基于SMA的废胶粉改性沥青混合料性能试验研究
废旧胶粉改性沥青不仅能够有效改善沥青的路用性能而且能够很大程度上促进废旧轮胎的回收利用,具有极大的经济及环保效益,为此本论文主要针对废旧胶粉改性沥青混合料,分析了废旧胶粉改性沥青各组成成分性能特点,通过大量室内试验,总结出了采用胶粉细度为60目的废旧胶粉改性沥青胶粉最佳掺量及室内生产工艺;结合国内外相关技术指标及河北省气候交通特点,尝试提出了适合于河北省地区的废旧胶粉改性沥青性能评价指标;利用马歇尔试验,分析总结出了采用SMA-13级配的废旧胶粉改性沥青混合料配合比设计方法;对SMA-13废旧胶粉改性沥青混合料进行了路用性能试验研究,试验表明,通过掺加废旧胶粉,沥青混合料的性能得到了明显改善;通过对国产车辙试验的数值模拟,对数值分析用于废旧胶粉改性沥青混合料性能研究进行了可行性探讨,结果表明利用数值分析软件对沥青混合料进行分析是完全可行的。&
(本文共72页)
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随着我国汽车工业飞速发展,日益增多的废旧汽车轮胎对环境造成了污染,同时公路建设对高性能改性沥青的需求量逐年升高。将废轮胎加工成橡胶粉用于改性沥青,既解决了环境问题,又降低了改性沥青的成本。然而,胶粉改性沥青存在延度小、高温储存稳定性差、粘度大的缺点,限制了胶粉改性沥青的推广与应用。本文通过提高共混温度,促进了胶粉在沥青中的降解与分散,提高了改性沥青的延度,采用多聚磷酸(PPA)改善了胶粉改性沥青的储存稳定性,利用三线油降低了胶粉改性沥青的粘度,制备出了性能优良的橡胶改性沥青。主要结论如下:(1)研究了胶粉改性沥青的制备工艺对其性能的影响,结果表明胶粉改性沥青的制备工艺对其性能影响很大,选用40目胶粉以20%为掺量,在200℃条件下反应1小时制备的胶粉改性沥青具有较为优良的物理性能,尤其是延度有明显提高。(2)PPA能提高胶粉改性沥青的粘度和软化点,降低针入度;三线油能改善胶粉改性沥青的流动性能,提高其针入度。PPA与三线油以最佳...&
(本文共64页)
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胶粉改性沥青因具有良好的路用性能而被广泛应用,随着国家对绿色环保,节约能源要求的不断提高,对胶粉改性沥青施工技术也提出了更高的要求,在拌和技术的研究中多种技术手段被应用,其中温拌技术得到普遍认可,对温拌胶粉改性沥青的研究逐渐成为研究的重点。本文选取降黏剂LP和表面活性剂SDYK分别添加到60目和混合目数胶粉改性沥青中,分析不同温拌剂在短期老化前后对胶粉改性沥青高低温流变性能的影响,推荐出最适宜本地区的温拌剂和掺配量。通过三大指标试验和黏度试验分析沥青的高低温性能及感温性能,研究表明:添加LP和SDYK提高了胶粉改性沥青的高温性能,并增强了60目胶粉改性沥青的低温性能,但对混合目数胶粉改性沥青的低温性能有负面影响。由针入度指数、黏度指数和黏温指数分析沥青的感温性能可知LP和SDYK降低了胶粉改性沥青的感温性,且各沥青短期老化后感温性减小。通过黏度和黏度老化指数分析表明:LP高温降黏效果明显,随着掺量的增加降黏越明显,但对胶粉改性沥...&
(本文共64页)
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随着汽车行业的飞速发展,废旧轮胎污染问题变得愈发严重。废旧轮胎主要成分为硫化橡胶,脱硫再利用成本较高,在自然条件下很难降解,因此世界各国在不断寻找废旧轮胎二次利用途径。废轮胎胶粉具有较高的保温隔热性、弹性恢复能力,在道路工程领域,可作为替代材料或沥青改性剂,能够改善路面质量和延长使用年限。希望通过本文对废胶粉改性沥青的研究,拓展废胶粉在沥青路面工程中的应用,减少废旧轮胎所带来的环境污染。本文对废轮胎胶粉进行微波活化、碱处理两种方法改性,并制备胶粉改性沥青(AR),讨论胶粉粒径和掺量对沥青性能影响,通过微波活化胶粉沥青、碱处理胶粉沥青、普通胶粉沥青、基质沥青进行了三大指标、弹性恢复能力、离析稳定性、流变性等性能测试对比;研究了废胶粉改性沥青混合料配合比设计及成型工艺;并对废胶粉改性沥青混合料的路用性能进行了测试与评价;最后通过试验路段检测了废胶粉改性沥青混合料的路用性能。微波活化胶粉沥青、碱处理胶粉沥青、普通胶粉沥青针入度指数、软...&
(本文共68页)
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一、胶粉改性沥青简介胶粉改性沥青是一种新型的优质复合材料,从旧轮胎中取料,经过加工和不同的施工工艺成形。它在重交沥青与废旧轮胎橡胶粉和外加剂的共同作用下,使研制出的胶粉发生物理化学变化,产生形变和性质转变,把原本普通粉质的橡胶转变成湿润、膨胀、粘度大的物质,将这种物质与沥青混合后使沥青拥有了高粘性和高弹性,从而提高了胶粉改性沥青在公路建设中的性能。胶粉改性沥青的工作原理是轮胎橡胶粉粒在充分的高温加热下与基质沥青充分溶胀所形成的材料,这种方式制得的改性剂比之前使用的SBS、SBR、EVA的性能都要好,并且对环保有益,所以有很多业内专家认为胶粉改性沥青很有可能在未来取代SBS改性沥青。二、胶粉改性沥青的使用背景和国内外使用情况(1)背景。2017年我国汽车的保有量高达1.94亿辆,在不断循环使用中产生的废旧轮胎接近四亿条,如果加上三轮车、摩托车、自行车和其他机动车辆,产生的废旧轮胎高于五亿条,这些废旧轮胎折合成天然橡胶资源大约有63...&
(本文共1页)
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随着我国公路建设的不断发展,公路隧道越来越多。截止到2010年,我国高速公路隧道已达100多万公里,是世界上公路隧道里程最长的国家,并保持持续发展的势头。由于公路隧道大长化的发展方向及行车速度和密度的增大,使得车辆在隧道行驶过程中出现火灾事故的机率增大。当隧道发生火灾时,长隧道相对封闭的空间环境使得沥青路面燃烧产生的毒气、烟雾和热量难以消散,导致人员逃生困难,极易造成灾难性事故,损失惨重。因此,对长隧道沥青混凝土路面的阻燃性研究具有重要的现实意义[1-4]。本文基于隧道路面的阻燃要求,在胶粉改性沥青中加入阻燃剂,研究其阻燃性能。阻燃剂选取了十溴二苯乙烷代替十溴二苯乙醚,硅系阻燃剂中的二甲基硅油,能改善阻燃基材性能,并选取硼酸锌及氢氧化铝,通过正交实验及灰关联分析方法,得出阻燃剂最佳种类组合及掺量水平。1实验1.1主原材料十溴二苯乙烷,山东博涛集团有限公司;二甲基硅油,青岛兴业有机硅新材料有限公司;硼酸锌及氢氧化铝,合肥皖燃新材料...&
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阻燃型弹性丙烯酸饰面涂料
提要：目前随着聚氨酯硬泡外保温材料及涂料用量逐年递增，由于保温材料和有些涂料本身的可燃性和易燃性，必然存在火灾隐患。近年来，由于保温材料的大量使用，这种火灾呈上升趋势。制备新型的不燃、难燃材料，受到国家有关部门的高度重视。
　　目前随着聚氨酯硬泡外材料及用量逐年递增，由于保温材料和有些涂料本身的可燃性和易燃性，必然存在火灾隐患。近年来，由于保温材料的大量使用，这种火灾呈上升趋势。制备新型的不燃、难燃材料，受到国家有关部门的高度重视。　　雨虹牌阻燃型弹性丙烯酸饰面涂料正是为这点研发，其是以进口紫外光固化技术的100%弹性纯丙烯酸乳液为基料，吸收美国屋顶涂料配方技术基础上，精选优质颜料及多种助剂加工而成，产品进过特殊而达到优异的耐候性和UV保护性，在低温下(冬季-26℃)仍具有很好的柔韧性不会开裂，添加的一种优异性阻燃材料使涂层具有优异阻燃性能，同时涂层具有优异的装饰性。主要用于保护建筑屋面材料如硬质聚氨酯泡沫、改性沥青卷材、聚苯板等。　　雨虹牌阻燃型弹性丙烯酸饰面涂料的主要特点：　　优异的力学性能　　在研发过程中了采用紫外光固化技术的基料全面满足涂料力学性能。基料作为涂料的主要成膜物质，对涂膜的硬度、耐磨性、耐冲击性、耐水性、耐候性等其他物理化学性能起到决定性的作用。它必须使涂料成膜后具有良好的耐水性、附着力、化学稳定性，同时还必须在涂层受热时不妨碍整个阻燃体系的阻燃性能。弹性丙烯酸乳液具有优异的耐粘污性，以及良好的耐风化，耐水和耐侯性能。同时拥有优秀的保色性，不泛黄性。此外，具有非凡的耐碱性，适合多领域应用。但是一般弹性丙烯酸乳液其拉伸强度缺达不到1.4MPa的要求。针对以上性能，本文选用了美国一家紫外光固化技术弹性丙烯酸乳液，经过紫外光固化后拉伸性能明显提高。　　良好的阻燃性能　　雨虹牌阻燃型弹性丙烯酸饰面涂料的阻燃剂采用的是改性APP为磷氮系无机阻燃剂、该产品P、N阻燃元素含量高、热稳定性好、近乎中性、无毒低烟。聚合度高、分子量分布狭窄、结构纯度高、水溶性小，高的起始分解温度和相对低的黏度，使碳化层更稳定、防火效果稳定。在APP的基础上对其进行改性，目标阻燃性能是根据施工厚度不同要求阻燃保证3～10年。阻燃剂的发展趋势是将无毒、无卤、低烟、对环境冲击小且具有阻燃性能的新型阻燃体系。　　优异的耐沾污性能　　采用复层结构提高涂料耐沾污性能。底涂层基料为弹性丙烯酸乳液赋予涂层优异的力学性能，面涂层基料为含硅乳液其C-Si结构使涂层具备优异的耐沾污性能、耐久性及抗紫外线性能。Si-C键键长小C-H(109)，键能高(485KJ/mol)，较C-H(413KJ/mol)键稳定不宜断裂，且硅原子体积比氢原子大，对主链有屏蔽作用。因其具有优良的热稳定性、化学惰性、耐沾污性、耐洗刷性、耐紫外光性等。整个复层结构既能赋予涂层优异的力学性能，又能提高涂层的耐候、耐沾污性能。　　产品性能指标符合Q/SY YHF XXXX-2012《阻燃型丙烯酸饰面涂料》(参照ASTM6083)　　施工要点　　基层处理：　　聚氨酯硬泡基层处理：聚氨酯泡沫喷涂24-72小时内施工，发泡聚氨酯及周边表面应无老化处，无油脂、污垢以及影响附着力的污染物。聚氨酯泡沫表面应完全干燥，表面无结霜。聚氨酯泡的任何损坏都应在施工前维修好，氧化处应被替换，表面有划痕或是沙痕不要直接施工。　　底涂层施工： 分2-3遍涂刷或高压无气喷涂成膜，每遍间隔2-4h，涂刷方向相互垂直。　　面涂层施工：为提高涂膜表面平整光洁、耐候以及耐沾污效果，推荐QC-10-013面涂层采用刷涂、长毛辊筒滚涂，施工1遍。&延伸阅读
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产品编号：
产品名称： 阻燃剂
产品类别： 阻燃剂
AP隧道沥青路面专用
复合阻燃剂
& & 据不完全统计，1949年~2001年间，世界上发生了20多起公路隧道重大火灾的实例，造成了不可估量的巨额财产损失。随着我国公路隧道数量的增加和里程加长，如果在隧道沥青路面的设计及施工中采用阻燃改性材料，可以避免上述事故的发生或降低事故的损失。
重庆伍圣建材有限公司引用橡塑行业的阻燃技术，自主开发出的隧道沥青路面专用阻燃材料，其具有既不影响沥青混合料的其它性能，又可高效阻燃、抑烟，同时环保无污染的特点，适用于隧道沥青路面工程。
产品工作机理
& & 由于交通事故等种种原因，隧道内可能发生火灾。当隧道内发生火灾时，路面的沥青参与燃烧。硅系阻燃剂主要是通过游离基机理来起到阻燃作用的。在燃烧初期，发生分解，生成一层粘稠状的半固态物质和游离基SiO&。这种粘稠状的半固态物质覆盖于沥青表面，有效地隔离了氧气和热，起到阻燃作用；而游离基SiO&能捕捉到H&和OH&游离基，使火焰中的H&和OH&游离基浓度大大下降，从而起到中止燃烧链式反应的目的。在燃烧中期和后期，烟雾量增大，温度进一步升高，此时抑烟剂也开始分解，抑制烟雾生成。同时铝系阻燃剂发生分解，并生成水。这个反应本身是吸热反应，反应产物中的水也能吸收大量的热，减慢了凝聚相内温度的上升，延缓了沥青的分解速度，降低了体系温度，达到阻燃的目的。本产品正是通过硅系阻燃剂、铝系阻燃剂及抑烟剂协同作用，达到了对沥青阻燃改性的目的。
& & 1.阻燃效果好。氧指数OI一般可达30以上，而普通产品OI一般为20左右（试验方法采用JT/T860.3-2014）。
& & 2.掺入后不影响沥青的其它路用性能，在达到阻燃性能的同时不改变沥青技术性能。
& & 3.与沥青相容性好。产品微粒表面通过活化处理，提高了表面能，可与沥青稳定相容制成阻燃沥青。
& & 4.环保。抑烟、无毒无腐蚀气体产生，少粉尘，不造成二次火灾，不会对操作人员造成伤害，对环境无污染。
& & 1.AP的用量推荐为沥青用量的5%。
& & 2.AP可直接加入热熔沥青中，确保搅拌20分钟以上。
& & 3.AP可在改性沥青生产完成后直接加入沥青改性设备高速剪切混合乳化机的胶体磨中，剪切20分钟即可，制成阻燃改性沥青，然后导入带搅拌的贮罐中，恒温至175-180℃即可。
& & 4.AP阻燃剂也可直接在沥青混合料拌合时加入，其添加方法与矿粉相同，与沥青混合料拌和共混。掺加AP阻燃剂不改变原来混合料级配及油石比。
阻燃改性剂技术性能
&AP隧道路面专用复合阻燃改性剂的技术指标
细度（0.315mm筛余），%
分解温度，℃
氧指数指标（%）
烟密度等级（SDR）
普通改性沥青和阻燃改性沥青的综合性能的对比情况
普通改性沥青与阻燃改性沥青的性能比较
普通改性沥青
复合阻燃改性沥青
针入式15℃（cm）、100g、5s（0.1mm）
针入式25℃（cm）、100g、5s（0.1mm）
针入式30℃（cm）、100g、5s（0.1mm）
延度5℃（cm）
软化点TR＆B(℃)
针入度指数PI
弹性恢复25℃（%）
闪点（℃）
PTFOT后残留物
质量损失（%）
针入度比,(%)
延度5℃（mm）
注：普通改性沥青： 5％SBS改性沥青，阻燃改性沥青： 5％SBS+5％AP改性沥青
& & 从以上测试结果可以看出，除衡量阻燃性优劣指标的氧指数比普通改性沥青材料有明显增大以外，阻燃改性沥青材料的其他指标与普通改性沥青材料均基本接近，表明阻燃改性沥青材料不仅具有优良的阻燃性，而且具有优良的高、低温性能和抗老化性能，适合隧道铺装。
普通改性沥青混合料与阻燃改性沥青混合料综合性能的对比情况
& & 以SMA13为例，同样通过对比试验的方法，分别测试了普通改性沥青SMA13混合料和阻燃改性沥青SMA13混合料的综合性能，对比结果见表：
& & 1. 防潮、防暴晒、防止钩挂。
& & 2.如果阻燃改性剂进入眼睛，用淡水冲洗，并立即就医治疗。
& & 3.要求阻燃改性沥青贮罐必须带有搅拌设备。
包装及贮存
& & 1.本产品采用袋装，包装规格为：25Kg/袋。
& & 2.本产品应储存于干燥、通风及阴凉的仓库内。
& & 3. 本产品正常贮存条件下，自生产之日起，贮存期为2年。
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城市大型隧道沥青路面热分解全过程阻燃抑烟技术研究
【摘要】：随着我国城镇化水平提高和城市建设快速发展,隧道已成为城市立体交通体系重要组成部分,在城市建设中得到广泛应用。隧道向长大化方向发展,交通量增加,行驶速度提高,隧道已成为交通事故多发路段,由此引起的火灾事故率呈上升趋势。沥青路面因行驶舒适、抗滑、降噪、建设周期短、维修方便等优点已成为隧道路面主要铺装类型。但是,当隧道发生火灾时,环境温度急剧上升,沥青路面因热分解产生大量的热流和有毒烟雾,给隧道内被困人员逃生和火灾救援工作带来诸多困难,导致重大的经济损失和人员伤亡。因此,研究沥青路面热分解全过程的阻燃抑烟技术对提高隧道的火灾安全性具有重要意义。首先,本文采用TG-DSC技术研究了沥青各组分不同燃烧阶段的温度区间分布特征,分析了各组分起始热分解温度、各阶段最大热分解温度、热失重率、热焓变化等。研究发现,沥青各组分燃烧过程均包括两个主要燃烧反应阶段,第一阶段主要是各组分热解、燃烧反应阶段,第二阶段主要是炭化层氧化燃烧反应阶段;且分别建立沥青各组分燃烧动力学模型,计算沥青各组分不同燃烧阶段的动力学参数,定量描述沥青的燃烧过程;采用TGFTIR技术研究沥青了各组分不同燃烧阶段气体挥发物逸出规律,确定了挥发成分及含量;并采用扫描电镜和能谱分析仪分析了沥青各组分燃烧残留物的微观形貌、元素组成及其含量,研究了沥青各组分的燃烧机理,为进一步揭示沥青材料燃烧机理提供理论依据。其次,根据沥青各组分不同燃烧阶段温度区间的梯度分布特征,优选了与沥青各组分热分解温度相匹配的环保型阻燃剂。采用TG-DSC技术研究了环保型阻燃剂对沥青各组分燃烧特性的影响,结果表明,不同阻燃剂对沥青各组分燃烧过程的初始热分解温度、最大热分解温度、残炭量等影响显著,但阻燃后沥青各组分的燃烧过程仍然包括两个主要燃烧反应阶段;研究了阻燃改性后的沥青各组分燃烧过程中的挥发物成分及其含量、燃烧残留物的形貌特征及元素组成,分析了环保型阻燃剂对沥青各组分燃烧性能的影响,结果表明,阻燃后沥青各组分具有良好的阻燃性能,为研究复合阻燃剂对沥青的阻燃机理提供参考。然后,从沥青组分燃烧呈梯度分布的角度分析了沥青燃烧热失重过程的多阶段性,深入研究了沥青燃烧性能,进一步地揭示了沥青燃烧的本质;并根据沥青燃烧机理、沥青各组分含量、与各组分热分解温度区间相匹配的阻燃剂研究,对各种阻燃剂进行复配,研发一种适应沥青多阶段燃烧行为的复合阻燃剂。采用TG-DSC-FTIR联用技术、FESEM和EDS等测试分析手段,研究了复合阻燃剂对沥青燃烧性能的影响,探讨了复合阻燃剂中不同阻燃剂成分之间的协同作用,揭示了复合阻燃剂对沥青的阻燃抑烟机理,对沥青材料热分解进行全过程、多阶段阻燃、抑烟具有重要的借鉴作用。最后,阻燃改性沥青及其混合料不但要有一定的阻燃、抑烟能力,而且要兼具良好的路用性能。本文通过对复合阻燃改性沥青的常规性能试验、Brookfield旋转黏度试验、DSR试验和BBR试验,以及混合料的车辙、低温和水损害等各项性能试验,研究了复合阻燃剂对沥青及其混合料路用性能的影响。结果表明,复合阻燃改性沥青及其混合料具有良好的路用性能。并结合试验结果,优化并推荐了复合阻燃剂的复配方案,为提高城市大型隧道沥青路面火灾安全性提供了科学依据。
【学位授予单位】：南京林业大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2016【分类号】：U416.217;U458
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阻燃型聚合物改性沥青防水卷材
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核心提示：阻燃型聚合物改性沥青防水卷材是以长丝聚酯毡或无碱玻纤为胎基，以优质沥青及高性能的SBS为主要原材料，掺加高效阻燃剂以特殊配方及工艺制备的浸渍及涂盖材料，上表面覆以聚乙烯膜、矿物粒料、铝箔等隔离材料。该卷材的特有性能是具有离火自熄的阻燃功能。
&&&&&& 阻燃型聚合物改性沥青防水卷材是以长丝聚酯毡或无碱玻纤为胎基，以优质沥青及高性能的SBS为主要原材料，掺加高效阻燃剂以特殊配方及工艺制备的浸渍及涂盖材料，上表面覆以聚乙烯膜、矿物粒料、铝箔等隔离材料。该卷材的特有性能是具有离火自熄的阻燃功能。
&&&&&& 阻燃型聚合物改性沥青防水卷材特点
&&&&&& 1、阻燃性能好，达到或超过国标GB建筑设计防火规范中，关于厂房、仓库、民用一级耐火等级建筑防水层的防火设计要求。能做到离火自熄灭，其中B1级的阻燃性能高于一级耐火等级，达到耐燃要求；
&&&&&& 2、物理力学及化学性能达到国标GB 要求。
&&&&&& 3、聚酯胎卷材具有拉伸强度大，延伸率大，耐高低温性能，耐老化、耐候性好，综合性能优异，抗拉强度高，对基层变形适应能力强。
&&&&&& 4、施工性能好，热熔法一年四季均可施工，热接缝可靠耐久，可机械化施工。
阻燃型聚合物改性沥青防水卷材
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