沥青如何抗雨水?

在最近发表在《杂志》上的一项研究中欧洲杯足球竞彩中国的研究人员研究了不同沥青混合物的酸雨侵蚀耐用性。

学习:研究抗酸雨侵蚀的耐药性沥青混合物的耐用性。图片来源:oceloti/shutterstock.com

沥青混合物

世界经济的快速增长导致化石燃料(如煤炭和石油)的高消耗量。在燃烧过程中,这些化石燃料会产生大量的氮和硫氧化物,从而增加大气的酸度,从而导致严重的酸雨。

高级高速公路是使用沥青路面建造的,因为该材料比其替代品具有多个优点。沥青路面经常由于酸雨腐蚀而造成早期损害。全球研究人员已经进行了各种研究,以找到改善沥青路面长期耐用性并减少酸雨腐蚀的方法。

在本研究中,研究人员系统地研究了环氧沥青混合物以抵抗酸雨腐蚀的耐用性。环氧沥青是由环氧树脂和沥青与固化剂制成的热固性聚合物材料。环氧沥青的特性是高热稳定性,变形抗性,抗疲劳性和高粘结能力。

每种沥青混合物的渐变曲线。(A)AC-13,(B)SMA-13和(C)OGFC-13。

每种沥青混合物的渐变曲线。(一种)AC-13,(b)SMA-13和(C)OGFC-13。图片来源:Wei,J等人,材料欧洲杯足球竞彩

方法

研究人员选择了tafpack-super(TPS),环氧沥青,苯乙烯 - 丁二烯 - strene(SBS)和基质沥青来结合沥青。选择木质素纤维,芦苇纤维,废物橡胶粉和改良的竹纤维作为开发最终环氧沥青混合物的填充剂。

沥青混合物的制备以四个步骤完成。在第一步中,将废橡皮粉和沥青与SBS修饰的沥青,环氧沥青和矩阵沥青混合,以形成改良的沥青。在第二步中,预混合过程完成了,在此过程中,聚集物和改良的竹纤维被预热。第三步是通过将废橡胶粉,改良的沥青和环氧树脂与环氧沥青混合物混合而完成的。在最后一步中将预热的矿物粉末添加到开发的混合物中,并混合直至达到所需的一致性。因此,研究人员制备了基质沥青,环氧沥青和SBS修饰的沥青样品。

研究人员使用的表征方法是周期性的干湿周期浸入,老化测试,低温稳定性,水分稳定性和疲劳寿命。为了发展实际的酸雨组成,使用了硫酸和硝酸的混合物,浓度为98%。所有测试均在实验室条件下进行,以检查开发样品的优化性能。

沥青混合物中纤维乳胶的微观结构。(a)1000次,(b)3000次和(c)10,000次。

沥青混合物中纤维乳胶的微观结构。(一种)1000次,(b)3000次(C)10,000次。图片来源:Wei,J等人,材料欧洲杯足球竞彩

结果

研究人员观察到酸雨侵蚀减少了沥青聚集在一起的粘附。它还影响沥青的重要特性,例如疲劳和低温性能,从而导致沥青混合物的衰老加速。另外,随着酸度浓度和浸入周期的增加,沥青混合物的性质迅速恶化。

环氧树脂沥青在基质沥青和SBS修饰的沥青上表现出改善的性能。在酸雨侵蚀试验和聚集体的粘附过程中观察到了改善的性能。环氧沥青的粘附特性改善是由于极地的形成以及低收缩和高内聚力等性质的发展。该测试还表明,它可以有效抵抗剥落,水分侵蚀和温度应力破裂。

当与改良的竹纤维和废物橡胶粉混合使用时,环氧沥青混合物表现出最高的酸雨侵蚀性。该特性的改善是由于混合物的空隙率降低而导致的。加法形成了复杂的空间网络结构,改善了环氧沥青混合物的不渗透性,耐用性和酸雨侵蚀性。

随着pH值的增加,基质沥青,环氧沥青和SBS修饰的沥青的表面自由能降低。对不同分级混合物进行的测试表明,沥青混凝土渐变混合物和石乳胶沥青在开放分级的摩擦疗程中的耐久性提高了型级分级混合物。还观察到,具有更宽的沥青膜的高密度沥青混合物可以有效抵抗酸雨侵蚀。

沥青混合物耐用性和酸雨侵蚀性也受到沥青混合物和沥青粘合剂的渐变的影响。必须注意的是,研究人员未研究各种沥青粘合剂和混合物上酸雨的微尺度侵蚀过程。

灰色相关分析结果的衰老耐用性因素的结果。

灰色相关分析结果的衰老耐用性因素的结果。图片来源:Wei,J等人,材料欧洲杯足球竞彩

结论

总而言之,研究人员进行了测试,以系统地检查酸雨侵蚀对沥青混合物耐用性的影响。他们的发现表明,酸雨侵蚀减少了沥青和骨料之间的粘附,这会影响沥青混合物的道路性能。混合物的机械性能,粘附和耐用性也受到酸雨侵蚀的影响。

未来的研究需要集中于酸雨侵蚀性耐药性和不同沥青混合物的耐用性的方向控制。研究人员还建议使用多参数综合评估研究来改善所获得的结果并确定新的结果。

资源:

Wei,J。;Chen,q。;Du,J。;Liu,K。;Jiang,K。抗酸雨侵蚀的沥青混合物的耐用性。欧洲杯足球竞彩2022,,,,15,,,,https://www.mdpi.com/1996-1944/15/5/1849

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Chinmay Saraf

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Chinmay Saraf

Chinmay Saraf是印度印度印欧洲杯线上买球第安纳州的一位科学作家。他的学术背景是机械工程,他在基于融合沉积的添加剂制造方面拥有丰富的经验。他的研究重点是用于融合沉积建模的后处理方法,以改善3D印刷零件的机械和电气性能。他还从事复合3D打印,生物打印和食品印刷技术。Chinmay拥有M.Tech。在计算机辅助设计和计算机辅助制造中,对3D打印,新产品开发,材料科学和可持续性充满热情。欧洲杯线上买球他还对“节俭设计”有浓厚的兴趣,以改善现有的工程系统。

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    Saraf,Chinmay。2022。沥青如何抗雨水?。Azom,2022年12月17日,https://www.wireless-io.com/news.aspx?newsid = 58442。

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