纳米碳酸盐改性沥青表现出增强的抗车辙性能和改进的低温韧性[10,11]。

Yu et al.[12]研究了蒙脱石对SBS共聚物改性沥青性能的影响。

在他们的研究中，钠蒙脱石和有机蒙脱土（纳米粘土）对SBS改性沥青的复数剪切模量和相位角有所改善。

纳米改性沥青及其路用性能

纳米改性沥青及路用性能研究摘要：纳米材料由于其特殊的物理性质，在材料学中的应用越来越广泛，纳米改性沥青的研究成为路面材料研究的热点。

本文通过介绍纳米改性沥青及其研究现状，并结合实验数据，分析得出纳米改性沥青的路用性能，最后对纳米改性沥青的应用前景进行展望。

关键词：纳米材料，纳米改性沥青，路用性能；正文：1.纳米材料简介纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料。

纳米颗粒材料又称为超微颗粒材料，由纳米粒子(nano particle)组成。

纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在1～100nm间的粒子，是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，从通常的关于微观和宏观的观点看，这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统，是一种典型的介观系统，它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。

当人们将宏观物体细分成超微颗粒（纳米级）后，它将显示出许多奇异的特性，即它的光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和大块固体时相比将会有显著的不同。

纳米粒子异于大块物质的理由是在其表面积相对增大，也就是超微粒子的表面布满了阶梯状结构，此结构代表具有高表面能的不安定原子。

这类原子极易与外来原子吸附键结，同时因粒径缩小而提供了大表面的活性原子。

2.纳米改性沥青介绍及其研究现状纳米材料改性沥青的研究是道路交通材料研究中的热点和前沿课题，纳米粒子与沥青的相容性以及在沥青中的分散和稳定性是决定纳米材料改善沥青各项性能的关键。

具有改性性能的纳米颗粒在沥青的改性方面表现出优良的混融、增强和增韧性能，对改善沥青混合料路用性能具有良好的效果。

纳米改性沥青路用性能纳米粒子的比表面积很大，表面能高，处于非热力学稳定态，很容易团聚在一起，形成带有若干弱连接界面的尺寸较大团聚体，这种团聚的二次粒子难以发挥其纳米效应，使材料达不到理想的性能。

而且由于表面有大量硅羟基，使得纳米Ⅰ具有强亲水性，在有机基体中的分散性和浸润性很差。

应用碳纳米管提高SBS改性沥青及其混合料路用性能的研究

第３０卷第１期２０１４年１月
森
林
工
程
Ｖｏ１．３ＯＮｏ．１
ＦＯＲＥＳＴＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｊａｎ．，２０１４
应用碳纳米管提．同＿Ｃ＿＿ｊＩ — ＳＢＳ改性沥青及其混合料路用性能的研究
ｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅａｎｄＳＢＳｒｕｂｂｅｒｗａｓｂｅｔｔｅｒｉｎｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｐｅｆｒｏｒｍａｎｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｏｄｉｉｅｆｄａｓｐｈａｌｔ；ｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌ；ＳＢＳｒｕｂｂｅｒ；ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌ
弱化学相互作用（这里主要以竹一叮Ｔ堆积作用为主）。加入碳纳米管的ＳＢＳ沥青较单纯ＳＢＳ改性沥青在综合性能上有较大
改观。
关键词：改性沥青；碳纳米管；复合材料；ＳＢＳ橡胶；功能纳米材料
中图分类号：Ｕ４１４．７５；Ｓ７７３．３文献标识码：Ａ文章编号：１００１— ００５Ｘ（２０１４）０ｌ一０１２０— ０４
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＮｅｗｔｙｐｅｍｏｄｉｉｆｅｄａｓｐｈａｌｔｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄｂｙａｄｄｉｎｇｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅａｎｄＳＢＳｒｕｂｂｅｒｉｎｔｏａｓｐｈａｌｔ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｒｏａｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｔｅｓｔｗｅｒｅｄｏｎｅｏｎｔｈｉｓｍｏｄｉｉｆｅｄａｓｐｈａｌｔｉｎｃｌｕｄｉｎｇｄｕｃｔｉｌｉｔｙ，ｓｏｔｆｅｎｉｎｇｐｏｉｎｔａｎｄｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎｔｅｓｔ，ａｎｄＤＳＣｔｅｓｔ．

改性沥青纳米复合材料分散性和稳定性简析

改性沥青纳米复合材料分散性和稳定性简析1纳米改性沥青的基本原理纳米（nm）是一种长度单位，1 nm=10-9m。

纳米材料是三维方向中有任一维方向上处于纳米量级的材料或其复合物。

纳米材料由于处于介观领域，因而具有许多奇异的效应，如小尺寸效应、表面效应、量子隧道效应等。

表现在宏观物理性能上，则可以使材料的性能产生质的突变，如绝缘体变为导体、导体变为绝缘体、神奇的发光现象、光催化灭菌自清洁效应、超高强度和超高韧性等。

正像20世纪初期微电子技术引领人类进入微电子时代一样，纳米技术将引领人类走向纳电子时代，在未来引起社会各项技术的根本变革，并将走得更远，真正使人类由必然王国走向自由王国。

国内外许多科学家曾经预言，纳米技术将引起21世纪一场新的技术革命，目前这一预言正在变为现实。

纳米改性沥青是一种沥青纳米复合材料。

纳米添加剂材料（分散相）与沥青基质材料（分散介质）的相容性和分散稳定性，是纳米改性沥青优异性能得以发挥和体现的关键因素。

相容性是分散性穩定性的基础因素和必要条件，但不是充分条件。

如何采取适当的技术手段和工艺措施，使其良好混合，并使纳米材料均匀稳定地分散于沥青材料中，是我们研究的最终目的。

本文结合我们近几年关于纳米材料和改性沥青的研究实践，对其相容性和分散性稳定性进行分析探讨[1]。

2相容性研究2.1金属纳米材料作为纳米改性沥青添加剂按现有技术，几乎可以将任何金属材料用比较方便的方法（激光法、等离子体法、自蔓延燃烧法等）制备成纳米量级，金属材料与沥青材料互补性也较强，应该是一种比较有前途的纳米沥青改性方法。

但迄今为止，这方面的研究报道较少，主要原因为：（1）金属材料的金属键不同于离子键、共价键（极性共价键）、分子键等键合，化学结合性有其特殊性，因而金属材料与其他材料的结合难度更大;（2）有关金属表面活性剂的研究较少，即便有，也只是利用填隙原子或合金原理有限地改变金属材料（表面）的微观力场，很难将金属材料微颗粒的表面性质进行根本性的改变;（3）金属材料的抗氧化性能、绝热性能、耐磨性能、高温力学性能等不如无机非金属材料;（4）金属材料，尤其是稀有金属和贵金属材料的成本较高，来源也远不如无机非金属材料广泛。

碳纳米管改性沥青路用性能的研究进展

碳纳米管改性沥青路用性能的研究进展摘要：碳纳米管作为一种纳米材料，重量较轻，结构呈六边形，具有许多不同寻常的电学、力学和化学性能。

近些年纳米技术被不断深入研究，碳纳米管和纳米材料具有很好的应用前景。

其特殊的性能被许多研究人员应用到沥青中，通过试验探究碳纳米管对沥青及其改性后相关性能评价指标的影响，改善沥青路面的高温稳定性和低温抗裂性，从而提高沥青及其混合料的路用性能。

关键词：碳纳米管；评价指标；路用性能1 引言1985 年，C60的发现吸引了全世界的目光，1991 年日本电子公司（NEC）的饭岛博士发现了一种更加奇特的碳结构——碳纳米管（简称CNTs）[1]，由于碳纳米管功能的特殊性，被大量的应用在沥青中。

Amin等人在沥青中加入多壁碳纳米管，沥青的高温性能得到改善，Yang等人在沥青中加入单壁碳纳米管使沥青的针入度、延度等提高，Faramarzi等人的研究发现在沥青中掺入多壁碳纳米管可以提高沥青的车辙因子，Santagat等人发现多壁碳纳米管的掺入到沥青中可以降低沥青的热氧老化的敏感性[2]；许晨通过试验测试制备的CNTs改性沥青，发现较好的改善了高温性能，降低了其温度敏感性，并且粘度有了提升较大[3]；姚红淼等人研究发现，少量的CNTs能显著提高沥青的粘度、高温稳定性以及低温蠕变能力，但在一定程度上会影响施工和易性，温度越高，CNTs随着掺量的增加对沥青性能的影响越明显，国内学者对纳米材料的研究首先表现在对于材料的复合改性、智能化及功能化的关注，并逐步将目光从宏观转入到微观进行研究，纳米材料与技术已成为沥青路面的研究趋势[4]。

2 CNTs改性沥青的制备工艺CNTs改性沥青有较简单的制备方法，主要有机械搅拌法、高速剪切法和超声波分散法。

在此次试验中，纳米改性沥青的制备温度一般保持在180℃左右。

首先称取规定质量的基质沥青、SBS改性剂、纳米材料和稳定剂（采用硫磺类稳定剂），再将规定掺量的纳米材料和SBS改性剂在干净烧杯中搅拌均匀，待基质沥青温度达到规定温度后，缓慢将混合后的纳米材料和SBS改性剂加入至基质沥青中，打开剪切机，并调整转速，开始是剪切机转速为3500rad/min，温度保持在180℃，以此状态持续剪切30min；之后加入稳定剂，并将转速降至2500rad/min，试验温度仍为180℃，继续剪切40min。

纳米二氧化硅含量对沥青混合料性能的影响

由于交通量的日益加重、车辆载荷的不断增加，不得不通过沥青改性的方法来提高沥青混合料路面的路用性能。以前常用一些聚合物改性的方法，比如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-橡胶或橡胶改性。而现在通过纳米材料对沥青进行微观改性已经成为了一种趋势[1]。
用纳米材料对沥青进行改性与现有的沥青改性方法截然不同，较小的尺寸和较大的接触面积是导致性能改善的重要因素，最佳浓度和最佳剂量是次要因素。因此纳米材料改性剂能够在涂料中表现出优异的性能。纳米材料改性剂有纳米氧化锌，纳米氧化铝，纳米二氧化硅等。这些添加剂都有助于提高材料的耐蚀性、机械性能和防紫外线的性能[2]。
性能显得尤为重要。纳米材料因其在力学、热学和电学性能等方面的优势，在沥青改性中得到了广泛的应用。
通过分别向 PG64-22 号沥青中加入 0.5%~6.0%不同剂量的纳米二氧化硅，发现纳米二氧化硅添加剂会对沥青混
合料性能产生一定的影响。采用差示扫描量热法、热重分析、傅里叶变换红外光谱和原子力显微镜技术研究了
试验材料见表 1。本研究中使用的二氧化硅是一种气相二氧化硅，也称热成因二氧化硅，因为它是在火焰中生成的，由微观无定型二氧化硅液滴熔融成分枝状、链状的三维二次颗粒后再凝聚成三级
收稿日期：2019-01-28 作者简介：祝雯霞（1969-），女，陕西省西安市人，高级工程师，1994 年毕业于西北轻工业学院机械制造工艺与设备专业，研究方向：工程材料。
E-mail：1453974293@。
2554
当代
颗粒。所得粉末的容重极低，表面积大。其三维结
构使其用作增稠剂或增强填料时具有增粘、触变性
能。其表面积在 175225 m2/g 之间，密度为 2.2 g/cm2。
材料名称沥青沥青沥青沥青石料石料石料石料

纳米蒙脱土改性沥青

纳米蒙脱土改性沥青许丽(扬州大学建筑科学与工程学院，江苏扬州M150464)摘要：沥青因其良好的粘弹性能己被广泛用于高等级公路的路面铺装。

但是，随着使用寿命的增加，其表面功能逐步退化，容易产生车辙、拥包、开裂、松散和坑槽等破坏。

因此，对沥青进行改性，提高其力学性能和温度适应性，进而提高路面使用性能和寿命，对我国的公路建设具有非常重要的意义。

随着高等级公路的大量建设，也对沥青路面的路用性能和耐久性提出越来越高的要求，改善现有沥青材料性能是满足这一要求的重要基础。

纳米蒙脱土改性沥青是近年来国内外的研究热点，纳米蒙脱土改性沥青的突出优点是能抑制沥青材料的老化、提高沥青的高温稳定性，对于延长沥青路面的使用寿命具有显著作用。

关键词：沥青；改性；纳米蒙脱土；使用寿命Nano montmorillonite modified asphaltXuli M150464(College of Civil Science and Engineering,Yangzhou University,Yangzhou,Jiangsu) Abstract:The viscoelastic property of asphalt because of its good to have been widely used in high grade highway pavement.But with the increase of service life,the surface function is gradually degenerating,prone to rutting,hold the bag,cracking, loose and potholes and other damage.Therefore,the asphalt were modified,improve the mechanical properties and the temperature adaptation and improve the pavement performance and life,the highway construction in our country has very important significance.With a large number of high grade highway construction,road on the asphalt pavement performance and durability of the proposed requirements more and more high,improve existing asphalt material performance is to meet an important basis for this requirement.The OMMT Modified asphalt is in recent years,the research focus at home and abroad,the outstanding advantages of OMMT modified bitumen is can inhibit the aging of asphalt materials and to improve asphalt high temperature stability,plays a significant role for prolonging the service life of the asphalt pavement.Key words:asphalt；modify；nanometer montmorillonite；service life1前言近几十年来，我国的公路建设，尤其是高等级公路建设得到了飞速发展，其中沥青路面以其优越的性能占据了主要地位。

研究沥青混合料的新的技术手段

研究沥青混合料的新的技术手段沥青混合料是道路建设中常用的材料之一，而研究沥青混合料的新的技术手段对于提高道路建设质量和降低维护成本具有重要意义。

本文将介绍几种新的研究沥青混合料的技术手段，并分析其优劣势。

一、基于纳米材料的研究方法近年来，纳米材料在材料科学领域的应用日益广泛。

研究人员发现，将纳米材料添加到沥青中可以显著改善沥青混合料的性能。

例如，添加纳米粒子可以提高沥青的抗老化性能和抗裂性能。

此外，纳米材料还可以增强沥青的粘附性和改善其稳定性。

因此，基于纳米材料的研究方法被认为是研究沥青混合料的新的技术手段之一。

二、基于生物材料的研究方法随着环保意识的提高，研究人员开始关注使用生物材料来改善沥青混合料的性能。

例如，一些研究表明，将植物纤维添加到沥青中可以提高其抗裂性能和抗水性能。

此外，生物材料还可以改善沥青的可再生性，减少对化石燃料的依赖。

因此，基于生物材料的研究方法也是研究沥青混合料的新的技术手段之一。

三、基于机器学习的研究方法机器学习是一种人工智能的分支领域，可以通过对大量数据进行学习和分析来发现模式和规律。

在研究沥青混合料时，研究人员可以利用机器学习算法对大量实验数据进行分析，从而找到影响沥青混合料性能的关键因素。

通过建立预测模型，可以预测不同配比和工艺参数下沥青混合料的性能。

因此，基于机器学习的研究方法可以帮助研究人员更好地理解沥青混合料的性能，并优化设计和施工过程。

四、基于数字化技术的研究方法数字化技术的发展使得研究沥青混合料的过程更加高效和精确。

例如，利用三维扫描技术可以对沥青混合料的微观结构进行精确的测量和分析。

此外，基于计算机模拟的方法可以模拟不同工艺参数对沥青混合料性能的影响，从而指导实际工程中的设计和施工。

因此，基于数字化技术的研究方法可以提高研究效率和准确性。

基于纳米材料、生物材料、机器学习和数字化技术的研究方法是研究沥青混合料的新的技术手段。

这些方法可以提高沥青混合料的性能，并为道路建设提供更好的材料选择和工艺指导。

对纳米沥青路面研究现状的分析

对纳米沥青路面研究现状的分析对纳米沥青路面研究现状的分析摘要：纳米材料的物理、化学性质与宏观体系具有较大的区别，其力学性能如弹性模量、弹性系数、摩擦和粗糙概念等均发生了质的变化，使纳米复合技术及其工程应用层面具有更大的研究内涵和应用优势。

对于纳米沥青路面研究现状进行了分析和评价，希望对今后纳米沥青的理论研究和施工设计提供参考。

关键词：纳米沥青；改性沥青；耐久性0 引言近年来，纳米技术正在逐渐渗透到交通材料领域，纳米材料改性沥青即是其中一个重要的研究方向。

纳米材料尺度由于处于微观领域，因而与其他材料不同，具有特殊的界面效应，并且外表原子活性极强，极易与其他原子结合而使自身到达稳定状态，这就是纳米微粒活化，也是纳米粒子不稳定的根本原因。

纳米材料改性沥青之所以不同于其他改性沥青，根本原因在于纳米材料改性沥青是从微观结构上改变沥青性能。

纳米材料能够从根本上大幅度改善沥青性能，这是其他沥青改性方法所不能比较的。

因此，纳米材料改性沥青是国内外沥青材料研究的热点和前沿，它正在成为交通材料研究和应用的新经济增长点。

1 纳米材料的开展迄今，纳米技术对传统材料性能的优化已被证明是一个良好的研究、应用对象。

国内外在建筑材料领域业已开展了一系列卓有成效的研究和应用实践，在纳米涂料、高力学性能材料、高分子级纳米复合材料方面取得了很多根底研究和商业化成果，如纳米化高强度合金、纳米增韧陶瓷以及纳米改性橡胶等。

20世纪90年代，美国联邦公路局等机构倡导并生产的低碳、高强度纳米化钢铁被成功应用到工程实践中，取得了显著的使用效果[1，2]。

2007年9月欧洲“水泥及混凝土纳米技术研讨会〞共设了8个论题探讨纳米技术在水泥基材料上的应用【3】。

2007年8月美国联邦公路局、等在其发布的?欧洲、加拿大长寿命混凝土路面?报告中重点提及欧洲在路面纳米技术方面的进展，并在休斯敦大学、得克萨斯州展开了智能路面材料及检测技术方面的研究[4，5]。

纳米材料改性沥青研究进展

纳米材料改性沥青研究进展摘要:本文综述了纳米材料改性对沥青和沥青混合料力学性能和耐老化性的影响。

对高性能和长效沥青路面的需求极大地推动了传统道路沥青粘合剂的改性。

为了满足这种需求，使用纳米材料对沥青结合料进行改性似乎很有前景，因为少量改性可以显著提高沥青混合料的力学性能。

已经有几项研究评估了纳米材料改性的效果，主要集中在沥青结合料性能和流变性上，积极的发现鼓励了改性沥青混合料的研究。

介绍了纳米材料改性沥青的研究进展。

关键词：纳米材料；纳米改性沥青；性能；道路工程一、纳米改性沥青概述沥青粘合剂，即沥青，是一种广泛用于全球道路建设的材料。

通常，沥青是从精炼原油中获得的，其最终性质取决于原油来源和精炼过程。

沥青可以描述为一种热塑性粘弹性材料，在中低温（低于25℃）下表现为固体，在更高的温度下（通常高于60℃），表现为液体或半固态[1,2]。

该特性允许其用于道路施工。

首先，将沥青加热至与骨料适当混合，最后，在压实过程并冷却至环境温度后，沥青将作为骨料的粘合剂。

然而，沥青温度敏感性给在役沥青路面带来了一些问题。

永久变形和开裂力学分别与高和低使用温度高度相关。

在使用过程中，沥青路面必须承受各种环境条件和交通荷载。

在许多情况下，传统的渗透级沥青在使用寿命内不再能够确保所需的性能，可能需要进行早期养护工作或重建。

此外，沥青是一种对老化敏感的材料，其性能随着时间的推移而恶化。

老化沥青变得更硬、更脆，从而影响沥青混合料的性能[1]。

老化效应在暴露于紫外线辐射、水分、氧气和较大温度变化等环境条件下的表层中尤其严重[3]。

因此，沥青混合料的使用寿命取决于其抗老化性能[4]。

二、纳米材料改性沥青的制备要制得性能优良的纳米改性沥青，关键在于解决纳米改性剂与沥青的兼容性问题，即分散性问题。

多数情况下，纳米粒子的添加降低了沥青的存储稳定性，导致纳米材料与沥青的兼容性较差，纳米材料加入到基质沥青中，有的甚至发生团聚、沉降现象，进而影响纳米材料对沥青的改性效果及纳米改性沥青的品质。

纳米TiO_(2)_TLA复合改性沥青及混合料性能研究

纳米TiO_(2)_TLA复合改性沥青及混合料性能研究第一篇范文纳米TiO2-TLA复合改性沥青及混合料性能研究摘要：沥青路面作为我国交通基础设施的重要组成部分，其性能直接关系到道路的使用寿命和行车安全。

近年来，纳米技术的发展为沥青路面材料的改性提供了新的思路和方法。

本文通过研究纳米TiO2与TLA（沥青、填料、乳化剂）复合改性沥青及混合料的性能，探讨了纳米TiO2-TLA复合改性剂对沥青及混合料性能的影响，为沥青路面材料的改性和优化提供了理论依据。

1. 引言沥青路面由于其良好的耐久性、防水性能和较低的建设成本，在我国得到了广泛应用。

然而，传统沥青路面材料在高温稳定性、抗裂性、耐久性等方面存在一定的问题，严重影响了道路的使用寿命和行车安全。

纳米技术的引入为改善沥青路面材料的性能提供了新的途径。

纳米TiO2作为一种新型的纳米材料，具有较高的比表面积和独特的物理化学性质，将其与TLA复合改性沥青及混合料，有望提高沥青路面的性能。

2. 实验部分2.1 原材料本研究选用了一种常用的基质沥青，其主要技术指标如表1所示。

纳米TiO2、填料、乳化剂等其他原材料均符合相关标准要求。

表1 基质沥青主要技术指标2.2 改性沥青制备采用湿法改性工艺，将纳米TiO2、填料、乳化剂等原材料按一定比例混合均匀，然后将混合物加入基质沥青中，通过搅拌使纳米TiO2均匀分散于沥青中，制备出纳米TiO2-TLA复合改性沥青。

2.3 性能测试对纳米TiO2-TLA复合改性沥青及混合料进行了一系列性能测试，包括软化点、针入度、延度、马歇尔稳定性、劈裂抗拉强度等，以评价改性效果。

3. 结果与讨论3.1 纳米TiO2-TLA复合改性沥青的性能如表2所示，与基质沥青相比，纳米TiO2-TLA复合改性沥青的软化点明显提高，表明改性剂的加入提高了沥青的高温稳定性；同时，改性沥青的针入度降低，说明改性剂的加入提高了沥青的硬度；此外，改性沥青的延度有所降低，表明改性剂的加入对沥青的抗裂性有一定影响。

纳米层状硅酸盐改性沥青路用性能研究的开题报告

纳米层状硅酸盐改性沥青路用性能研究的开题报告一、背景与意义近年来，随着城市化和交通运输的不断发展，路面工程的重要性越来越凸显出来。

相比于传统的沥青路面，改性沥青路面在防水、防潮、耐久性等方面具有优秀的性能，能够在多种恶劣环境下长期使用。

同时，纳米材料也成为了当前研究的热门方向，其在路面工程中的应用逐渐受到重视。

因此，对于纳米层状硅酸盐改性沥青路用性能的研究，不仅能够提高路面工程的耐久性、降低维修成本，还能够推动纳米材料在道路建设中的应用发展。

二、研究内容与目标本研究将以纳米层状硅酸盐为改性材料，通过不同比例和方式将其添加到沥青基质中，制备出一系列改性沥青路面，并从以下几个方面对其性能进行研究：1.混合料性能：通过试验研究不同配比纳米层状硅酸盐改性剂的加入是否可以改善沥青混合料的性能，例如增强黏附力、提高稠度等。

2.路用性能：在模拟道路使用的情况下，通过弯曲试验、压缩试验等的性能评价，比较传统沥青路面与不同纳米层状硅酸盐改性沥青路面的性能差异，分析其改性效果。

3.长期耐久性：通过静态老化试验和热斑试验等长期试验，研究和评价纳米层状硅酸盐改性沥青路面的长期耐久性。

通过以上研究，旨在探索纳米层状硅酸盐改性沥青路面对路用性能的影响，为改性沥青路面的研究提供新思路。

三、研究方法本研究将采用以下主要研究方法：1. 油料检测仪：检测不同纳米层状硅酸盐改性剂的加入对沥青的黏度、软化点、针入度等物理性能的影响。

2. 旋转粘度计：测定不同配比纳米层状硅酸盐改性剂的加入对沥青混合料的粘度、极限水分黏度等性能的影响。

3. 弯曲和压缩试验：对纳米层状硅酸盐改性沥青路面在不同应力水平下的性能进行评价，并与传统沥青路面进行对比。

4. 静态老化试验：采用高温老化箱对改性沥青路面进行长期老化试验，评估纳米层状硅酸盐改性沥青路面的长期耐久性。

四、预期结果本研究预期可以得到以下几个方面的研究成果：1. 研究纳米层状硅酸盐改性沥青路面对混合料性能的改善效果。

纳米材料改性沥青在干线公路改建工程中的应用与研究

２０１３年第１期（总第２２７期）
黑龙江交通科技
ＨＥＬＬＯＮＧＪＩＡＮＧｄｌＡＯＴＯＮＧＫＥＪＩ
Ｎｏ．１，２０１３
（ＳｕｍＮｏ．２２７）
纳米材料改性沥青在干线公路改建工程中的应用与研究
１７０℃，采用高速剪切乳化机以５０００ｒｐｍ的转速高速剪切３０ｍｉｎ，制备纳米改性沥青。１．３纳米改性沥青结合料路用性能评价
由表１可以看出，纳米改性沥青混合料动稳定度较基质沥青混合料有较大程度的提高。动稳定度较基质沥青提高
低，且掺量越大，效果越明显。纳米粒子具有巨大的比表面积，它的表面能量可以明显改善沥青的性能，使沥青的高温
稳定性能得以提高。
２纳米改性沥青混合料室内试验结合山西省忻州市干线公路国道１０８线试验路相关情况，在纳米改性沥青结合料室内研究的基础上，选择５％剂试验以沥青混合料低温弯曲试验破坏应变的大小为评
表２沥青混合料低温弯曲试验结果
按照１．２节工艺制备不同剂量的纳米材料改性沥青，对制备的改性沥青通过针入度、软化点、延度以及６Ｏ的动力
粘度来评价其基本路用性能。纳米粒子对基质沥青性能的影响规律很清晰，即针入度减小，软化点和粘度提高，延度降
：ｍ砂：ｍ矿粉＝３０：２５：２０：１８：７
（重量比），最佳油石比为５．４％。
２．３高温稳定性

纳米二氧化硅含量对沥青混合料性能的影响

纳米二氧化硅含量对沥青混合料性能的影响作者：***来源：《当代化工》2019年第11期Effect of Nano-silica Content on the Performance of Asphalt Mixture ZHU Wen-xia（Xi'an International University，;Shaanxi Xi'an 710077，;China）由于交通量的日益加重、车辆载荷的不断增加，不得不通过沥青改性的方法来提高沥青混合料路面的路用性能。

以前常用一些聚合物改性的方法，比如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-橡膠或橡胶改性。

而现在通过纳米材料对沥青进行微观改性已经成为了一种趋势[1]。

用纳米材料对沥青进行改性与现有的沥青改性方法截然不同，较小的尺寸和较大的接触面积是导致性能改善的重要因素，最佳浓度和最佳剂量是次要因素。

因此纳米材料改性剂能够在涂料中表现出优异的性能。

纳米材料改性剂有纳米氧化锌，纳米氧化铝，纳米二氧化硅等。

这些添加剂都有助于提高材料的耐蚀性、机械性能和防紫外线的性能[2]。

硅在自然界中常见于砂子和石英，以及硅藻的细胞壁中。

纳米二氧化硅具有比表面积大、吸附能力强、分散性好、化学纯度高、稳定性好等特点。

纳米二氧化硅通过增加防水性来改善涂料的性能，并作为传统有机添加剂的替代品，可以防止微生物、物理和化学恶化等，达到表面防护的作用。

常被用作添加剂、催化剂载体、橡胶强度剂、石墨黏度剂等，近年来又被用作沥青改性剂[3]。

本文通过向沥青中加入不同含量的纳米二氧化硅改性剂，浓度分别为沥青含量的0.5%～6%，并通过差示扫描量热法、热重分析、傅里叶变换红外光谱和原子力显微镜技术研究了改性剂对沥青化学成分和流变性能的影响。

1.1 ;试验目的本研究的主要目的是在评价纳米二氧化硅对沥青改性作用的基础上，确定改性剂的最佳掺量。

本研究采用DSR疲劳试验、车辙试验以及BBS试验，分析了纳米材料改性剂对沥青混合料的改性效果。

矿产

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

（ＳｃｈｏｏｌｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，Ｓｏｕｈｅｔ￣ｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９６，Ｃｈｉｎａ）（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｈｅＣａｔｈｏｌｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｍｅｒｉｃａ，ＷａｓｈｉｎｇｔｏｎＤＣ２００６４，ＵＳＡ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：，ｎ１ｅｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｔｈｅｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｒａｃｋｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｈｅｔｗａｔｅｒｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｎｎｏ．ａＳｉＯ，ｍｏｄｉｉｅｆｄａｓｐｈｌｔａｍｉｘｔｕｒｅ，ｂｅｎｔｏｎｉｔｅｍｏｄｉｉｅｆｄａｓｐｈａｌｔｍｉｘｔｕｒｅ，ｎｎｏａ．ＳｉＯ，／ｂｅｎｔｏｎｉｔｅｃｏｍｐｌｅｘｍｏｄｉｉｅｆｄａｓｐｈａｌｔｍｉｘｕｒｔｅａｎｄｎａｎｏ — ＳｉＯ／ｂｅｎｔｏｎｉｔｅ／ＳＢＳｃｏｍｐｌｅｘｍｏｄｉｉｅｆｄａｓｐｈａｌｔｉｘｍｕｒｔｅａｌｅｓｕｄｔｉｅｄｂｙｌａｂｏｒａｔｏｒｙｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｉｎｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｗｉｔｈｍａｔｒｉｘａｓｐｈａｌｔｍｉｘｔｕｒｅａｎｄＳＢＳｍｏｄｉｉｅｆｄ
中，纳米ＳｉＯ／膨润土／ＳＢＳ复合改性沥青混合料的高温稳定性和水稳定性最优，较ＳＢＳ改性沥青分别提高８６％和３％．纳米ＳｉＯ改性沥青混合料、膨润土改性沥青混合料和纳米ＳｉＯ／膨润土
复合改性沥青混合料的低温抗裂性较基质沥青略有降低，但仍能满足沥青路面对低温抗裂性能的要求．因此，纳米改性沥青混合料具有优良的路用性能，可适用于沥青改性技术中．关键词：道路工程；沥青混合料；纳米材料；路用性能中图分类号：Ｕ４１４文献标志码：Ａ文章编号：１００１— ０５０５（２０１３）０４－０８７３０－４
第４３卷第４期
２０１３年７月
东南大学学报（自然科学版）
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）
ａｓｐｈａｌｔ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｍａｔｒｉｘａｓｐｈａｌｔｉｘｍｔｕｒｅ。ｔｈｅｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｒｅｕｓｔａｂｉｌｉｔｙ
Ｐａｖｅｍｅｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔｍｉｘｔｕｒｅ
ＳｕｎＬｕ・ＸｉｎＸｉａｎｔａｏＲｅｎＪｉａｏｌｏｎｇ
Ｖｏ１．４３Ｎｏ．４Ｊｕｌｙ２０１３
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ —０５ｏ５．２０１３．０４，０３７
纳米改性沥青混合料路用性能
孙璐辛宪涛任皎龙
（东南大学交通学院，南京２１００９６）（美国天主教大学土木工程系，华盛顿２００６４）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
摘要：通过室内试验研究了纳米ＳｉＯ改性沥青混合料、膨润土改性沥青混合料、纳米ＳｉＯ／膨润土复合改性沥青混合料、纳米ＳｉＯ／膨润土／ＳＢＳ复合改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性，并与基质沥青混合料和ＳＢＳ改性沥青混合料进行对比．结果表明，纳米ＳｉＯ改性沥青混合料、膨润土改性沥青混合料、纳米ＳｉＯ／膨润土复合改性沥青混合料的高温稳定性较基质沥青提高了５６％～７７％，水稳定性提高了３％一７％，与ＳＢＳ改性沥青相比则相差不大．其