环氧橡胶沥青及其混合料的性能研究

采用环氧树脂对橡胶沥青进行复合改性,掌握环氧橡胶沥青的软化点、弹性恢复等基本性能和生产工艺,确定环氧树脂最佳掺量和混合料的最佳配合比。通过马歇尔和车辙试验,检验环氧橡胶沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性能和抗水损害性能,验证其复合改性的优点。     

石墨烯复合改性橡胶沥青抗油蚀性能研究

为研究石墨烯材料对橡胶沥青的复合改性在抗油蚀性能方面的影响效果,在制备了不同石墨烯掺量的复合改性橡胶沥青的基础上,通过对各掺量石墨烯复合改性橡胶沥青及其混合料分别设计、并进行抗油蚀试验,采用质量损失、油蚀比以及油蚀残留稳定度等为指标,对其抗油蚀性能进行对比分析研究,结果表明:掺加石墨烯进行复合改性可有效改善橡胶沥青及其混合料抵抗燃料油侵蚀破坏的能力,其中石墨烯复合改性沥青经过油蚀的平均质量损失仅为普通橡胶沥青的20％左右、油蚀比也显著降低,而石墨烯复合改性沥青混合料经过油蚀试验其油蚀残留稳定度也较橡胶沥青提高18％左右,进而提高路面路用性能,延长道路服役寿命.     

HDP橡胶沥青混合料的疲劳性能

针对沥青路面的疲劳破坏问题,提出在道路基层和面层之间设置AC-10应力吸收层,并采用HDP橡胶沥青拌和AC-10沥青混合料,以马歇尔设计法进行配合比设计,测试马歇尔试件的各项相关技术指标,确定HDP最佳掺量和混合料的最佳配合比。通过四点加载试验分析得出,用HDP橡胶沥青制备的AC-10沥青混合料具有良好的抗疲劳性能,可以有效防止路面因疲劳引起的开裂,从而提高路面的安全性与耐久性,延长道路的使用寿命。     

高耐久性铺装沥青混合料路用性能研究

分析了高耐久性铺装(HDP)添加剂的固化反应机理;制备不同掺量HDP的马歇尔试件进行技术指标试验,确定了HDP最佳用量;通过室内试验对HDP沥青混合料的路用性能进行分析,结果表明,与基质沥青混合料、SBS改性沥青混合料相比,HDP沥青混合料的水稳定性、高温车辙性能、低温开裂性能、耐疲劳性能均得到显著改善。     

SBR/PP复合聚合物及SBS改性沥青混合料疲劳特性研究

为提高沥青路面的承载能力与耐久性,通过复合聚合物改性改善沥青混合料的强度及抗疲劳性能。采用丁苯橡胶(SBR)与聚丙烯(PP)比例为75∶25、50∶50、25∶75的复合聚合物和SBS聚合物,分别以4%、5%、6%的掺量对70^#基质沥青进行改性,通过强度试验确定聚合物最佳掺量,开展最佳掺量下聚合物改性沥青混合料间接拉伸疲劳试验和直接拉伸疲劳试验,对复合聚合物与SBS改性沥青混合料的疲劳特性进行对比分析。结果表明,复合聚合物与SBS的最佳掺量均为5%;复合聚合物中SBR与PP掺配比例为75∶25、50∶50时,复合聚合物改性沥青混合料的强度高于同掺量下SBS改性沥青混合料;最佳掺量下,SBR与PP掺配比例为75∶25的复合聚合物改性沥青混合料的疲劳性能最佳,与SBS改性沥青混合料相比提高约40%。     

聚酯纤维用量对橡胶沥青混合料路用性能影响研究

对不同聚酯纤维用量下,纤维改性橡胶沥青混合料的高温性能、低温性能、水稳定性能和疲劳性能进行室内试验。结果表明,掺加一定剂量的纤维后,橡胶沥青混合料路用性能有明显改善,但纤维用量存在着最佳范围,超过该范围时,纤维橡胶沥青混合料的路用性能降低,试验得出聚酯纤维最佳纤维掺量为0.1%。     

复合改性透水沥青混合料配合比设计优化研究

为了优化复合改性透水沥青混合料的配合比设计,基于我国东北季冻区气候条件,对玄武岩纤维掺量、高黏改性剂掺量和油石比3个影响因子进行Box-Behnken试验设计,共15组试验方案,提出综合评价值来综合评价混合料的密度、空隙率、沥青饱和度、矿料间隙率、稳定度和流值指标。通过建立二次函数模型,计算出两种改性材料的最佳掺配比及混合料的最佳油石比,并进行肯塔堡飞散和谢伦堡析漏试验验证混合料的最佳油石比。结果表明,高黏改性剂掺量12%、玄武岩纤维掺量1%为两种改性材料的最佳掺配比,试验验证后最佳油石比为5.1%。该方案得到最高的综合评价值为91。采用加权响应曲面法,可以用于优化复合改性透水沥青混合料的配合比设计。     

聚辛烯与硫磺复合改性橡胶沥青的性能

为评价聚辛烯与硫磺复合改性橡胶沥青的性能,将不同量的聚辛烯与硫磺掺入橡胶沥青进行改性,并进行DSR、BBR、储存稳定性及弹性恢复试验研究。结果表明:使用聚辛烯与硫磺对橡胶沥青进行复合改性,能改善其高温性能、存储稳定性和弹性恢复能力,且掺量越大效果越好;复合改性后橡胶沥青高温性能应力敏感性降低,但温度敏感性增强;硫磺掺量为0.1%时,复合改性橡胶沥青的低温性能得到改善;建议使用1.5%的聚辛烯和0.1%的硫磺制备复合改性橡胶沥青。     

基于高模量剂和Terminal blend橡胶沥青复合改性技术耐久性高RAP掺量热再生混合料性能研究

为突破高RAP掺量厂拌热再生混合料RAP掺配比例低、低温性能、水稳定性和耐久性差的技术瓶颈,以法国高模量沥青混合料性能评价体系为依托,基于Terminal blend橡胶沥青与高模量剂复配技术进行了Terminal blend与PR.S复合改性沥青性能试验、Terminal blend与PR.S复合改性50%RAP掺量热再生混合料EME2设计、车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验,及MMLS1/3和四分点加载疲劳试验,研究了TB+高模量复合改性沥青用于高RAP掺量热再生混合料的可行性和耐久性。试验结果表明,12%TB+0.6PR.S、18%TB+0.6PR.S、22%TB+0.6PR.S 3种TB胶粉改性沥青与高模量剂复配方案下改性沥青的高低温性能均可达到甚至优于SBS改性沥青,工程实践中可优先采用18%TB+0.6PR.M复合改性方案掺配比例来改善沥青混合料的高低温性能。基于TB与高模量复配技术所生产的耐久性高RAP掺量热再生混合料具有沥青用量高、模量高、空隙率小、抗车辙性能和抗疲劳性能优良的技术特点;Terminal blend橡胶沥青与高模量剂复合改性高RAP掺量热再生混合料抗高温、重载条件下的剪切变形能力和剪切疲劳破坏强度均优于SBS热再生混合料,TB与高模量复配方案是改善高RAP掺量热再生混合料耐久性和极端气候条件下耐候性的有效途径。     

聚酯纤维对橡胶沥青混合料路用性能的影响研究

为了分析纤维对橡胶沥青混合料的路用性能影响,选用橡胶沥青混合料AC-13C级配,对纤维改性橡胶沥青混合料的水稳定性能、高温抗车辙性能、抗裂性能及去疲劳性能进行试验.试验结果表明,纤维含量的增多,使得混合料的空隙率增大,最佳油石比也不断提高;纤维存在着适宜的掺入范围,适量的纤维与橡胶相互作用能够显著提高橡胶沥青混合料的路用性能,但纤维掺量过多不利于橡胶沥青混合料路用性能的改善.     

高黏复合改性橡胶沥青在透水沥青路面中的应用

为了研究高黏复合改性橡胶沥青应用在透水沥青路面中的性能,依托实体工程,在PAC-13、PAC-20型透水性沥青混合料中使用高黏复合改性橡胶沥青,研究了高黏复合改性橡胶沥青混合料的各项路用性能和渗水系数,并与高黏改性沥青混合料进行了对比。结果表明,PAC-13、PAC-20型高黏复合改性橡胶沥青混合料的最佳油石比与同级配类型的高黏沥青混合料基本相同;PAC-13、PAC-20型高黏复合改性橡胶沥青混合料各项路用性能均优于高黏沥青混合料,其渗水性能也较为突出。     

木质素与橡胶粉复合改性沥青混合料路用性能研究

采用车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验、小梁疲劳试验分别研究了掺加木质素纤维前后橡胶粉改性沥青混合料的路用性能。试验结果表明,橡胶沥青混合料具有较好的高温稳定性,而水稳定性和低温抗裂性略有不足,通过木质素与橡胶粉复配可以提高橡胶沥青混合料的综合路用性能。最后结合工程的经济性和复合改性沥青混合料的综合路用性能,推荐了复合改性沥青混合料的最佳木质素掺量。     

废旧轮胎胶粉添加方式对橡胶沥青混合料路用性能的影响

通过试验,对比分析了干法、湿法和干湿复合法3种废旧轮胎胶粉添加方式与不同胶粉掺量对沥青混合料路用性能的影响。结果表明,采用这3种胶粉添加方式制作的橡胶沥青混合料的路用性能,干湿复合法优于湿法,湿法优于干法,且干湿复合法与湿法所制橡胶沥青混合料的路用性能在20%胶粉掺量时优于其他胶粉掺量时;20%胶粉掺量时橡胶沥青混合料的高温稳定性湿法优于干湿复合法,低温性能干湿复合法优于湿法,水稳定性干湿复合法优于湿法。     

高比例RAP掺量橡胶热再生混合料路用性能与改性机理研究

为改善高比例RAP掺量(RAP掺量≥25%)热再生混合料的低温抗裂性和抗疲劳耐久性,提高RAP的掺配比例,研究了不同橡胶粉掺量(12%、14%、16%)和RAP掺量(30%、40%、50%)条件下纤维橡胶热再生混合料的工厂化生产参数和路用性性能,并进行了试验路铺筑。试验结果表明,掺加纤维和橡胶沥青可提高普通热再生混合料的高温稳定性,尤其是低温抗裂性和抗疲劳耐久性改善程度纤维橡胶改性热再生混合料性能可用于表面层,其经济效益和社会效益显著。推荐用于纤维橡胶沥青热再生混合料的适宜橡胶粉掺量为14%~16%。纤维和橡胶沥青对高比例热再生混合料的改性机理在于橡胶沥青增加了新旧沥青的融合程度,增强了老化沥青的活性和柔性,聚酯纤维在热再生混合料共混体中通过吸附稳定作用、纤维界面增强作用、加筋阻裂作用显著提高了热再生混合料的低温抗裂性和抗疲劳耐久性。     

橡胶/塑料复合改性沥青及混合料的流变性能

以废旧橡胶和塑料为改性剂,采用合理的制备工艺对基质沥青及混合料进行改性,并通过动态剪切流变试验对单相改性和复合改性沥青展开研究。结果显示:相比于单相改性,复合改性明显改善了沥青的高温性能和感温性,但会使其抗疲劳性能有所降低;橡胶、塑料复合改性沥青混合料的流变性指标的变化趋势与温度区间有关,综合确定最佳的橡胶、塑料比例为7∶3。     

多聚磷酸—橡胶粉改性沥青及混合料性能研究

为分析多聚磷酸对橡胶改性沥青高低温性能的影响,利用动态剪切流变仪、弯曲梁蠕变劲度试验及常规试验分别对基质沥青、橡胶改性沥青及不同多聚磷酸掺量的复合改性沥青5种沥青进行试验。采用温度扫描试验、多应力重复蠕变试验和软化点试验研究沥青高温稳定性,采用弯曲蠕变劲度试验和延度试验研究沥青低温抗裂性,并采用车辙试验和低温小梁弯曲试验研究沥青混合料的路用性能。结果表明：橡胶粉改性剂可以显著改善沥青高温稳定性和低温抗裂性;多聚磷酸可以改善橡胶改性沥青高温性能,且掺量越多,改性效果越明显,可以显著提升沥青混合料高温性能;多聚磷酸对橡胶改性沥青低温性能没有明显的影响,对沥青混合料低温性能会有一定程度的削弱。     

新型活性橡胶对密级配沥青混合料的影响研究

选取3种掺量活性橡胶,采用沥青胶结料常规性能和SHRP评价体系,分析活性橡胶对沥青胶结料的改性效果,并在活性橡胶密级配沥青混合料设计方法的基础上进行活性橡胶掺量对密级配混合料AC路用性能影响分析。结果表明,掺加活性橡胶后沥青胶结料的高温稳定性显著提高,低温抗裂性、抗疲劳能力得到改善;活性橡胶可替代部分沥青并达到相同的体积指标,且活性橡胶密级配混合料AC-20的动稳定度达到5 282次/mm,综合性能优异;活性橡胶用于密级配混合料AC-20的最佳掺量为17%。     

纤维与天然沥青复合添加剂组成优化及其混合料性能评价

为改善纤维和天然沥青单一改性沥青混合料的技术缺陷,将木质素、聚酯、玄武岩纤维与BRA岩沥青、TLA湖沥青、NES青川岩沥青进行复配。基于直接剪切试验优化了最佳的天然沥青掺配范围,采用车辙、低温弯曲、浸水马歇尔、冻融劈裂和四分点加载疲劳试验研究了天然沥青与纤维复合改性沥青混合料的路用性能和抗疲劳耐久性,试验结果表明,木质素、聚酯、玄武岩三种单纤维掺量为0.3%,BRA、TLA、NES掺量为8%~10%时天然沥青与纤维复合改性沥青经济性和抗剪切性能最优;将天然沥青与纤维复配后,可兼具纤维与天然沥青各自改性的优势,可实现二者对沥青改性效果的叠加,其混合料兼顾高低温性能、水稳定性和抗疲劳耐久性,且具有良好的经济性,为路面材料改性技术提供了一种新的选择。在0.3%木质素、聚酯、玄武岩纤维掺和8%~10%BRA、TLA、NES掺量范围内,18种天然沥青与纤维复合改性沥青混合料疲劳性能优于SBS改性沥青混合料,推荐用于复合改性沥青中的木质素纤维、聚酯纤维、玄武岩纤维掺量为0.3%,适宜的BRA、TLA、NES掺量分别为8%~10%、8%~12%、8%~10%。     

橡胶沥青及混合料配合比设计研究

对不同胶粉掺量下的橡胶沥青,进行针入度、软化点、延度、粘度、弹性恢复、粘韧性和韧性试验,结果表明胶粉掺量为23%(外掺)时,橡胶沥青的各项性能均较好。通过配合比设计,确定了矿料级配和最佳油石比,并对橡胶沥青混合料进行车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验。结果表明,抗车辙剂可明显改善橡胶沥青混合料的高温性能,同时也会使其低温性能降低。     

复合改性橡胶沥青存储稳定性研究

为了解决橡胶沥青的存储稳定性问题,通过添加外掺剂制备复合改性橡胶沥青,对比分析不同胶粉掺量下普通沥青和复合改性橡胶沥青的性能。结果显示,和普通橡胶沥青相比,复合改性橡胶沥青的性能大幅提升,胶粉掺量为25%时,其180℃手持粘度降低69%,在180℃下存储18h后其性能保持稳定;复合改性橡胶沥青能提高胶粉掺量,同时具有很好的存储稳定性。