近年來,將經濟環保的天然植物纖維應用到瀝青路面工程領域越來越受到研究者們的青睞。作為天然纖維的一種,蔗渣纖維是一種可再生資源,價格低廉,可用性廣。已有研究表明,蔗渣纖維具有的中空結構可以吸附瀝青,在瀝青混合料中加入蔗渣纖維能提高其高溫穩定性。可以看出,蔗渣纖維是未來瀝青路面建設的潛在材料。然而,蔗渣纖維具有親水性的缺陷,容易吸水膨脹而對自身機械性能造成損害,這不利于其與憎水性瀝青的相容,從而影響對瀝青的改性效果。為增強蔗渣纖維與瀝青之間的界面相互作用,提高蔗渣纖維改性瀝青的性能,本研究通過單寧酸協同疏水性FeOOH納米粒子來對蔗渣纖維進行表面改性,并用來制備SBS改性瀝青粘結劑,同時結合了多種表征技術來驗證其改性效果。
應用前景
蔗渣是一種制糖工業的廢棄物,廣西甘蔗產量居全國首位,每年約產生1000多萬噸蔗渣,如此數量龐大的蔗渣利用率極低,大量的蔗渣被閑置堆放,造成了資源的浪費和環境的污染。本研究探索了蔗渣的綠色經濟的改性方式,使用價格低廉的單寧酸與具有新穎納米結構的FeOOH納米粒子來改性蔗渣纖維,有效提升了其與瀝青之間的界面黏附作用,增強了改性瀝青粘彈性、抗疲勞壽命與抗剪切性能。改性蔗渣纖維改性的瀝青表現出更佳的路用性能,有效提升了蔗渣經濟附加值,同時將廣西特色產業與交通設施建設相結合,緩解了蔗渣堆積造成的環境污染壓力,對于響應“雙碳”政策而言意義重大。
成熟度
本研究目前完成了改性蔗渣纖維的研究,證明了改性蔗渣纖維對于SBS改性瀝青粘結劑的粘彈性、抗疲勞壽命與抗剪切性能具有積極作用。后期將開展改性蔗渣纖維在瀝青混合料中的進一步探索,與企業合作,推動改性蔗渣纖維在實際道路中的應用。
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