植物瀝青在道路工程中地應用現(xiàn)狀_第1頁
植物瀝青在道路工程中地應用現(xiàn)狀_第2頁
植物瀝青在道路工程中地應用現(xiàn)狀_第3頁
已閱讀5頁,還剩4頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

1、植物瀝青在道路工程中的應用現(xiàn)狀我國龐大的公路網(wǎng)建設規(guī)劃,形成了對道路瀝青的巨大需求。然而石油瀝青 屬于稀缺性不可再生資源,隨著石油資源的日漸枯竭,以及瀝青價格不斷攀升, 已開始制約我國道路建設的可持續(xù)發(fā)展,我們必須找到一種可再生的原來來緩解 這一矛盾,達到可持續(xù)發(fā)展的目標。而植物瀝青的出現(xiàn)和規(guī)?;a(chǎn)將為緩解行 業(yè)對石油瀝青資源的依賴提供新的出路。作為一種全新的材料,植物瀝青不屬于多芳環(huán)復雜化合物,具有低碳環(huán)保和 可再生的優(yōu)點,未來石化瀝青枯竭后,我們依然可以透過植物煉制技術源源不斷 地生產(chǎn)出來。1、植物瀝青簡介作為一種全新的材料,植物瀝青具有低碳、環(huán)保、可再生的優(yōu)勢。市場上植 物瀝青來源主要

2、分為三大類:油脂行業(yè)下游產(chǎn)品(也稱黑腳)、生物柴油副產(chǎn)品、植 物基化工醇下游產(chǎn)品。其中前兩種來源的植物瀝青單套常能相對較小, 產(chǎn)品質量 穩(wěn)定度不足,主要用于生產(chǎn)鑄造粘結劑、橡膠軟化劑、水泥預制隔離劑、黑色印 刷油墨、瀝青涂料、涂料、表面活性炭、皮革助劑及重質燃料等等。由于產(chǎn)能和 質量穩(wěn)定度的限制,因此植物瀝青在道路工程中的應用還正處于研究試驗階段。目前,市場出現(xiàn)的植物瀝青大都是植物油煉制后的廢棄物,約占植物油質量分數(shù)的35%左右。其主要成分為6080%的脂肪酸和植物醇,油溶性與瀝青 接近,主要應用于鑄造粘合劑和防水瀝青等領域,或直接作為重油填充料燃燒掉。與石化瀝青有著明顯區(qū)別的是,植物瀝青具有

3、一定的親水性和可降解性, 不 能簡單給予替代使用,必須采用一些表面活性溶劑或者乳化劑配合使用,改善與石化瀝青的相容性。植物瀝青常溫下具有良好的流動性,與石化瀝青均勻混和后, 起到一定的增稠作用,會增加瀝青與碳酸鈣或者石料的粘合性及親和力, 不易出 現(xiàn)沉降分層,使鋪灑更加均勻。植物瀝青煉化工藝流程如圖1。由于其原料主要來自于植物淀粉基材料和農(nóng) 作物秸稈,因此從分子結構上與傳統(tǒng)石油瀝青有所不同。目前市場應用方面主要是通過與石油瀝青摻配并添加一定量改性劑, 以達到道路石油瀝青標準,從而滿 足用戶的生產(chǎn)要求。jcS裂 J7常水壓-單八也ZW 丙二諄 叮二8?減壓叭組分改性杭物瀝青圖1植物瀝青煉化工藝2

4、、植物瀝青在道路工程中的應用2.1面層用植物瀝青吳嘉麟等發(fā)明了一種用植物瀝青與石油瀝青混合用于道路工程中的方法。按照質量比1:812將植物瀝青和石油瀝青混合后,于155165C攪拌1-5h, 得到混合瀝青。植物瀝青為環(huán)保 828植物瀝青,石油瀝青為 AH-70重交道路石 油瀝青。按比例混合后的技術指標見表 1。表1混合瀝青技術指標測試項目質鼠指標.實測值測試方法M質渦宵介瀝青針入度60 806470T0604軟化點(壞球法4648.847.5TQ6O6動力粘度P&Q180252T0620延度(ISVcm/min)! cm100150!50TO6O5密度(1510)1.038LO55TO6O3閃

5、點,r260300300T061E薄顧烘ffif試驗質M失變化TH%6i69765.8T0604殘軸延度(1兀.卜cm1517.8T0605可以看出加入植物瀝青后,混合瀝青的針入度、軟化點和密度較基質瀝青相 比均略有提高,但所有技術指標均符合規(guī)范要求。該專利在實際工程中得到了應用,并鋪筑了試驗段 。該試驗段選取了德勝 東路工程,其位于江干區(qū)。瀝青路面結構為10 cm粗粒式AM -30瀝青混合料下 面層,7cm粗粒式AC 25C瀝青混合料中面層,4 cm細粒式AC-13C瀝青混 合料上面層。試驗段長度為300 m,所配含植物瀝青的瀝青混合料僅施工于路面 表層,路面下層和中層仍以基質瀝青為原料。對

6、由混合瀝青(植物瀝青:基質瀝 青=1 : 9)生產(chǎn)的AC 13C瀝青混合料的進行了幾項初步的檢驗,并同時對比 了 70號基質瀝青AC 13C混合料的測試結果。表2 AC 13C瀝青混合料檢測結果檢測項目技術蟹求泡許訕背70號星質瀾育測試方祛馬歇爾植宦度(以)9.518.49T07W流值(mm)1.5-43.63.5TCI709旣留穩(wěn)定嗖(囁)罰82.483.7T0709吸水率(曙】唱20. 100. HT0705馬氏相對童岌實測值2.3652.372T0705晟大理論相對帑度實測值2.4902.-U3TO7L1空隙率(氓5,04,5TO7O5礦科阿陳率(誦)16.416 3TC17O5瀝青飽和

7、噪(圻)65 -7569.572.4T0705杯赧肖塔墜芟散損失(冊)實測值LL67.3T0733浸水骨塔屋芟散損失(饒)實測負1X312.8TO733乍議功規(guī)定度(次Anm)1057.41145.2T0719數(shù)據(jù)表明其各項指標均可達到公路瀝青路面施工技術規(guī)范(JTG F40-2004)技術指標要求,和采用70號基質瀝青的數(shù)據(jù)相差不多。對試驗段按通車1d、20d、40 d后對試驗段進行后期跟蹤檢測, 檢測項目包 括壓實度、厚度、平整度、彎沉。從跟蹤數(shù)據(jù)比較中可以發(fā)現(xiàn)混合瀝青路面在各 項指標性能上趨于穩(wěn)定,幾乎都沒有變化。表3試驗段路測跟蹤結果拎測頂目技術程求-鬪試方法1 d20 d40 d96

8、.697.97.6T 0924辱臨(IIUH)設計值聚4i4242T DWT ft (nin04.04.44l6T W1瘴沉(0. Ohtun)設計值莎504442TWl通車時間達123d后,路面情況良好,無嚴重開裂、坑洞現(xiàn)象。由此,植物 瀝青與基質瀝青摻配后用于道路工程中,其混合瀝青性質滿足路用瀝青的實際應 用要求。2.2水穩(wěn)基層透層用植物瀝青我國半剛性基層透層油傳統(tǒng)材料較多的是采用了煤油稀釋瀝青, 其選用煤油 作稀釋溶劑,成本高,嚴重影響基層表面強度形成。在煤油稀釋瀝青材料中通常 煤油的摻加量為50%左右,煤油最終揮發(fā)到空氣中,資源浪費嚴重。而且據(jù)試驗 研究結果,煤油稀釋瀝青360 E下蒸

9、餾殘留物針入度由基質瀝青的 90 (1/10mm)變?yōu)?00 (1/10mm),煤油并不能徹底從瀝青中揮發(fā),仍殘留在瀝青中,使瀝青 的各項路用性能指標下降嚴重,影響路面性能。傳統(tǒng)的乳化瀝青,滲透效果差, 用作透層油會在基層表面形成一層油膜。近年來有研究單位采用在乳化瀝青中摻 加10 20%左右的煤油方法,增加乳化瀝青滲透效果,但其跟煤油稀釋瀝青的原 理相同,仍含有大量煤油。為了克服上述現(xiàn)有技術的不足,徐鵬3等發(fā)明了一種造價低,性能環(huán)保,穩(wěn) 定性好,基于植物瀝青的環(huán)保型高滲透乳化瀝青, 用于水泥穩(wěn)定碎石基層透層施 工,增強水穩(wěn)基層和瀝青面層間的層間粘結。 解決了煤油稀釋瀝青污染大,資源 浪費,普

10、通乳化瀝青滲透效果差的問題。所用植物油為植物油生產(chǎn)過程中得到的副產(chǎn)品,為固體或粘稠狀半固體,紅 褐色,稍有氣味。主要性質見表 4:表4植物瀝青技術指標項且單位外觀紅褐色gem-1 100i 50022G 00-250 00r230 00%100% 210該再生劑的組分及重量份數(shù)比:用屋30 6040 701-4.00. 1 - 4. 5該基于植物瀝青的普適性路面再生劑材料, 其按照如下的工藝流程進行制備 和使用:將粘度調(diào)節(jié)劑和抗氧化劑投入反應釜中,用泵抽入基礎油,攪拌、加熱 升溫至80100 C,攪拌24小時,攪拌速度是80130轉/分鐘,冬季生產(chǎn)時 應將基礎油預熱至60 80C再用泵抽出;(

11、2) 將植物瀝青存儲在130C恒溫的儲罐中,按所述重量用泵送入反應釜中, 控制反應溫度為80100 C,攪拌1 3小時,攪拌速度是80130轉/分鐘,待其自然冷卻即可?,F(xiàn)場使用時將再生劑材料直接投入回收瀝青料中,用量一般為回收瀝青料的5%30%。植物瀝青中含有大量的油份,恰恰能補充瀝青老化過程中損失的油份,而且 植物瀝青中含有高沸點醇,醚類物質,能夠溶解分散老化瀝青中的高分子瀝青改 性劑,使植物瀝青與老化瀝青有很好的相容性, 因此不管老化瀝青是基質瀝青還 是改性瀝青,植物瀝青都能使其性能得到恢復,即植物瀝青對已老化瀝青的性能 恢復作用具有普適性,有廣泛的應用前景。且植物瀝青不來源于石化行業(yè),綜

12、合 利用廢物,滿足環(huán)境保護的要求,具有明顯的經(jīng)濟和社會效益。3、植物瀝青展望2009年英國材料產(chǎn)業(yè)聯(lián)合會的專家利用植物瀝青(Vegetex)代替鋪設柏油 公路所需瀝青的20%,取得了成功。該種瀝青不但具有可再生的概念, 而且還可 以在低溫下加工,能耗更低,減少“溫拌瀝青技術”所依賴的溶劑,降低成本。 英國的專家盡管在技術上可以開發(fā)出可替代石化瀝青的植物瀝青,但由于受到原料和市場的限制,目前植物瀝青在市場上還未得到普遍應用。 英國交通研究實驗 室的環(huán)境顧問認為,如果植物瀝青在再循環(huán)利用以及耐久性方面改進到石化瀝青 的水平,那么植物瀝青將具有廣闊的發(fā)展前景。2010年以來,我國瀝青價格一直處于高位運行階段,并突破5000元/噸關口??梢灶A見,隨著石油資源的日漸枯竭,以及瀝青價格不斷攀升,已開始制 約我國道路建設的可持續(xù)發(fā)展。采用可再生植物資源生產(chǎn)植物瀝青,作為石油瀝 青的有效補充,為緩解人類對石化資源的依賴提供了新的途徑。作為先驅者,參加此項目研究的幾家單位所做的工作都是具有開創(chuàng)性的。雖然目前植物瀝青在應用上還存在許多不足一一用量比例較小、性能仍需提高,但隨著植物化工行業(yè) 的不斷發(fā)展壯大,科研應用的不斷深入,相信植物瀝青將擁有非常廣闊的應用前 景。參考文獻

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論