碳纳米管改性沥青混合料性能评价文献综述

 2022-10-29 21:10:42
  1. 文献综述(或调研报告):

虽然碳纳米管越来越多的运用于沥青的改性,但目前我们对碳纳米管改性沥青的认识尚不完善,除宏观试验外,缺乏精细有效的检测评价手段。本设计计划采用微观实验与宏观实验结合探测沥青以及沥青混合料改性前后的性能变化,并将微观试验结果与宏观试验结果相比较,进一步揭示改性沥青材料的机理和性能变化情况,为改性沥青的研究提供新思路和新手段。

  1. 碳纳米管改性沥青样品评价

近年来,纳米材料得到飞速发展,在改性沥青方面的应用也越来越多。碳纳米管较大的比表面积使碳纳米管颗粒得天独厚。

通过进行流变实验,Jahromi 和 Khodaii 等人证明了纳米黏土颗粒能够增强沥青的抗车辙能力和抗老化能力。另一个实验中 You 等人探究了纳米黏土改性沥青的流变性能,实验表明在大范围的荷载频率和温度下,动态剪切复合模量有明显的提高,这意味着沥青的抗疲劳和抗永久变形能力的提高。

Amirkanian 等人进行了类似的实验来探究碳纳米管在沥青中的作用。实验结果显示碳纳米管能够增强沥青的抗车辙能力。碳纳米纤维也表现出对沥青和沥青混合料的抗疲劳和抗车辙性能有积极的作用。碳纳米管是纳米材料的一种,它作为沥青改性剂已经在改性沥青流动性能方面取得令人满意的实验结果。这些改善效果高度取决于碳纳米管在沥青中合适的分布。

Faramarzi 等人发现碳纳米管的添加会减小沥青的针入度。他们还发现在环境温度为135 度时,碳纳米管也会导致软化点升高和黏度增大。

Shirakawa 等人进行了碳纳米管改性乳化沥青的针入度实验。实验表明乳化沥青化合物比含有碳末而非碳纳米管的沥青化合物强度更高。

Sun 等人探究了碳纳米管对 SBS 改性沥青的作用。他们发现碳纳米管对软化点没有显著影响,但能够减小 SBS 改性沥青的针入度。

Ziari 等人通过经典测试方法和性能相关的测试手段探究了碳纳米管的流变性能。他们发现碳纳米管能够减小针入度,提高纯沥青的软化点。此外,碳纳米管对沥青的复合模量,抗车辙和疲劳能力也有改善作用,尤其是含量较高时。然而,由于测试温度,超声时间和碳纳米管含量等影响因素,获得的结果略有差异。虽然相关研究发现使用传统搅拌方法例如高速剪切搅拌可能改变纳米改性沥青的流变性能,但是为了充分利用碳纳米管在不同工作温度下都能增强沥青性能的特征,颗粒分布就应均匀,不发生团聚。

  1. 碳纳米管改性沥青混凝土样品性能评价

虽然如今已有纳米改性沥青的相关研究,但是很少有关于评价纳米材料对沥青混合料物理性能影响的文章。

Ziari 等人也用马歇尔方法观察了碳纳米管提高沥青混合料的性能。通过进行不同实验评估碳纳米管在疲劳、车辙和线型粘弹性响应方面的作用。

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