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聚合物改性瀝青超聲強(qiáng)化理論與技術(shù) 版權(quán)信息
- ISBN：9787122465634
- 條形碼：9787122465634 ; 978-7-122-46563-4
- 裝幀：平裝
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
聚合物改性瀝青超聲強(qiáng)化理論與技術(shù) 本書特色
技術(shù)創(chuàng)新：引入超聲強(qiáng)化制備聚合物改性瀝青，突破傳統(tǒng)工藝瓶頸。系統(tǒng)全面：涵蓋改性原理、工藝、性能評價等多方面，知識體系完整。實(shí)用價值高：緊密結(jié)合工程需求，為提高路面質(zhì)量提供解決方案。科研助力：依托多項(xiàng)資助，科研價值大，是專業(yè)人士得力助手。
聚合物改性瀝青超聲強(qiáng)化理論與技術(shù) 內(nèi)容簡介
聚合物改性瀝青作為重要的工程材料，在工業(yè)、交通和基礎(chǔ)建設(shè)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，材料配方、制備工藝、工程性能和改性機(jī)理一直是相關(guān)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。本書從工藝的角度出發(fā)，利用超聲技術(shù)輔助制備聚合物改性瀝青，系統(tǒng)論述了改性瀝青原理與技術(shù)、超聲技術(shù)理論和應(yīng)用、聚合物改性瀝青超聲空化泡動力學(xué)、聚合物改性瀝青超聲空化泡數(shù)值模擬、超聲輔助制備SBS改性瀝青實(shí)驗(yàn)與性能、超聲輔助制備膠粉改性瀝青實(shí)驗(yàn)與性能以及超聲作用下膠粉改性瀝青材料特性的分子動力學(xué)模擬。從瀝青的組分、膠體結(jié)構(gòu)，到瀝青超聲空化效應(yīng)和空化發(fā)生機(jī)理，再到超聲技術(shù)輔助下兩種常用聚合物改性瀝青的制備、性能和機(jī)理，內(nèi)容豐富、圖文并茂，反映了聚合物改性瀝青領(lǐng)域超聲強(qiáng)化的新理論與新技術(shù)，具備一定的系統(tǒng)性、科學(xué)性、先進(jìn)性與實(shí)用性。 本書可供從事道路工程、建筑防水領(lǐng)域的工程技術(shù)人員、科研人員和管理人員閱讀，也可供高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)教師和研究生參考。
聚合物改性瀝青超聲強(qiáng)化理論與技術(shù)聚合物改性瀝青超聲強(qiáng)化理論與技術(shù) 前言
瀝青是*古老的石油產(chǎn)品，因其優(yōu)異的黏結(jié)性能和防水、防潮特性主要應(yīng)用于道路鋪筑和建筑防水領(lǐng)域。隨著交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展，瀝青混凝土路面已經(jīng)成為高等級公路鋪筑的主要形式，道路瀝青的使用占到了全部瀝青產(chǎn)品的80%，瀝青材料在公路建設(shè)領(lǐng)域已成為不可替代的產(chǎn)品。但是新的問題接踵而來，國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展帶來交通量的迅速增加，車輛大型化、車輛重載以及溫差等因素對瀝青路面質(zhì)量提出了新的要求。傳統(tǒng)的基質(zhì)瀝青已經(jīng)不能完全滿足需要，人們開始嘗試在瀝青中添加各種添加劑對瀝青進(jìn)行改性。30年來，改性瀝青的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用不斷發(fā)展。
高性能聚合物改性瀝青材料的開發(fā)和利用是提高瀝青路面抗病害能力、延長路面壽命、降低養(yǎng)護(hù)成本的重要手段。聚合物的引入降低了瀝青體系的均勻性，破壞了原本的平衡，聚合物和瀝青兩相間的明顯差異使其呈現(xiàn)不同的流變特性，*終導(dǎo)致體系出現(xiàn)相分離。聚合物改性瀝青的穩(wěn)定性已成為制約其發(fā)展和應(yīng)用的主要瓶頸，開展聚合物改性瀝青體系穩(wěn)定性基礎(chǔ)研究具有重要的科學(xué)意義與實(shí)用價值。
聚合物改性瀝青超聲強(qiáng)化理論與技術(shù) 目錄
第1章緒論1
1.1瀝青概述1
1.2改性瀝青的分類和特點(diǎn)2
1.2.1聚合物改性瀝青的分類2
1.2.2聚合物改性瀝青存在的問題4
1.3改性瀝青研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢4
1.3.1改性瀝青研究現(xiàn)狀4
1.3.2改性瀝青研究存在的問題及發(fā)展趨勢9
1.4本書的主要內(nèi)容與研究意義10
第2章改性瀝青原理與技術(shù)12
2.1瀝青的化學(xué)組成和組分12
2.1.1瀝青的化學(xué)組成12
2.1.2瀝青的組分13
2.2瀝青的膠體結(jié)構(gòu)與改性原理15
2.2.1瀝青的膠體結(jié)構(gòu)15
2.2.2聚合物改性瀝青原理17
2.3改性瀝青的制備方法19
2.4聚合物改性瀝青的相容性和相分離22
2.5瀝青和改性瀝青的性能及評價方法24
2.6分子動力學(xué)模擬在瀝青研究中的應(yīng)用25
第3章超聲波技術(shù)理論和應(yīng)用28
3.1功率超聲技術(shù)簡介28
3.2超聲空化效應(yīng)原理30
3.3超聲空化泡動力學(xué)研究現(xiàn)狀32
3.4超聲空化效應(yīng)的分子動力學(xué)模擬研究現(xiàn)狀36
3.5功率超聲技術(shù)在石油化工領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀40
第4章聚合物改性瀝青超聲空化泡動力學(xué)44
4.1超聲條件下的聚合物改性瀝青參數(shù)確定與計(jì)算44
4.1.1量熱法確定超聲波實(shí)際功率44
4.1.2分子模擬法計(jì)算聚合物改性瀝青聲速與密度45
4.1.3瀝青煙氣飽和蒸氣壓的計(jì)算49
4.1.4其他參數(shù)的確定52
4.2聚合物改性瀝青介質(zhì)的超聲空化泡動力學(xué)模型53
4.2.1典型的空化泡動力學(xué)模型53
4.2.2考慮瀝青煙氣飽和蒸氣壓的空化泡動力學(xué)模型54
4.2.3多泡耦合作用下聚合物改性瀝青的空化泡動力學(xué)模型55
4.2.4超聲空化泡動力學(xué)模型的求解56
4.2.5空化泡壓縮或潰滅時釋放的能量57
4.3不同條件對聚合物改性瀝青空化效應(yīng)的影響規(guī)律58
4.3.1聲強(qiáng)對聚合物改性瀝青空化泡動力學(xué)規(guī)律的影響58
4.3.2多泡耦合對聚合物改性瀝青空化泡動力學(xué)規(guī)律的影響60
4.3.3多泡參數(shù)對聚合物改性瀝青空化效應(yīng)的影響62
4.4基于高速攝像系統(tǒng)的黏性液體的空化場分布64
第5章聚合物改性瀝青超聲空化泡數(shù)值模擬67
5.1計(jì)算流體動力學(xué)模擬基礎(chǔ)67
5.1.1計(jì)算流體動力學(xué)概述67
5.1.2基本控制方程67
5.2改性瀝青中空化泡數(shù)值模擬69
5.2.1幾何模型和邊界條件69
5.2.2初始條件和其他求解設(shè)置69
5.2.3改性瀝青中超聲空化泡運(yùn)動過程中的形態(tài)變化72
5.2.4改性瀝青中超聲空化泡運(yùn)動過程中的壓強(qiáng)變化74
5.2.5改性瀝青中超聲空化泡運(yùn)動過程中的速度變化76
5.2.6空化效應(yīng)的能量對改性瀝青的影響76
第6章超聲輔助制備SBS改性瀝青實(shí)驗(yàn)與性能78
6.1實(shí)驗(yàn)材料78
6.2實(shí)驗(yàn)裝置與制備工藝78
6.2.1超聲輔助制備SBS改性瀝青實(shí)驗(yàn)裝置78
6.2.2制備工藝79
6.3性能測試與表征79
6.3.1瀝青四組分實(shí)驗(yàn)79
6.3.2瀝青常規(guī)性能測試80
6.3.3瀝青老化實(shí)驗(yàn)81
6.3.4瀝青流變性能測試81
6.3.5熒光顯微形貌表征84
6.3.6瀝青紅外光譜表征84
6.3.7離析實(shí)驗(yàn)84
6.4性能研究85
6.4.1超聲對基質(zhì)瀝青性能和組分的影響85
6.4.2SBS改性瀝青常規(guī)性能87
6.4.3SBS改性瀝青中高溫流變性能89
6.5微觀分析98
6.5.1熒光顯微形貌分析98
6.5.2紅外光譜分析100
6.6老化性能分析100
6.6.1常規(guī)性能指標(biāo)分析SBS改性瀝青老化性能100
6.6.2紅外光譜分析SBS改性瀝青老化性能102
6.7高溫存儲穩(wěn)定性分析104
第7章超聲輔助制備膠粉改性瀝青實(shí)驗(yàn)及其性能研究106
7.1超聲輔助制備膠粉改性瀝青106
7.1.1實(shí)驗(yàn)裝置106
7.1.2實(shí)驗(yàn)原材料106
7.1.3實(shí)驗(yàn)方法106
7.2膠粉改性瀝青測試與表征方法108
7.2.1旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱老化試驗(yàn)方法108
7.2.2針入度試驗(yàn)108
7.2.3軟化點(diǎn)試驗(yàn)109
7.2.4延度試驗(yàn)109
7.2.5布氏黏度試驗(yàn)109
7.2.6傅里葉變換紅外光譜表征109
7.2.7改性瀝青離析試驗(yàn)109
7.2.8瀝青自愈合試驗(yàn)110
7.2.9集料與瀝青黏附性及水分敏感性試驗(yàn)110
7.2.10膠粉改性瀝青形貌觀測110
7.3超聲對膠粉改性瀝青基本性能的影響111
7.3.1針入度111
7.3.2軟化點(diǎn)113
7.3.3延度114
7.3.4布氏黏度114
7.4超聲對瀝青與膠粉相容性的影響116
7.5超聲處理膠粉改性瀝青*佳調(diào)控參數(shù)的確定118
7.6超聲對膠粉改性瀝青微觀結(jié)構(gòu)的影響119
7.7超聲對膠粉改性瀝青宏觀性能的影響122
7.7.1高溫穩(wěn)定性122
7.7.2自愈合性125
7.7.3黏附性131
7.7.4水分敏感性133
第8章超聲作用下膠粉改性瀝青材料特性的分子動力學(xué)模擬136
8.1分子動力學(xué)模擬原理136
8.1.1分子動力學(xué)模擬軟件136
8.1.2分子動力學(xué)計(jì)算原理136
8.2膠粉改性瀝青模型的構(gòu)建137
8.2.1瀝青模型137
8.2.2膠粉模型140
8.2.3膠粉改性瀝青模型141
8.2.4瀝青裂縫模型142
8.2.5瀝青混合料模型142
8.3分子動力學(xué)模擬的參數(shù)設(shè)定145
8.3.1系綜的選擇145
8.3.2力場和計(jì)算方法的確定145
8.3.3模擬的步驟146
8.4膠粉改性瀝青模型準(zhǔn)確性驗(yàn)證150
8.4.1密度和體積150
8.4.2徑向分布函數(shù)150
8.5超聲模擬后的膠粉改性瀝青分子鍵變化152
8.6超聲作用下膠粉改性瀝青材料特性153
8.6.1擴(kuò)散能力153
8.6.2溶解度參數(shù)157
8.6.3體系總能量157
8.6.4回轉(zhuǎn)半徑159
8.6.5黏滯度161
8.6.6自愈合能力163
8.6.7黏附性167
8.6.8水分敏感性171
參考文獻(xiàn)178
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聚合物改性瀝青超聲強(qiáng)化理論與技術(shù) 作者簡介
于瑞恩，中北大學(xué)副教授，從2010年起主要從事聚合物改性瀝青方面的研究工作，在攻讀碩士和博士學(xué)位期間作為核心成員參與改性瀝青研究方向的國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目3項(xiàng)（項(xiàng)目編號：51002118、51172180、51372200）。2016年工作后主要從事超聲加工理論與技術(shù)方面的研究工作，2019年山西省交通科技研發(fā)有限公司博士后進(jìn)站，2022年中西部高等學(xué)校青年骨干教師武漢大學(xué)訪問學(xué)者。主持國家自然科學(xué)基金、中國博士后科學(xué)基金、國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金、山西省科技成果轉(zhuǎn)化引導(dǎo)專項(xiàng)、山西省基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目、山西省高等學(xué)校科技創(chuàng)新項(xiàng)目等各類10余項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇，授權(quán)國家發(fā)明專利4項(xiàng)，獲得2016年度陜西省科學(xué)技術(shù)獎一等獎。
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