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稻壳类生物沥青微观作用机理研究

材料科学与工艺 2023年第6期31卷 71-77页

作者：李宁利朱壮壮冯丽平栗培龙河北工业大学土木与交通学院天津300401 道路结构与材料交通运输行业重点实验室(长安大学) 西安710064

为了探究稻壳类生物质油替代石油沥青的微观作用机理,以稻壳类生物质油和6种石油沥青为原材料,制备稻壳类生物沥青。采用针入度、软化点和延度指标评价稻壳类生物沥青的物理性能,通过傅里叶红外光谱实验(FTIR)和高温凝胶色谱实验(GPC)... 详细信息

为了探究稻壳类生物质油替代石油沥青的微观作用机理,以稻壳类生物质油和6种石油沥青为原材料,制备稻壳类生物沥青。采用针入度、软化点和延度指标评价稻壳类生物沥青的物理性能,通过傅里叶红外光谱实验(FTIR)和高温凝胶色谱实验(GPC)探究稻壳类生物沥青的微观作用机理。研究表明,稻壳类生物质油会使石油沥青的针入度和延度增大,同时使软化点略有降低;稻壳类生物质油与6种石油沥青的官能团相似,且生物沥青制备时未产生新的官能团;随着稻壳类生物质油的掺加,6种生物沥青中的小分子和中分子含量增加,大分子的含量变化不大,稻壳类生物质油小分子和中分子含量较多,生物沥青的数均分子量M_(n)和重均分子量M_(w)均降低。稻壳类生物质油的加入,使石油沥青的低温性能提高,流动性增大,高温性能稍有降低但并不会降低石油沥青的高温等级,稻壳类生物质油可以作为石油沥青的替代材料使用。

关键词：道路工程生物沥青生物质油微观机理 FTIR GPC

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木质材料液化及其制备生物沥青研究综述

应用化工 2023年第3期52卷 810-814页

作者：岳磊丁湛蒋修明栗培龙长安大学公路学院陕西西安710064 长安大学水利与环境学院陕西西安710054 长安大学道路结构与材料交通行业重点实验室陕西西安710064

综述了木质基生物油的制备工艺及其液化机理,进而介绍了木质基生物沥青的制备方法及其改性机理,并总结了国内外木质基生物沥青的研究进展及其发展方向。与传统道路石油沥青相比,木质基生物沥青有较好的使用性能、良好的经济和环境效益,... 详细信息

综述了木质基生物油的制备工艺及其液化机理,进而介绍了木质基生物沥青的制备方法及其改性机理,并总结了国内外木质基生物沥青的研究进展及其发展方向。与传统道路石油沥青相比,木质基生物沥青有较好的使用性能、良好的经济和环境效益,可以作为传统道路石油沥青的一种良好的替代材料。

关键词：木质材料液化树脂化生物沥青

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橡胶粉在热沥青中的溶胀降解特性分析

华南理工大学学报（自然科学版） 2016年第12期44卷 97-103页

作者：栗培龙丁湛陈冲长安大学道路结构与材料交通行业重点实验室陕西西安710064 长安大学环境科学与工程学院陕西西安710054

制备废胶粉改性沥青是实现废橡胶资源化利用及减轻环境污染的有效途径.为了研究胶粉在沥青中的物化行为以及对沥青的改性作用,分别在不同胶粉掺量、不同温度和处理时间条件下制备胶粉改性沥青,采用洗脱法分离胶粉后,使用光学显微镜测定... 详细信息

制备废胶粉改性沥青是实现废橡胶资源化利用及减轻环境污染的有效途径.为了研究胶粉在沥青中的物化行为以及对沥青的改性作用,分别在不同胶粉掺量、不同温度和处理时间条件下制备胶粉改性沥青,采用洗脱法分离胶粉后,使用光学显微镜测定胶粉粒径的变化,提出体积膨胀率表征胶粉在沥青中的体积变化;并对用筛析方法分离胶粉后的沥青样品,进行了红外光谱(IR)和差示扫描量热(DSC)分析.结果表明:制备胶粉改性沥青过程中,溶胀和降解是影响胶粉体积的两个重要因素,随着胶粉掺量增加、制备温度升高和处理时间延长,体积膨胀率均呈先增大后减小趋势;溶胀后的橡胶分子发生断链降解释放出小分子物质溶于沥青组分发挥改性作用,特征官能团吸收峰大幅增强;195℃,1.5 h和175℃,3.0 h制备的沥青样品DSC谱线出现了强烈的吸热峰,即处理温度过高或时间过长,可能发生胶粉过度降解、胶粉团聚或沥青老化行为,使胶粉改性沥青的物化状态发生改变,导致性能劣化.从胶粉溶胀与降解的角度,建议胶粉掺量在20%左右,处理温度不高于195℃,处理时间不超过1.5 h.

关键词：胶粉改性沥青溶胀降解体积膨胀率红外光谱分析差热分析

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激发剂对电石渣稳定土强度的影响研究

安全与环境学报 2022年第2期22卷 972-980页

作者：丁湛邴慧查广平栗培龙柳玉长安大学水利与环境学院旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室西安710054 长庆工程设计有限公司西安710018 长安大学道路结构与材料交通行业重点实验室西安710064 陕西北元化工集团股份有限公司陕西榆林719319

为了研究激发剂对电石渣稳定土强度的影响及协同作用,通过不同龄期的电石渣稳定土无侧限抗压强度试验,以抗压强度为评价指标,分析了KOH、Na_(2)SO_(4)和Na_(2)SiO_(3)三种激发剂对电石渣及电石渣-粉煤灰稳定土强度的影响;针对3种激发剂... 详细信息

为了研究激发剂对电石渣稳定土强度的影响及协同作用,通过不同龄期的电石渣稳定土无侧限抗压强度试验,以抗压强度为评价指标,分析了KOH、Na_(2)SO_(4)和Na_(2)SiO_(3)三种激发剂对电石渣及电石渣-粉煤灰稳定土强度的影响;针对3种激发剂及延迟成型时间设计了不同水平的响应面试验,分析了激发剂之间的协同作用;基于激发剂掺量优化试验结果,采用Design-Expert软件构建了激发剂种类和掺量的强度预估模型。结果表明:3种激发剂均可以有效提高电石渣稳定土强度;根据单因素分析,KOH合理掺量范围为0.6%~1.2%,Na_(2)SiO_(3)、Na_(2)SO_(4)合理掺量范围均为1%~1.5%;根据协同作用分析,给出了电石渣稳定土不同延迟成型时间的激发剂最佳掺量,其中延迟成型时间为16.41 h条件下,KOH、Na_(2)SO_(4)、Na_(2)SiO_(3)的最佳掺量分别为1.20%、1.72%、1.79%,延迟成型时间21.90 h条件下,相应的最佳掺量分别为1.20%、2.00%、1.85%。

关键词：环境工程学电石渣稳定土抗压强度激发剂预估模型

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喷射混凝土强度影响因素及增长特性研究

广西大学学报（自然科学版） 2022年第5期47卷 1174-1183页

作者：栗培龙岳磊马浩杨心源道路结构与材料交通行业重点实验室陕西西安710064 长安大学公路学院陕西西安710064

为了分析喷射混凝土强度的影响因素及增长规律,针对速凝剂掺量、养护温度及砂率进行了三因素三水平的正交试验,测试了不同条件下的喷射混凝土1、28 d抗压强度,进行了参数敏感性分析,研究了龄期、养护温度及速凝剂掺量对喷射混凝土抗压... 详细信息

为了分析喷射混凝土强度的影响因素及增长规律,针对速凝剂掺量、养护温度及砂率进行了三因素三水平的正交试验,测试了不同条件下的喷射混凝土1、28 d抗压强度,进行了参数敏感性分析,研究了龄期、养护温度及速凝剂掺量对喷射混凝土抗压强度的影响,并分析了综合因素作用下的强度发展规律。结果表明:速凝剂掺量对喷射混凝土后期强度影响最为显著,养护温度次之,砂率对其影响最小;抗压强度同龄期呈较好的指数关系增长,与温度和速凝剂掺量大致呈二次函数增长;速凝剂掺量对抗压强度的影响与龄期密切相关;以龄期、温度、速凝剂掺量为变量,给出了喷射混凝土抗压强度增长特性拟合方程。

关键词：喷射混凝土温度速凝剂龄期增长特性

基于立方体试件的沥青混合料双轴压缩试验研究

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河南理工大学学报（自然科学版） 2022年第6期41卷 203-210页

作者：锁利军栗培龙王秉纲郑传超长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室陕西西安710064 山西工程技术学院土木与建筑工程系山西阳泉045000

为研究第二主应力对沥青混合料强度的影响,考虑轴数、温度与加载速度3个因素,采用设计的双轴压缩试验仪器对立方体试件进行沥青混合料双轴压缩试验。结果表明:影响沥青混合料强度的显著顺序由大到小为轴数、加载速率;温度以5℃为间隔,... 详细信息

为研究第二主应力对沥青混合料强度的影响,考虑轴数、温度与加载速度3个因素,采用设计的双轴压缩试验仪器对立方体试件进行沥青混合料双轴压缩试验。结果表明:影响沥青混合料强度的显著顺序由大到小为轴数、加载速率;温度以5℃为间隔,从15℃变化到25℃时对沥青混合料强度影响不显著。应变分别小于0.020,0.010,0.008时,应力-应变曲线基本重合。应变增加时,应力-应变曲线非线性增大;油石比大于5%时,立方体试件双轴压缩强度增长趋势缓后有降,且随空隙率增大逐渐降低。

关键词：道路工程沥青混合料双轴压缩强度轴数加载速率

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生物质油替代路用石油沥青的适用性研究

可再生能源 2022年第4期40卷 448-454页

作者：李宁利朱壮壮栗培龙河北工业大学土木与交通学院天津300401 长安大学道路结构与材料交通行业重点实验室陕西西安710064

文章采用4类生物质油和6种常用石油沥青为原料制备生物沥青,基于三大指标试验、动态剪切流变(DSR)试验、弯曲梁流变(BBR)试验和红外光谱(FTIR)试验,分析不同生物质油在不同掺量下得到的生物沥青短期老化前后的针入度、软化点、延度变化... 详细信息

文章采用4类生物质油和6种常用石油沥青为原料制备生物沥青,基于三大指标试验、动态剪切流变(DSR)试验、弯曲梁流变(BBR)试验和红外光谱(FTIR)试验,分析不同生物质油在不同掺量下得到的生物沥青短期老化前后的针入度、软化点、延度变化以及对石油沥青高温性能、低温性能的影响,探究生物质油对6种石油沥青的适用性、合理替代范围以及生物沥青改性机理。研究表明:4类生物质油中,松木类和稻壳类生物质油替代路用石油沥青的适用性较好;随着生物质油掺量的增加,生物沥青针入度增大、软化点和延度降低,短期老化后,针入度和延度降低,软化点升高;随着松木类和稻壳类生物质油的替换,生物沥青高温性能较石油沥青有所降低,但降低程度较小,高温性能仍与石油沥青相近;生物沥青低温性能较石油沥青优劣程度不同,但两种生物质油的替换均能提高伦特70#沥青的低温性能,且两类生物质油与石油沥青共混过程主要为物理变化。松木类生物质油和稻壳类生物质油对6种石油沥青的推荐替代掺量均为10%~20%。

关键词：道路工程生物沥青三大指标试验 DSR BBR FTIR 生物质油

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橡胶沥青表面能影响因素分析

中国科技论文 2022年第4期17卷 388-393页

作者：栗培龙马云飞宿金菲王霄长安大学公路学院西安710064 长安大学道路结构与材料交通行业重点实验室西安710064

为从胶粉和沥青的交互作用角度探究制备条件及工艺对橡胶沥青表面能指标的影响,对不同制备条件下制得的橡胶沥青进行了胶粉溶胀及洗脱试验,并采用躺滴法测量计算橡胶沥青的表面能。通过回归分析计算橡胶沥青表面能和胶粉溶胀率、胶粉降... 详细信息

为从胶粉和沥青的交互作用角度探究制备条件及工艺对橡胶沥青表面能指标的影响,对不同制备条件下制得的橡胶沥青进行了胶粉溶胀及洗脱试验,并采用躺滴法测量计算橡胶沥青的表面能。通过回归分析计算橡胶沥青表面能和胶粉溶胀率、胶粉降解率之间的相关性。研究发现:搅拌工艺下橡胶沥青表面能主要受胶粉溶胀程度影响。搅拌工艺下制得的橡胶沥青表面能在胶粉掺量为20%、制备温度为180℃、制备时间为90 min、胶粉粒径为60目时达到最大;剪切工艺下在120 min、80目时达到最大。剪切工艺下制备条件变化对橡胶沥青表面能的影响较搅拌工艺下更弱,胶粉掺量和制备温度是主要影响因素。

关键词：橡胶沥青表面能躺滴法影响因素制备条件

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花岗岩沥青混合料水稳定性影响因素分析

广西大学学报（自然科学版） 2023年第4期48卷 847-856页

作者：郝青周世康马浩蒋修明栗培龙长安大学公路学院陕西西安710064 中交一公局厦门工程有限公司福建厦门361021 长安大学道路结构与材料交通行业重点实验室陕西西安710064

为了促进酸性集料在道路工程中的资源化利用,选择典型的酸性花岗岩石料制备沥青混合料,通过冻融劈裂及汉堡车辙试验,分析粉尘质量分数、空隙率、沥青用量和拌和工艺等因素对花岗岩沥青混合料水稳性能的影响。结果表明,随着粉尘质量分数... 详细信息

为了促进酸性集料在道路工程中的资源化利用,选择典型的酸性花岗岩石料制备沥青混合料,通过冻融劈裂及汉堡车辙试验,分析粉尘质量分数、空隙率、沥青用量和拌和工艺等因素对花岗岩沥青混合料水稳性能的影响。结果表明,随着粉尘质量分数的增加,花岗岩沥青混合料水稳定性能衰减严重,当粉尘质量分数由4.6%提高到17.6%,剥落拐点降低了36%。花岗岩沥青混合料密实状态显著影响水稳定性,当空隙率减小2.2%,冻融劈裂强度比提高了约20%;与油石比3.9%相比,最佳油石比4.2%的沥青混合料剥落拐点有大幅提升。采用先将粗细集料与沥青拌和再加入矿粉的方式,花岗岩沥青混合料的空隙率较低,具有良好的水稳定性。在施工过程中需要严格控制集料的粉尘含量,通过组成设计和拌和工艺优化来提高花岗岩沥青混合料的水稳定性。

关键词：道路工程酸性集料花岗岩沥青混合料水稳定性影响因素汉堡车辙试验