SusChEM/Collaborative Research: Fundamental Understanding of Foaming Process towards a New Warm Mix Asphalt Technology
SusChEM/合作研究:对新型温拌沥青技术发泡过程的基本了解
基本信息
- 批准号:1300286
- 负责人:
- 金额:$ 20万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2013
- 资助国家:美国
- 起止时间:2013-09-01 至 2018-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The objective of this award is to understand the foaming process using several foaming agents to guide us in the design of a new warm mix asphalt (WMA) technology. In the proposed project, researchers from Columbia University and Michigan Technological University will investigate three foaming agents as potential candidates, including soda as a chemical foaming agent, CO2/N2 gas and ethanol as physical blowing agents. Multiphase characterization and viscoelastic modeling studies will be conducted to investigate how the microstructure of asphalt materials evolves with time, temperatures, and proportion of material constituents, and in doing so study any differences and relative benefits from chemical vs. physical blowing agents. A single or the combination of foaming agents will be determined for optimal end-results. The fatigue strength, the long-term performance and life cycle cost of the WMA based on the foaming process will be characterized with accelerated test methods. This project integrates state-of-the-art rheological and accelerated aging tests, thermodynamics, poromechanics, chemical changes and multi-scale modeling to identify the physical and mechanical properties of foamed asphalt materials. The proposed studies will advance the understanding of the foaming process and establish a theoretical framework to predict the material behavior for material design, which will lead to new theories and models of sustainable engineering materials in energy and environmental aspects. This project provides a unique opportunity for conducting interdisciplinary research in sustainable engineering to reduce energy consumption, greenhouse gas emission, to facilitate recycling of asphalt materials, and improve life-cycle performance. The technologies developed in this program will be rapidly transferred to industry.
该奖项的目的是使用几种泡沫剂来了解泡沫过程,以指导我们设计新的温暖混合沥青(WMA)技术。在拟议的项目中,哥伦比亚大学和密歇根州技术大学的研究人员将调查三种泡沫药作为潜在候选者,包括苏打水作为化学泡沫剂,CO2/N2气体和乙醇作为物理吹动剂。将进行多相表征和粘弹性建模研究,以研究沥青材料的微观结构如何随时间,温度和材料成分的比例演变,并在研究中研究化学与物理吹动剂的任何差异和相对益处。将确定泡沫剂的单个或组合,以确定最佳最终剂量。基于泡沫过程的WMA的疲劳强度,长期性能和生命周期成本将以加速测试方法来表征。该项目集成了最先进的流变学和加速老化测试,热力学,门力学,化学变化和多尺度建模,以识别泡沫沥青材料的物理和机械性能。拟议的研究将提高对泡沫过程的理解,并建立一个理论框架,以预测材料设计的材料行为,这将导致能源和环境方面的可持续工程材料的新理论和模型。该项目为进行可持续工程的跨学科研究提供了独特的机会,以减少能源消耗,温室气体排放,促进沥青材料的回收并改善生命周期的性能。该计划中开发的技术将迅速转移到行业。
项目成果
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专著数量(0)
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会议论文数量(0)
专利数量(0)
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