废润滑油再生沥青物化性能研究开题报告
2020-05-02 17:58:02
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1 研究背景及国内外研究现状
随着道路里程的逐年增加,沥青路面在紫外线辐射、高温氧化、水侵蚀、交通磨损等外界因素的影响下,沥青持续被老化,进而引发疲劳开裂、坑槽等路面病害。废弃的沥青混合料逐年增加,若不加以有效利用,既浪费了大量不可再生的石油资源,又占用土地、污染环境、破坏生态等[1-3]。润滑油广泛应用于机械运转转上,被称为机械的血液。润滑油使用一定时间后其性质会发生变化而失去原有的润滑作用,即为废润滑油。据相关统计,我国废润滑油的年生产量高达5亿升。如何合理的处理这些废润滑油,是我国面临的一个重要的环境保护与资源利用问题。目前国内外对于废润滑油的处置方式主要有[4-5]:(1)丢弃或焚烧,会污染土壤、水域与空气;(2)废润滑油经脱重金属后作为燃料;(3)道路油化,利用非润滑油的粘度,在尘土飞扬的路上加入废润滑油,废油和尘土一起,使尘土不易飞扬;(4)二次处理后作为润滑油再利用。润滑油是一些重质油分,其成分与石油沥青相似。本课题拟将废润滑油用于沥青的再生,以实现以废制废,同时拓展废润滑油的利用途径[6-8]。
沥青路面的再生,首要条件是沥青的再生,而沥青再生必然要使用再生剂使其性能得以恢复[9]。根据生产调和沥青的原理,旧沥青的再生是在旧沥青中加人某种组分的低粘度油料(再生剂),类似于沥青中的油分,而沥青老化后其油分会减少。根据沥青再生理论与相关研究,在老化沥青中加入低黏度油分或者加入适当黏度的新沥青进行调配,可使其再生、达到路用性能要求。关于废润滑油用于沥青再生的研究,国内研究较少,但有相关专利和期刊中提到采用植物油来再生或软化沥青,可见废弃油脂用于老化沥青再生是可行的[10-13]。
国外对旧沥青路面再生利用研究最早是在美国开始的,但由于以后大规模的公路建设而忽视了对该技术的研究[14]。1973年石油危机爆发后,美国对该技术才引起重视,并在全国范围内进行广泛研究。到上世纪80年代末,美国再生沥青混合料的用量几乎为全部路用沥青混合料的一半,并在再生剂开发、再生混合料的设计、施工设备等方面的研究也日趋深入。德国、日本、法国、芬兰等国家的再生技术研究发展也很快[15.16]。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
(1)利用旋转薄膜烘箱模拟实验室沥青老,制得老化沥青;
(2)将0%、5%、10%、15%、20%(按质量百分比计)的废润滑油加入到老化后的90#基质沥青和sbs改性沥青中,制得再生沥青;
(3)废润滑油再生沥青物理性能(针入度、软化点、延度、黏度)测试,通过物理性能测试,确定废润滑油的最佳掺量;
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料,仪器及设备,确定实验方案,完成开题报告。
第4-7周:按照设计方案,制备不同掺量下的废润滑油再生沥青试样,并研究其物理性能(针入度、软化点、延度),通过对比确定最佳掺量。
第8-12周:采用动态剪切流变实验、弯曲梁流实验、四组分、傅里叶红外光谱等相关实验评价沥青流变性能和化学性能。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 冷滨滨, 陈美祝, 吴少鹏. 废食用油用于沥青再生的应用前景分析[j]石油沥青, 2013, 27(5):47-51.
[2] xue y, hou h, zhu s, et al. utilization of municipal solid waste incineration ash in stone mastic asphalt mixture: pavement performance and environmental impact[j]. construction amp; building materials, 2009, 23(2):989-996.
[3] christopher daniel d dene. investigation of using waste engine oil blended with reclaimed asphalt materials to improve pavement recyclability [d]. by a thesis submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of master of science.michgan technologic university.2011.