催化裂化油浆在生产优质道路沥青中的应用

催化裂化作为主要的重油加工技术在石油加工中的地位十分重要 ,催化油浆的有效合理利用是一个迫切需要解决的问题。催化裂化油浆富含芳香分和胶质 ,结合这一性质特点 ,对催化油浆掺入渣油中通过溶剂脱沥青生产优质道路沥青的技术方案进行了研究。结果表明 ,油浆和渣油本身的性质对脱油沥青性质有很大影响 ,渣油掺兑油浆后溶剂脱沥青可使脱油沥青的针入度提高 ,延度明显改善 ,达到改善脱油沥青性质的目的。选取 3种减压渣油和两种催化裂化油浆 ,在适宜的油浆掺兑比并控制一定的脱沥青油收率 ,可以获得优质道路沥青 ,同时还可以使道路沥青的蜡含量降低 ,生产合格的重交道路沥青。     

沥青改进剂对辽曙渣油性能的改善

分析了几种高芳烃、低蜡组分调和油的族组成,研究了这些调和油对辽曙一区A块原油减压渣油的影响。研究结果表明,抚顺石油一厂加工过程中产生的高芳香分(质量分数为44.24%)、低蜡废油可极大地改善道路沥青的性能,尤其是低温性能,如5℃的针入度指标等。用该油作为道路沥青改进剂,以辽曙一区A块原油减压渣油作为基础沥青可研制出符合中石化Q/SHR003-1998(1号)、Q/SHR004-1998(2号)标准的高等级道路沥青。以该改进剂对辽曙一区减压渣油影响的数据进行线性关联得出该改进剂对辽曙一区减压渣油影响的数学模型,可对道路沥青的工业化生产进行指导。     

脱油沥青生产道路沥青方案研究

溶剂脱沥青过程是一种重要的渣油深加工技术,溶剂脱沥青过程发展的关键是合理利用脱油沥青。脱油沥青生产道路沥青是合理利用脱油沥青的技术方案之一,通过采用一定的技术手段,国内多数渣油通过溶剂脱沥青可以生产出合格的道路沥青。如通过控制适宜的脱沥青油收率,孤岛、二连等渣油的脱油沥青可以达到合格道路沥青的要求。通过在渣油中掺兑一定比例的催化油浆后溶剂脱沥青,可以使一些渣油的脱油沥青生产的道路沥青的质量大为改善,如大港渣油、二连渣油等。此外,通过在渣油中掺兑催化油浆后溶剂脱沥青还可以从一些不可能生产道路沥青的高含蜡渣油中生产出合格的道路沥青,如南阳高含蜡渣油。渣油溶剂脱沥青技术作为改善道路沥青性质的重要技术手段还可望在国内高等级道路沥青质量提高（ 如降低蜡含量） 中发挥作用。     

灰色系统理论在研究沥青老化中的应用

灰色系统理论提出了一种新的分析方法 ,称为系统的关联度分析方法。采用灰色系统理论研究了道路沥青老化后的组成变化与反映沥青的理化性能的针入度、软化点和反映沥青感温性能的针入度指数PI、当量软化点T80 0 、当量脆点T1.2 以及反映沥青抗老化性能的粘度、胶体不稳定指数Ic 变化的关系。关联度分析结果表明 ,影响它们的主要因素是沥青质含量的变化和胶体结构的变差。实验首次从数学的角度研究了沥青组成变化与沥青理化性能变化的关系 ,研究结果与经验分析的结果基本一致     

温拌型抗车辙剂改性沥青流变性能

传统抗车辙剂主要是一类以聚烯烃类物质为主体的高分子添加剂,但其存在与沥青胶结料相容性不佳的技术问题.为了探索与沥青相容性好且具有高熔点特性的改性蜡类材料是否具备用于制备温拌型抗车辙剂的潜质,研究中将传统聚烯烃类抗车辙剂与高温蜡按不同比例混合,制备出系列温拌型抗车辙剂.将4种抗车辙剂分别按照3％、6％和9％的掺加比例加入基质沥青中制备出12种抗车辙剂改性沥青.对上述改性沥青进行动态剪切流变(dynamic shear rheometer,DSR)温度扫描、频率扫描和多应力蠕变恢复(multiple stress creep recovery,MSCR)等系列流变性能测试,旨在解析高温蜡组分对抗车辙剂熔体流动性影响的同时,筛选出适用于抗车辙剂改性沥青的高温性能评价指标.研究结果显示,抗车辙剂中高温蜡含量与抗车辙剂的熔体质量流动速率(melt mass-flow rate,MFR)具有线性相关性.在低于高温蜡熔点的测试温度下,MFR会随高温蜡比例的增加而降低;在高于高温蜡熔点的情况下,MFR会随高温蜡比例的增加而升高.鉴于高温蜡高熔点的特征,整体上高温蜡成分会有助于抗车辙剂改性沥青高温性能的提升.温拌型抗车辙剂中高温蜡比例越高,其对沥青高温性能的改善越好.研究中高温蜡质量分数为30％的温拌型抗车辙剂对沥青高温性能的改善最佳.综合比较不同流变评价参数,对于以高弹性特征为主体的抗车辙剂改性沥青,车辙因子和不可恢复蠕变柔量Jnr3.2更适合作为其高温性能的评价指标.     

灰色系统理论在研究沥青老化中的应用

灰色系统理论提出了一种新的分析方法，称为系统的关联度分析方法，采用灰色系统理论研究了道路沥青老化后的组成变化与反映沥青的理化性能的针入度，软化点和反映沥青感温性能的针入度指数PI，当量软化点T800，当量脆点T1.2以及反映沥青抗老化性能的粘度，胶体不稳定指数Ic变化的关系，关联度分析结果表明，影响它们的主要因素是沥青质含量的变化和胶体结构的变差，实验首次从数学的角度研究了沥青组成变化与沥青理化性能变化的关系，研究结果与经验分析的结果基本一致。     

沙中高等级道路沥青抗老化性能的研究

以软化点为参数建立了沥青一级老化动力学模型,为研究沥青抗老化性能提供了一种简便可行的分析方法。并用该动力学模型对用沙中减渣研制的符合Q/SHR003-98标准的AH-70和AH-90两种高等级道路沥青的抗老化性能进行了比较,求得了动力学参数,同时用正戊烷沥青质老化动力学模型和老化指数方法比较了两种沥青的抗老化性能。结果表明,以软化点为参数的动力学模型与用正戊烷沥青质为参数的老化动力学模型以及用老化指数方法分析的结果完全一致,以软化点为参数建立的沥青老化动力学模型,能够很好的描述沥青的老化速率。通过对两种道路沥青抗老化性能的比较,表明AH-90沥青的抗老化性能优于AH-70沥青。     

用辽曙一区超稠原油生产高等级道路沥青

我国原油 80 %以上属于石蜡基原油 ,适合生产高等级道路沥青的稠油资源相对较少。而辽河油田曙一区超稠原油密度大 ( ρ2 0 =0 .9977g .cm- 3) ,粘度很大 (υ1 0 0 =12 2 3 .9mm2 .s- 1 ) ,碳氢比高 ,无汽油馏分 ,柴油馏分收率仅为 7.19% ,其性质类似一般原油的渣油馏分。此原油蜡含量低 ,胶质和沥青质含量高 ,属低硫环烷基原油 ,是生产道路沥青的优质原料。而辽河油田现将此油经乳化后作烧火油使用。但是由于此油粘度极大 ,乳化后不易雾化 ,燃烧并不充分。为合理利用此石油资源 ,缓解当前我国高等级道路沥青供不应求的局面 ,我们采用辽河油田曙一区超稠原油作原料 ,选取炼厂贫蜡富芳废油作改性剂 ,可调合研制出符合GB5 0 0 92 -96标准的各种牌号的重交通道路沥青。并就调合沥青和国内外 4种沥青性质作了比较。实验结果表明 ,调合沥青具有优越的低温性能和耐热老化性能     

基于灰色关联度的矿料对沥青混合料力学性能的影响分析

为分析矿料含量对沥青混合料力学性能的影响,利用旋转压实方法制备了4种级配沥青混合料,并通过劈裂试验、压缩试验以及蠕变试验研究了4种级配沥青混合料的低温抗开裂能力、常温抗拉/压破坏能力以及蠕变性能。随后,利用卷积积分和Laplace变换推导了4种沥青混合料的松弛模量随加载时间的变化趋势,并结合Burgers模型和二阶广义Maxwell模型对蠕变和松弛特性进行了拟合分析。最后,根据灰色关联度算法计算了矿料含量与沥青混合料力学性能的关联度,分析了矿料含量对混合料力学性能的影响。结果表明:沥青混合料的低温抗开裂、常温抗拉/压性能主要与0.15～0.3 mm和1.18～2.36 mm两档矿料的含量具有较高的相关度;而常温抗蠕变能力主要受0.6～1.18 mm和2.36～4.75 mm两档矿料的影响;温度升高后,抗蠕变能力受矿料含量变化的影响程度增加;松弛强度受细集料含量影响较大,而松弛时间主要受较大粒径矿料含量的影响。     

级配对Superpave沥青混合料性能的影响

为了研究级配对沥青混合料路用性能的影响,根据Superpave法选取粗细程度不同的两种沥青混合料,用贝雷法分析级配,并进行旋转压实、浸水马歇尔、车辙、低温劈裂室内试验,结果表明：贝雷参数满足要求的级配对沥青混合料的高温性能影响显著,对体积指标、低温抗裂性以及水稳定性有一定影响,尤其是粒径0．3～2．36mm的颗粒含量对沥青混合料性能影响较大;粗级配沥青混合料的路用性能较优。     

沥青路面就地热再生关键技术应用研究

针对宁夏高速公路沥青路面出现的车辙、桥头跳车、局部拥包等病害,结合养护维修工程的实际,采用就地热再生施工技术对病害路段进行修复.通过试验分析了再生剂用量对混合料性能的影响,给出了采用Superpave技术设计再生沥青混合料的步骤.得出了不同再生剂掺量与沥青三大指标的的对应关系,根据试验结果确定添加沥青用量4.5%的再生剂、级配添加25%新料后再生混合料级配满足目标要求,新料的沥青用量为2.5%,合成再生混合料的沥青用量为4.2%.沥青路面就地热再生技术修复路面可充分利用旧有材料,降低铺路成本,具有比较重要的实际应用意义.     

废旧轮胎橡胶改性沥青混合料路用性能的室内试验

目的为解决废旧橡胶轮胎作为筑路材料的改性剂，合理地应用于公路建设中所面临的技术难点问题．方法采用美国SHRP计划对沥青混合料路用性能研究的基本原理．评价了3种不同剂量的废旧橡胶轮胎粉（CR5、CR10、CR15）作为改性剂对基质沥青shell100基本物理性能和动态流变性能的影响，分析改性沥青作为常规沥青混合料AC16的结合料对其水稳定性、高温稳定性和低温稳定性的影响．结果CR10改性沥青比shell100、CR5和CR15表现了更优的温度敏感性、抗变形能力和弹性恢复能力；CR10改性沥青混合料比shell100、CR5和CR15沥青混合料表现了更好的水稳定性、高温稳定性和低温稳定性．结论废旧橡胶粉改性荆的使用剂量对于沥青混合料路用性能的发挥有着很大的影响；以流变学推导的橡胶改性沥青的车辙因子与其改性沥青混合料的高温抗车辙能力具有很强的相关性．为废旧橡胶轮胎用于公路建设的再生利用，提供了一定的技术支持和保障．     

用调合法研制重交通道路沥青

辽河油田曙一区高粘度原油密度大 ( p2 0 =0 .9977g·cm- 3)、粘度大 (V80 =564 7.3mm2 ·s- 1)、凝点 (tSP=4 8℃ )高 ,属于低硫环烷基原油。该原油无汽油馏份 ,柴油饱分收率也很低 ,仅占 7.1 9% ,润滑油馏分不适合做润滑油原料 ,而且渣油馏分亦不宜做催化裂化原料。但此油的蜡含量比较低 ,胶质、沥青质含量高 ,是生产沥青的一种优质原料。辽河油田现将其作为烧火油使用 ,但由于其粘度大 ,乳化后不易雾化 ,因而燃烧不充分。这不仅浪费了资源 ,而且无疑也降低经济效益。为合理利用石油资源 ,以辽河油田曙一区高粘度原油的渣油为基础组分 ,以炼厂富芳贫蜡的废油为调合组分进行调合 ,可制备出符合国标GB/T1 51 80 -94要求的各种牌号沥青。实验证明调合的沥青有很好的低温性能和抗老化性能。试验建立的调合剂加入量与调合沥青物性的数学模型 ,定量地反映了调合剂对沥青物性的影响 ,可作为工业沥青生产放大的依据。试验建立的辽曙一区环烷基沥青组成和沥青物性的数学模型 ,为寻找其它调合剂和其它工艺提供了依据。     

RET复配SBR改性沥青流变特性及机理分析

为了解决沥青路面使用性能要求越来越高的问题,提出采用反应型聚合物沥青改性剂( reactive elastomeric terpolymer, RET)复配丁苯橡胶( styrene-butadiene rubber,SBR)的方案来获得综合性能优越且性价比较高的改性沥青。通过多应力蠕变恢复( MSCR)试验、小梁弯曲( BBR)试验、原子力显微镜和傅里叶红外光谱试验对不同RET掺量与SBR复配改性沥青的流变特性及其微观改性机理进行了研究。结果表明：掺加适量的RET后,RET、SBR和基质沥青相互发生化学交联反应,复合改性沥青中形成新的大分子物质和化学交联网络结构,显著提高了复合改性沥青的高温稳定性、低温抗裂性及其稳定性,可有效延缓沥青路面早期破坏的发生。     

Research on the Evaluation System of Epoxy Asphalt Steel Deck Pavement Distress Condition

环氧沥青钢桥面铺装破损状况评价体系研究

张辉^1,2;李英涛³;付新新²;潘友强²

（1. 南京航空航天大学 航空学院,南京 210016;

2. 江苏中路工程技术研究院有限公司,南京211800;

3. 江苏高速公路工程养护技术有限公司,南京,210049）

创新点说明

1）本文选用江苏省内悬索桥和斜拉桥为研究对象,对其病害破损方式进行对比,并对省内几座跨江大桥的铺装层病害与正交异性桥面板结构进行协同分析。

2）本文基于《公路技术状况评定标准》（JTG H20-2007）,建立环氧沥青钢桥面铺装病害破损状况的相关评价指标,主要包括SDPCI（钢桥面铺装破损状况）、PDR（脱空率）、PCR（裂缝率）等。

3）建立环氧沥青钢桥面铺装与钢箱梁结构一体化的多维度网格化协同评价体系,横向按照不同车道的左、中、右轮迹带进行划分区间,纵向按照缆索（桥跨）进行划分区间。

4）根据桥面使用性能网格化分区评价结果,并基于充分利用桥面铺装剩余性能的考虑,进行桥面分段养护的方案决策,包括小修保养、预防性养护、大中修等。

关键词：钢桥面铺装;环氧沥青混凝土;破损状况;评价体系;养护决策

     

沥青路用城市生活垃圾焚烧飞灰的物化性能

为了探索城市生活垃圾焚烧飞灰的沥青路用资源化可行性,借鉴沥青路用填料的试验方法测试了飞灰的基本物理性能,采用比表面积和孔径分析仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)、综合热分析仪(STA)等表征方法,分析了飞灰的BET比表面积、孔径与孔容、表观形貌、化学成分、热性能.研究结果表明:与矿粉相比,飞灰密度小、亲水系数大、含水率大、碱性强、烧失量大、体积安定性不良、可溶盐含量高、粒径分布与矿粉类似;BET比表面积大、孔径大、孔容大;表面疏松多孔、物相复杂、活性高;热性能活跃,而在沥青混合料的施工温度范围内,飞灰热稳定性好、热失重小.鉴于飞灰的物化性能,提出飞灰可溶盐对沥青路面水稳定性与强度产生影响,飞灰表面微孔、高的表面能、强碱性、高的含水率等性质对沥青路面高温稳定性与低温抗裂性产生影响,并给出相应的理论改善措施.     

改性多孔沥青混合料水稳定性与损伤规律

为了提高季冻区多孔沥青路面的使用质量、减轻路面冻融损伤,采用玻璃纤维、硅藻土与沥青路面旧料以改善多孔沥青混合料性能。分析不同材料掺量的多孔沥青混合料在冻融循环下的抗压强度、空隙率及应变变化,并考虑不同材料与不同材料掺量对多孔沥青混合料水稳定性的影响;基于损伤力学理论以抗压强度为指标表示强度率,研究改性多孔沥青混合料的冻融损伤演化规律;基于CT无损检测与数字图像处理技术,分析玻璃纤维多孔沥青混合料冻融前后空隙数量与空隙面积的变化规律。结果表明：混合料抗压强度随冻融循环次数的增加而降低,而空隙率与应变呈上升趋势;具有玻璃纤维掺量0.7%、沥青路面旧料掺量15%、硅藻土掺量25%和掺量15%沥青路面旧料及20%硅藻土的4种多孔沥青混合料水稳定性能最好,其中玻璃纤维的改性效果最佳;掺入玻璃纤维、15%掺量硅藻土与15%掺量沥青路面旧料能减轻多孔沥青混合料的冻融损伤,但硅藻土再生多孔沥青混合料损伤程度均较大,损伤前期强度较高,更适用于短时冻土区;与硅藻土再生多孔沥青混合料相比,玻璃纤维多孔沥青混合料、再生多孔沥青混合料与硅藻土多孔沥青混合料经历了长时间的快速损伤期、短时间的损伤稳定期与损伤发展期;玻璃纤维掺量较低的试样空隙数量增加,平均单个空隙面积减小,而掺量较高的试样表现相反。     

橡胶粉沥青路面的降噪特性分析

为了研究路面降噪性能与橡胶粉沥青混凝土材料组成之间的关系,通过研究轮胎路面交通噪音的发生机理,结合既有经验和实测数据,对橡胶粉沥青路面降噪性能及主要影响因素进行了分析．研究结果表明．影响橡胶粉沥青混凝土路面降噪性能的主要因素有3个:橡胶粉的掺入量、骨料配合比和空隙率．     

聚酯纤维沥青混凝土的低温抗裂性能分析

介绍了聚酯纤维沥青混凝土加强筋能够有效提高沥青路面的力学性能.通过对其性能阐述,说明其具有良好的高温稳定性和断裂延伸率,以及产生强大内聚力防止沥青混凝土开裂等特点.其低温开裂机理表明聚酯纤维低温抗裂性是影响沥青路面温度收缩裂缝的主要因素.笔者通过对不同纤维掺量的沥青混凝土,在不同温度下的试验研究,对其低温抗裂性能进行了分析,在劈裂试验的基础上提出了最佳纤维掺量.     

钢纤维沥青混合料路面性能及应用研究

为防止低温地区沥青路面的开裂和提高沥青路面疲劳寿命,通过室内试验研究了钢纤维沥青混合料的物理力学性能,包括钢纤维沥青混合料的马歇尔稳定度、动稳定度、常温、低温劈裂强度、纤维防腐方法等,分析了钢纤维对沥青混合料性能影响的机理。通过试验路研究了钢纤维沥青路面的现场拌和施工工艺和使用效果,研究结果表明:沥青混合料中加入钢纤维可使低温劈裂强度明显提高,开裂时的变形显著增大,从而改善沥青路面的低温抗裂性能,同时钢纤维对常温条件下沥青混合料的抗拉强度和高温抗车辙性能有一定改善,钢纤维沥青路面的施工工艺与普通沥青混凝土路面相同,可以利用沥青对钢纤维直接防腐而不需要作其它防腐处理。成果对低温地区和重载交通公路沥青路面材料选择有重要参考应用价值。