石油作為傳統(tǒng)能源,為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程提供了強(qiáng)勁動(dòng)力保障,但是,石油屬于不可再生資源,尋找石油的替代能源具有重大的戰(zhàn)略價(jià)值。生物質(zhì)裂解油是以可再生生物質(zhì)為原料,通過(guò)快速熱裂解或高壓液化等技術(shù)手段轉(zhuǎn)化生物質(zhì)所制得的液態(tài)產(chǎn)物,生物油的燃燒特性使其具備了替代石油能源可能性。當(dāng)前,生物質(zhì)重油主要作為船舶輪機(jī)燃料使用,生物油作為改性劑在道路瀝青中的應(yīng)用也是一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。本文為實(shí)現(xiàn)生物油在道路瀝青中的應(yīng)用,針對(duì)生物油的特性和道路瀝青的要求,采用不同工藝實(shí)現(xiàn)生物油對(duì)瀝青的改性。以植物質(zhì)快速熱裂解油為研究對(duì)象,將其直接與基質(zhì)瀝青混合制備生物油改性瀝青,分析生物油瀝青及其膠漿的流變性能和改性機(jī)理;利用乳化工藝制備乳化生物瀝青,研究蒸發(fā)殘留物的獲取方法,評(píng)價(jià)乳化生物瀝青的安全性能;將生物油與膠粉聯(lián)合使用制備復(fù)合改性瀝青,通過(guò)旋轉(zhuǎn)黏度試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)剪切流變?cè)囼?yàn)評(píng)價(jià)生物油對(duì)橡膠改性瀝青高溫性能的影響;基于“微波處理”和“長(zhǎng)期浸泡”方法,使用生物油對(duì)膠粉進(jìn)行預(yù)處理,研究制備方法對(duì)復(fù)合改性瀝青高溫特性、疲勞特性和存儲(chǔ)穩(wěn)定性的影響;對(duì)傳統(tǒng)鼓泡試驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),使用UTM協(xié)助加載,借助非接觸測(cè)量系統(tǒng)DIC監(jiān)測(cè)泡體中... 

【文章來(lái)源】：長(zhǎng)安大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：181 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

生物油性狀生物油通常作為燃料使用，本研究對(duì)所選用生物油進(jìn)行了燃燒試驗(yàn)

長(zhǎng)安大學(xué)博士學(xué)位論文18圖2.1生物油性狀生物油通常作為燃料使用，本研究對(duì)所選用生物油進(jìn)行了燃燒試驗(yàn)。燃燒現(xiàn)象見(jiàn)圖2.2，生物油在燃燒前期，以藍(lán)色火焰為主，火焰尖端有部分黃色火苗，火焰蔓延趨勢(shì)強(qiáng)烈，且正在燃燒的生物油伴有沸騰現(xiàn)象，觀察到適量氣泡從生物油中形成并向外冒出；當(dāng)生物油的燃燒過(guò)程逐漸接近末期，火焰顏色以黃色為主，火焰蔓延趨勢(shì)緩和，生物油已顯示出焦化性狀；生物油燃燒殘余物外觀類似焦炭，脆性材質(zhì)，揉壓作用下易碎，在玻璃棒的搗碎作用下成為粉末狀，略帶焚燒木屑產(chǎn)生的氣味。上述現(xiàn)象表明，生物油作為燃料使用存在以下兩個(gè)問(wèn)題：其一，生物油在燃燒過(guò)程中熱值不穩(wěn)定；其二，生物油在燃燒過(guò)程中除了排放氣體，也有一定量的殘余物。因此，生物油直接作為燃料存在一定缺陷，探索生物油在其他領(lǐng)域的應(yīng)用具備相當(dāng)?shù)膶?shí)際工程意義。（a）燃燒前期（b）燃燒后期（c）燃燒殘余物圖2.2生物油燃燒現(xiàn)象當(dāng)前，生物油作為一種可再生的新能源，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有適用于生物油的相關(guān)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。因此，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的條件和技術(shù)手段，測(cè)得生物油的部分指標(biāo)如表2.1所

第二章生物油改性瀝青及膠漿性能研究332.5.3.1錐入試驗(yàn)錐入試驗(yàn)是一種常見(jiàn)且被廣泛認(rèn)可的用于評(píng)價(jià)瀝青膠漿剪切性能的方法[80]。如圖2.10所示，一個(gè)自主設(shè)計(jì)的帶30o角的圓錐配合瀝青針入度儀使用，用于測(cè)定瀝青膠漿的剪切強(qiáng)度。在本研究中，包括圓錐、配重砝碼和連桿的落錘總質(zhì)量為300克。為了防止及消除瀝青膠漿產(chǎn)生氣泡影響試驗(yàn)結(jié)果，瀝青膠漿分兩次倒入試模，并在使用瀝青膠漿澆筑試模的過(guò)程中適當(dāng)振動(dòng)試模。將澆筑完成的試模置于25oC的環(huán)境箱中2小時(shí)，待瀝青膠漿凝固。同時(shí)，落錘也置于25oC的環(huán)境箱中恒溫。通過(guò)瀝青針入度儀記錄圓錐在第五秒鐘的錐入深度h，根據(jù)公式2.1計(jì)算瀝青膠漿的剪切強(qiáng)度τ。圖2.10錐入試驗(yàn)裝置及示意圖公式（2.1）在公式（2.1）中，G指落錘的重力，N；h指圓錐在第五秒鐘時(shí)的錐入深度，mm；k是與錐角相關(guān)的系數(shù)，本研究中的錐角θ為30o，k為1.11。2.5.3.2多應(yīng)力蠕變恢復(fù)試驗(yàn)瀝青膠漿抵抗高溫變形的能力，對(duì)瀝青路面抗車轍性能有積極貢獻(xiàn)。瀝青膠漿中的礦粉與瀝青若具備良好的融合性和粘附性，該膠漿能保證瀝青混合料具備更加良好的抗車轍性能[81]。如圖2.11所示，參照規(guī)范AASHTOTP70-13，MSCR在動(dòng)態(tài)剪切流變儀器上完成[82]。MSCR試驗(yàn)在0.1kPa和3.2kPa兩個(gè)應(yīng)力水平下進(jìn)行，第一個(gè)10次0.1kPa加載循環(huán)用于預(yù)加載試樣，第二個(gè)10次和第三個(gè)10次加載循環(huán)分別在0.1kPa和3.2kPa應(yīng)力水平下進(jìn)行。一個(gè)加載循環(huán)包括：1秒鐘施加應(yīng)力產(chǎn)生蠕變，記錄應(yīng)變值，隨后9

【參考文獻(xiàn)】：
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