沥青净味剂降解效果评价方法及其对沥青与混合料性能影响分析

来源 :北京建筑大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kency2008
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近年来,随着公路、市政等基础设施建设的飞速发展,沥青混合料作为常用的路面铺装材料使用量巨大。然而,传统的热拌沥青混合料需要将沥青加热到170℃左右,在生产、运输及施工过程中会产生大量的有害气体,不仅对环境造成污染,而且严重危害了施工人员的身体健康。沥青净味剂作为一种新型沥青添加剂,可以有效降解沥青产生的有害气体。但是,目前尚缺少系统的降解效果评价方法,并且净味剂对不同种类的沥青及混合料性能的影响研究较少,限制了净味剂的推广和应用。为此,本文以课题组自主研发的BPF净味剂作为研究对象,提出了沥青产生有害气体的收集、检测以及降解效果评价方法,从宏观及微观角度分析了BPF净味剂对沥青及混合料性能的影响。首先,以AC-13为设计级配,分别采用70#沥青、SBS改性沥青、橡胶沥青及橡胶SBS复合改性沥青进行了配合比设计,确定了四种典型沥青混合料的最佳油石比分别为4.8%、5.0%、5.3%、5.5%,并验证了其各项路用性能均满足规范要求。其次,为了提出有害气体降解效果评价方法,依据沥青烟气中有害气体的物理和化学性质,提出了净味沥青的实验室制备方法以及有害气体的收集与检测方法,确定了以有害气体浓度降解率和相对变化率作为评价指标的净味效果评价方法。基于以上方法,探究了BPF净味剂掺量为0.02%、0.04%、0.06%、0.10%时,氨气、氮氧化物、二氧化硫及硫化氢气体的浓度变化规律。试验结果表明,BPF净味剂对四种典型沥青混合料产生的有害气体降解率最低为41.2%,最高可达80%,且BPF净味剂对二氧化硫的降解效果最为显著,氮氧化物次之,硫化氢其次,对氨气的降解效果相对最差,依据上述试验结果,采用回归分析建立了不同有害气体浓度与净味剂掺量的拟合方程,其拟合精度较高(R~2>0.95),为实际工程中净味剂最佳掺量的确定提供参考。最后,为了评价净味剂对不同类型沥青及混合料性能的影响,探究了BPF净味剂在不同掺量下对四种典型沥青的针入度、软化点、延度、高温及低温流变性的影响。试验结果表明,BPF净味剂对沥青的各项性能几乎没有影响。通过红外光谱试验发现,掺加BPF后,沥青中没有出现新的特征峰,且特征峰的位置亦未发生改变,仅吸收峰强度产生微小变化,据此从微观角度证明了BPF净味剂对沥青的影响较小。分析了BPF净味剂对四种典型沥青混合料路用性能及抗紫外光老化耐久性的影响。试验结果表明,BPF净味剂对沥青混合料的各项路用性能及抗紫外光老化耐久性影响较小。综上所述,BPF净味剂对有害气体的降解效果显著且对沥青及混合料的各项性能几乎没有影响,可广泛应用在实际工程中,并为其他净味剂的性能评价提供参考,具有重要的工程意义。
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