基于图像处理探究SBS在沥青中溶胀面积的发育进程

为了更直观便捷地研究SBS聚合物与基质沥青反应进程,制备了两种SBS改性沥青的分散、剪切、发育等7个状态共14组荧光显微镜样品。以放大100倍和400倍荧光显微镜图像为研究对象,分别借助两个图像处理软件计算SBS溶胀面积比,即SBS改性剂在沥青中溶胀联结形成的荧光共轭点状、蠕虫状、网格状等发亮结构的面积占该图像面积的比例,分析SBS溶胀面积比与改性沥青发育进程以及稳定性的关系,并借助离析软化点差值指标验证发育进程中SBS溶胀面积比与改性沥青稳定性的关系。结果表明:随发育时间延长,SBS溶胀面积比先增大后减小,其超过一定比例后基质沥青与SBS形成网状互穿结构,稳定性大幅增加,SBS溶胀面积比超过51.87%时离析软化点差值都满足相关规范要求,从微观角度进一步揭示改性机理,为快速评判SBS改性沥青是否存在离析风险提供一种新思路。     

基于格子方差法的路面混合料均匀性评价研究

路面混合料的均匀性影响路面的路用性能和使用寿命。基于图像处理技术和 Python 程序语言,结合格子方差法提出颗粒分布离散系数作为均匀性评价指标。采用 CT扫描仪获取不同离析程度的集料截面图像,通过图像处理将集料按不同粒径范围分组,计算每档集料的离散系数,加权平均得出总离散系数;并将此评价指标应用于实际工程中。研究结果表明,用格子方差法计算得出的离散系数作为均匀性评价指标,能够定量地评价路面混合料的均匀性。通过试验研究给出路面混合料离析程度分类的建议值,为路面混合料的现场快速检测提供判定依据。     

Sasobit改性沥青储存稳定性试验研究

在相同的储存时间和温度条件下,对Sasobit掺量为1%～5%的改性沥青进行离析试验;对Sasobit掺量为3%的改性沥青改变储存温度(100℃、120℃、140℃、163℃)和储存时间(1d、2d、3d、5d、7d)进行离析试验,以离析试验后上、下部沥青软化点差为指标,分析Sasobit掺量、储存温度和时间对改性沥青储存稳定性的影响。试验发现不同Sasobit掺量的改性沥青稳定性均较好,Sasobit改性沥青储存稳定性在低温时较高温时稳定,Sasobit改性沥青3d的储存稳定性最好。通过对比不同沥青显微照片,发现Sasobit改性沥青的改性剂分散均匀,较SBS改性沥青和橡胶粉改性沥青具有较好的储存稳定性。     

数字图像技术分析沥青路面均匀性的方法

为了能对沥青路面面层常见的集料离析病害进行简单、快速的检测评价,该文基于数字图像处理技术,对多幅沥青混合料摊铺时的图像进行了均匀性相关分析,在对图像进行彩色图像转化为灰度图像、滤波、去噪、直方图均衡化、图像分割、形态学处理开闭运算等操作之后再转化为二值图像,然后用划分网格的方式确定沥青混合料摊铺时的图像颗粒面积分布的变异系数,同时采用面积控制系数从双方面来判定是否离析的计算方法,计算多组图像的方差及变异系数值及面积控制系数,将所得变异系数和面积控制系数与图像对比,得到图像颗粒均匀性较好时各系数的指标值范围。并对得出的指标进行相应的试验验证。结果表明:通过颗粒面积分布的变异系数和面积控制系数两个指标能较好地反映沥青路面集料的均匀程度。     

SBS改性沥青生产配合比检测技术研究

SBS改性沥青因其良好的高温稳定性、低温抗裂性和出色的粘附性与耐疲劳性，在高等级公路工程应用越来越广泛。文中分析了改性沥青软化点、针入度、延度三大指标与沥青性能的关系；以国产 SBS改性剂、70# A级道路石油沥青为试验检测对象，对南方地区 SBS改性沥青生产最佳配合比进行设计研究，分析了 SBS改性剂剂量与改性沥青相关技术指标的关系。     

SBS改性沥青储存稳定性试验方法和评价指标的研究

分析了中国现行规范用来评价SBS改性沥青储存稳定性的优缺点,针对不足之处,参考美国国家公路合作研究计划(NCHRP)的LAST法,自行开发设计了可以自动恒温重复取样的储存稳定性试验仪。同时对不同种类的SBS改性沥青,在不同热储存(163℃)时间下,试验研究其离析后的动态剪切流变性能,据此提出一个新的指标--离析率Rs来评价SBS改性沥青的储存稳定性,建议当-0.2≤Rs≤0.2时认为储存稳定性合格,否则,超出此范围(Rs<-0.2或Rs>0.2),则认为不合格。最后分析评价了该试验方法和评价指标的合理性和可行性。     

基于红外光谱的改性沥青SBS含量测定可行性分析

通过傅里叶红外光谱中SBS特征吸收峰强度和SBS特征吸收峰面积与基质沥青特征吸收峰面积比值分析改性沥青中SBS含量。试验结果表明,采用不同的分析参数得到的SBS含量检测结果差异较大,同一样品平行检测结果复现性差,制样的质量分数对于检测结果的影响较大。采用红外光谱只宜用于定性分析,难达到精确的定量分析。     

红外光谱法定量分析SBS改性沥青的方法研究

SBS掺量是控制改性沥青质量、保证改性沥青路面路用性能的关键指标,现阶段迫切需要形成一种快速、高精度的量化检测方法。文中通过对基质沥青、SBS改性剂和SBS改性沥青红外光谱图的分析,得出966cm~(-1)是SBS结构中反式丁二烯的特征峰,可作为SBS定量检测的特征参数;1 377cm~(-1)是基质沥青特有的吸收峰,可作为标准使用;利用朗伯-比尔定律测量SBS改性沥青光谱图的特征峰,建立了A966/A1377评价指标,通过5种不同SBS掺量试验结果的线性回归分析,形成了SBS含量的检测方法,精度分析显示其相对误差较小,精确度可达1%以上。     

SBS改性沥青热储存稳定性评价

采用8种成品SBS改性沥青,根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ 052-2000)中T0661的方法,分别对其进行热储存离析试验;并且采用AR-2000型动态剪切流变仪对不同品牌的成品SBS改性沥青及热储存离析试验上、下部试样进行动态剪切试验,以获取SBS改性沥青动态力学温度谱。试验表明,仅以离析试验上下部软化点差值小于2.5℃来评价SBS改性沥青储存稳定性是不全面的,SBS改性沥青在储存中会产生软化点的升高或衰减,这些同样会导致沥青的使用性能的不稳定性。在温度扫描下损耗因子tanδ是否出现平台区,即是否形成空间网络结构与SBS改性沥青的储存动力稳定性的好坏没有必然的联系。     

基于细观结构的OMMT/SBS改性沥青存储稳定性研究

为研究OMMT/SBS改性沥青的存储稳定性,对比分析离析试验的冷切法和热融法的显微试样图像中SBS的细观形态结构,改进荧光显微试样制备方法;将试样在130、60℃下储存12、24、48、96、168 h,比较宏观指标——软化点增量的变化规律。采用图像拼接技术处理景深过大的荧光显微图像,发现SBS在早期是颗粒小而多,随着存储时间的增加其最大粒径尺寸逐渐变大。采用离析增量指标定量分析改性沥青的存储稳定性,130、60℃两种温度下改性沥青的离析率依次降低,说明存储温度对离析效果影响大。     

SBS改性沥青及其混合料稳定性研究

SBS改性沥青及其混合料的储存稳定性的优劣直接决定了其路用性能。本文通过室内模拟研究了SBS改性沥青保温冷却循环储存过程和其混合料拌合、运输、摊铺及碾压过程中均匀性的变化情况,并对其混合料性能进行了验证。结果表明,随着储存温度的升高、循环次数的增加其SBS改性沥青的稳定性逐渐变差,其性能发生了不同程度的衰减。提出了170℃至室温的极限循环次数为1次,150℃至130℃的极限循环次数为3次。SBS改性沥青混合料施工过程中其胶结料的均匀性也发生了不同程度的衰减,其中拌合过程最为严重。混合料性能验证发现,所提出的极限循环次数用来对SBS改性沥青的稳定性进行控制是可行的。     

SBS改性沥青稳定剂的应用研究

添加稳定剂可以使苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)在沥青中稳定分散,制备出储存稳定性良好的SBS改性沥青。通过FD-06无硫稳定剂和一种含硫稳定剂对SBS改性沥青稳定效果的测试,比较其相容性效果和路用性能指标的变化,分析稳定剂性能特征。结果表明,加入稳定剂后样品的高温储存稳定性改善明显,同时,加入FD-06无硫稳定剂的SBS改性沥青在热贮存过程中性能更加稳定,不易离析。     

基于FTIR法的改性沥青SBS掺量检测方法研究

基于傅里叶变换红外光谱法(FTIR),对基质沥青、SBS及SBS改性沥青进行了透射光谱试验分析。研究结果表明:改性沥青红外光谱图中966 cm~(-1)处和810 cm~(-1)处的特征吸收峰可用于SBS掺量的定量分析,改性沥青中SBS掺量与A_(966)/A_(810)(966 cm~(-1)处与810 cm~(-1)处特征吸收峰面积比)存在明显的线性相关,相关系数可达0.995以上。提出的检测方法能够快速、准确地测定SBS改性沥青中改性剂掺量,从而达到检测、监控工程材料质量的目的。     

SBS改性沥青改性剂含量测定方法研究

为解决SBS沥青改性剂添加含量的质量控制问题,采用红外光谱仪对SBS改性剂不同掺量(沥青质量的2%、3%、4%、5%、6%)下的改性沥青样本的特征吸收峰进行了红外扫描测试,以表征SBS改性剂和基质沥青的966cm-1和813cm-1特征吸收峰面积S966和S813为分析对象,利用统计分析方法将S966、S966/S813、S966/(S966+S813)分别与SBS改性剂掺量进行曲线拟合,研究发现S966/(S966+S813)与SBS改性剂掺量的线性回归相关系数最高,达到0.9874,可以作为SBS改性剂含量测定的标准曲线。利用标准曲线可以对实际工程中未知待检样改性沥青的SBS改性剂含量进行计算,实现改性沥青路面的有效施工与质量控制。     

多聚磷酸与SBS复合改性沥青改性工艺研究

研究了多聚磷酸（PPA）掺量、发育温度、发育时间、PPA添加顺序对多聚磷酸与SBS聚合物复合改性沥青改性性能和储存稳定性的影响。根据本文的研究结果,推荐PPA与SBS复合改性沥青的最佳PPA掺量为0．5％-1．0％,最佳发育温度为170℃。在生产PPA与SBS复合改性沥青时,首先应加入SBS改性剂,待SBS溶胀后再加入PPA,如此复合改性沥青可获得较好的使用性能和储存稳定性。     

东北季冻区橡胶复合改性沥青适用性对比分析

为分析橡胶复合改性沥青在东北季冻区适用性,通过分析橡胶复合改性沥青与SBS改性沥青及其沥青混合料的差异,分别从沥青指标、黏附性、光谱图、沥青混合料的路用性能及经济性、施工性能进行对比。对比结果表明:橡胶复合改性沥青与集料黏附性优于SBS改性沥青,延度、存储稳定性及光谱分析准确性均不如SBS改性沥青,其余指标相当;橡胶复合改性沥青混合料成本较高,水稳定性高于SBS改性沥青混合料,其余路用性能指标相当;橡胶复合改性沥青易离析,入罐后加热时间达12h以上方可使用,施工过程中对各环节温度要求较SBS混合料高,施工期间需充分做好沥青的供应计划与沥青混合料温度的保护措施。综合对比分析结果表明:橡胶复合改性沥青具有较高的黏度,沥青黏附性及沥青混合料抗水损害性能较SBS沥青具有一定优势,其他路用性能指标相当,且具有显著的环保效益。在做好沥青存储及混合料施工控制条件下,采用橡胶复合改性沥青对提高东北季冻区路面质量及行驶舒适性具有积极的意义。     

RAP料级配变异性对厂拌热再生混合料级配离析的影响研究

在选定的RAP料级配范围内选取3种不同级配的RAP料作为基准料来模拟旧料级配的变异性，并且采用分形理论以及变异累积系数来评价采用不同类型的基准料合成的再生沥青混合料的级配变化程度。研究结果表明：RAP料级配的变异性对再生沥青混合料的级配均匀性具有不利影响，并且随着RAP掺量的增加，这种不均匀离析现象更加明显；工程上应尽量减小RAP料级配的变异性，同时采用RAP料级配范围中值后能够降低再生沥青混合料级配的变异性；分形维数D是评价离析类型的相对指标，能够有效表征再生混合料的级配变异特征；变异累积系数S是评价级配离析程度的绝对指标，能够有效表征再生混合料级配的变异程度。     

TPS改性沥青混合料老化性能研究

制备TPS改性沥青,并对TPS改性沥青混合料进行短期老化和长期老化,通过与SBS改性沥青混合料对比,研究在不同老化状态下TPS改性沥青混合料的力学性能、高温性能和水稳定性,并分析老化对各指标的影响。研究表明,老化提高了改性沥青混合料力学性能和高温稳定性,降低了水稳定性;不同老化状态下,TPS改性沥青混合料的力学性能、高温性能和水稳定性都优于SBS改性沥青混合料;与SBS改性沥青混合料相比,老化对TPS改性沥青混合料力学指标的作用效果较好,对高温稳定性影响程度相当,对水稳定性的影响相对较小。     

温拌剂EC-120对SBS改性沥青混合料路用性能影响研究

主要研究了不同掺量温拌剂EC-120对SBS改性沥青混合料主要路用性能的影响.以机械搅拌的方式制备SBS温拌改性沥青,并测得不同温拌剂掺量下的改性沥青的3大指标.对不同温拌剂掺量下SBS温拌改性沥青混合料与SBS改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性能、水稳定性和抗疲劳性能进行对比试验.结果表明:SBS改性沥青混合料掺加温拌剂EC-120后,高温稳定性有很大提高,水稳定性、抗疲劳性能略有增加,低温抗裂性略有不足.     

SBS改性沥青热存储性能衰减规律研究

为了研究高速公路养护工程中不同存储温度和存储时间下SBS改性沥青的性能衰减规律,分别选取了沥青的软化点、针入度、延度、零剪切粘度、离析度作为评价指标对存储了不同时间和温度组合下的试样进行性能试验。试验结果表明:存储温度越高,存储时间越长,SBS改性沥青的性能衰减得越厉害,存储稳定性越差,并且在满足指标要求的基础上存在存储时间上限;最后,通过混合料高低温性能试验验证了存储时间上限这一质量控制指标的安全性和可行性。