玉米秸秆纤维素的提取及其对沥青性能影响的研究

作     者：程培峰 张雪 李艺铭 王洋弘历 CHENG Peifeng;ZHANG Xue;LI Yiming;Wang Yanghongli

作者机构：东北林业大学土木与交通学院哈尔滨150000 

出 版 物：《功能材料》 (Journal of Functional Materials)

年 卷 期：2024年第55卷第8期

页      面：8111-8119页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：中央高校基本科研业务费专项资金(2572022DX09) 黑龙江省交通运输厅科技项目(43220060) 

主　　题：道路工程 纤维素的提取 改性沥青 流变性能 红外光谱 

摘      要：纤维素作为秸秆的重要组成部分,是决定其力学强度的关键。若将其应用于沥青路面中,有望改善路面的性能并解决秸秆在路面中易产生降解、老化等问题。研究首先利用星点设计-效应面法,探究了秸秆中纤维素的提取工艺对沥青性能的影响,并确定了纤维素的最佳提取工艺;然后,通过流变性能试验、离析试验以及红外光谱试验分析,研究了纤维素对沥青高温稳定性、低温抗裂性及储存稳定性的影响。结果表明,在NaOH浓度为2.5%,HNO_(3)浓度为4.3%的条件下所提取的纤维素对沥青物理性能的改善效果最佳,同时,玉米秸秆纤维素的掺入提高了沥青的高温稳定性、低温抗裂性以及在高速车辆荷载剪切作用下的抗变形能力。当玉米秸秆纤维素的掺量为7%时,沥青的综合性能最佳,未产生严重的离析现象。与基质沥青相比,纤维素掺量在7%时的高温连续分级温度(T_(LH))提升了13℃,低温性能提升了49.3%。此外,纤维素仅以物理增强作用互相粘结改善沥青的性能,并未发生化学反应。