TLA和DCLR对沥青与集料黏附性的影响

为了研究煤直接液化残渣(direct coal liquefaction residue,DCLR)和特立尼达湖沥青(Trinidad lake asphalt,TLA)对沥青与集料黏附性的影响,基于表面自由能理论,以SK-90沥青为基质沥青,选用石灰岩和花岗岩为集料,采用躺滴法分别测量了DLCR、TLA掺量为0%、2%、4%、6%、8%、10%(与SK-90质量比)的改性沥青的表面自由能,计算了沥青的黏聚功,以及沥青-集料的黏附功、剥落功和水稳定性评价参数值。结果表明:随着DCLR、TLA的掺入且掺量的增加,沥青的表面自由能、黏聚功以及沥青-集料黏附功和水稳定性评价参数值均在不断增加,说明DCLR和TLA的掺入可以改善沥青-集料的黏附性、提高沥青混合料的水稳定性能;在相同掺量下,DCLR提高沥青表面自由能、沥青-集料黏附性和水稳定性能的效果要明显优于TLA。     

生物柴油-塑料裂解蜡复合温拌改性沥青性能研究

为降低热拌沥青混合料的能源燃烧和烟气污染,解决国内现有温拌剂成本较高的问题,自主研发了生物柴油-塑料裂解蜡(简称油-蜡)复合温拌改性剂.基于红外光谱(FTIR)和热重(TG)试验对油-蜡温拌剂的物化特性进行了表征.通过布氏旋转黏度(RV)试验、旋转薄膜烘箱(RTFO)试验、动态剪切流变(DSR)试验、低温弯曲梁流变(BBR)试验对5％、6％、7％掺量的油-蜡复合改性沥青的降黏效果、高低温性能及耐老化性能进行了评价,并与Sasobit改性沥青、Evotherm改性沥青进行了对比研究.基于表面自由能理论,采用接触角试验测试了油-蜡复合改性沥青、Sasobit改性沥青和Evotherm改性沥青的表面能参数,并分别计算3种温拌改性沥青与两种集料的黏附功.结果表明:油-蜡温拌剂对沥青的改性过程以物理作用为主,油-蜡温拌剂具有较好的热稳定性;掺入6％的油-蜡温拌剂后,改性沥青黏度较70#基质沥青降低约63％,其沥青混合料降温效果与3％Sasobit改性沥青混合料大致相同,拌和温度较热拌沥青混合料降低约30℃;油-蜡温拌剂能够改善沥青的耐老化能力和高温性能,但不利于沥青低温性能.综合分析,推荐油-蜡温拌剂掺量为6％.相比3％Sasobit改性沥青,6％油-蜡复合改性沥青的低温性能和黏附性较好,高温性能略差;相比0.6％Evotherm改性沥青,6％油-蜡复合改性沥青高温性能和黏附性较好,低温性能较差.     

天然沥青改性沥青的表面自由能分析

为了准确评价天然沥青改性沥青与集料的粘附性能,采用座滴法测定了3种液体在天然沥青改性沥青试样表面的接触角,基于表面物理化学理论,确定了室温条件下沥青表面自由能极性分量和色散分量的测定方法,计算了基质沥青和不同掺量天然沥青改性沥青的表面自由能。结合水煮法试验结果,分析了沥青结合料表面自由能与沥青-集料粘附性等级的关系。试验结果表明:70#A级基质沥青的表面自由能为10.60mJ·m-2,而8%掺量天然沥青改性沥青表面自由能增加到18.60mJ·m-2,天然沥青的掺加明显提高了天然沥青改性沥青的表面自由能;采用接触角方法得到的沥青结合料表面自由能和沥青-集料的粘附性能具有较好的相关性;天然沥青含有氧、硫、氮等多种极性较强的官能团,较高的沥青质含量及网状结构能够吸附基质沥青中的饱和分和芳香分等轻质成分,两方面的共同作用提高了天然沥青改性沥青的表面自由能。     

抗车辙MPE改性沥青混合料性能研究

采用MPE和SBS两种改性剂,对比研究了基质沥青、MPE改性沥青与花岗岩碎石的黏附性;分析了加抗剥落剂的基质沥青、加抗剥落剂的SBS改性沥青和MPE改性沥青与酸性花岗岩碎石混合料的路用性能。研究结果表明:MPE改性沥青和花岗岩碎石的黏附等级为5级;掺加MPE的AC-13沥青混合料,其动稳定度为60,70,80℃条件下分别超过6 000,5 000,2 000次/mm,马歇尔稳定度比基质沥青混合料提高35%,比掺加5%SBS的改性沥青混合料提高23%;浸水残留稳定度达到98%,比基质沥青混合料提高11%,比SBS改性沥青混合料提高5%;冻融劈裂残留强度比达到97%,较基质沥青提高8%。     

委内瑞拉岩沥青(VRA)改性剂性能评价

委内瑞拉岩沥青批量开采时间不长,为了研究其作为道路沥青改性剂的可能性,通过室内试验,测试与分析其常规密度、含水率、溶解度、灰分、级配等物理性质.采用X射线衍射分析确定VRA的矿物质化学成分主要由SiO2、CaCO3、CaSO4及少量的CaS和Ca(OH)2组成,显碱性,有利于提高沥青抗水损能力和黏附性;开展不同掺量下VRA改性沥青3大指标、黏度、离析、黏附性试验.综合分析表明VRA沥青含量较高,掺量为4％～8％VRA改性沥青技术性能指标较好,是一种较优质的岩沥青改性沥青材料.     

不同稳定剂对天然胶乳改性沥青老化及黏附性能的影响

为了研究天然胶乳(N RL)对沥青性能的影响,采用不同稳定剂(蜡基和硅烷基)对NRL改性沥青进行处理.将8％的NRL添加到基质沥青中,随后分别添加0.3％的蜡基稳定剂和0.1％的硅烷基稳定剂制备改性沥青,通过旋转薄膜烘箱(RTFO)和压力老化仪(PAV)模拟沥青的不同老化状态.基于座滴法测量了不同老化程度下沥青的接触角和表面自由能,评价了蜡基和硅烷基处理后N RL改性沥青的黏附性能.基于动态剪切流变仪(DSR)和弯曲梁流变仪(BBR),评价了在不同老化条件下2种稳定剂对NRL改性沥青流变性能的影响.研究结果表明:加入N RL改性剂能改善沥青的高低温性能、提高沥青的表面自由能;蜡基稳定剂和硅烷基稳定剂改善了N RL与沥青基体之间的黏附性以及N RL改性沥青的抗老化性能,其中蜡基稳定剂的改善效果更佳.     

不同类型电气石改性沥青路用性能分析

选取2种电气石粉和4种电气石负离子粉,采用熔融共混法制备电气石改性沥青,进行了针入度、软化点和延度性能测试,研究了电气石类型及掺量对沥青感温性能、高温性能、低温性能与粘附性等路用性能的影响规律.采用改进弯曲流变试验研究了电气石对沥青低温性能的影响效果,采用水煮法对电气石改性沥青与集料的粘附性能进行评价,借助扫描电镜试验、差示扫描热试验、压电性试验和热电性试验分析了电气石对沥青路用性能的改善机理.试验结果表明:电气石粉改性沥青感温性能随掺量增加先改善后变差,电气石负离子粉改性沥青感温性能呈现相反的变化规律;各电气石改性沥青高温性能随掺量增加均不断提高;电气石粉目数越大,对沥青路用性能改善效果越好;电气石负离子粉改性沥青的路用性能随负离子释放量的增大而不断降低;在相同目数条件下,电气石负离子粉对沥青性能的改善效果优于电气石粉;电气石能有效改善沥青的低温性能,而且能够均匀稳定地分散在沥青中,与沥青形成稳定整体;电气石加入到沥青后其电性能仍能正常发挥.可见,电气石能够显著改善沥青的路用性能.     

天然岩沥青改性沥青性能及改性机理研究

以埃索AH-70#沥青作为基质沥青,通过不同掺量的岩沥青改性沥青性能试验,研究了岩沥青掺量对改性沥青使用性能的影响;通过沥青4组分试验和红外光谱、荧光显微和DSC差热分析,从微观角度探讨分析了岩沥青的改性机理和改性行为.结果表明:加入岩沥青后沥青胶结料的软化点升高,针入度和150℃延度降低,沥青的高温稳定性和温度敏感性得到提高,且随着掺量的增加变化幅度增大;RTFOT和PAV老化后,改性沥青软化点和针入度比增加,抗老化性能得到改善;岩沥青改性后沥青的饱和分、芳香分含量降低,胶质、沥青质含量增多,大幅提高了沥青黏附性;岩沥青粉在与沥青充分混合状态下吸收沥青轻质组分而熔胀,岩沥青的掺入改变了自由沥青的胶体体系的平衡状态,而新的平衡体系的建立对改性沥青的温度稳定性和感温性产生了重大影响.     

岩沥青改性高模量沥青及其混合料的研究

以埃索AH-70#沥青为基质沥青,通过对不同掺量的青川、北美、明星三种岩沥青改性沥青的性能试验,研究了岩沥青掺量对改性沥青使用性能的影响;采用AC-16沥青混合料,以动稳定度指标评价了不同岩沥青掺量的岩沥青改性沥青混合料的高温性能,并与同掺量的"Domix"和"车辙王"两种抗车辙荆进行了对比试验.结果表明:国产天然岩沥青对基质沥青及混合料性能的改善与北美天然岩沥青的改善效果差别不大,存在类似的变化规律,即随着岩沥青掺量的增加,改性沥青软化点和针入度比不断增加,改性沥青混合料的动稳定度大幅提高,但当岩沥青的掺量超过8%时,动稳定度值提高不明显.因此从性价比考虑,建议首选国产岩沥青改性剂和其最佳掺量宜为8%.     

布敦岩沥青改性沥青高温动态流变性能研究

采用动态剪切流变仪对布敦岩沥青(BRA)改性沥青高温动态流变性能进行试验研究。结果表明,BRA改性沥青的温度敏感性随岩沥青掺量的增加而降低;岩沥青掺量达到20%时,BRA改性沥青的PG分级要高于基质沥青一个温度等级;掺量达到40%时,BRA改性沥青的车辙因子接近于SBS改性沥青;车辙试验结果与车辙因子关系表明岩沥青掺量的增多提高了沥青混合料的动稳定度,车辙因子适用于评价BRA改性沥青的高温性能。