胶粉改性沥青混凝土在路面设计中的应用

该文以胶粉改性沥青混合料为研究对象,参照国内外既有研究成果,通过大量的室内外试验,进一步分析胶粉改性沥青混合料的路用性能,并在此基础上,通过铺筑天津快速路胶粉改性沥青实验路,对胶粉改性沥青混合料施工工艺进行分析,提出影响胶粉改性沥青混合料性能的技术指标,为胶粉改性沥青的进一步推广提供技术支持。     

工厂化胶粉改性沥青的开发与应用进展

总结了胶粉改性沥青的发展历程,对比分析了现场拌和法生产的橡胶沥青和工厂化胶粉改性沥青在原材料、加工工艺、混合料设计和高温贮存性方面的优缺点,并进一步介绍了工厂化胶粉/SBS复合改性沥青的生产工艺,展望了工厂化胶粉改性沥青的开发应用前景。     

影响橡胶粉改性沥青性能的因素分析

通过室内橡胶粉改性沥青的正交试验,分析了基质沥青种类、胶粉目数、胶粉掺量对胶粉改性沥青性能的影响。结果表明胶粉掺量对橡胶粉改性沥青的性能影响最为显著,胶粉目数和沥青种类对其也有显著影响,其中沥青种类的影响最小。     

脱硫胶粉改性沥青性能的研究

采用低温高剪切工艺制备了胶粉改性沥青,对比分析了脱硫胶粉和硫化胶粉改性沥青的基本路用性能,研究了相容剂对脱硫胶粉改性沥青性能的影响。结果表明:随着脱硫胶粉用量的增加,改性沥青的软化点升高,25℃针入度减小,5℃延度提高,165℃黏度增大。脱硫胶粉改性沥青较硫化胶粉改性沥青具有更好的低温性能。相容剂的加入增强了脱硫胶粉与沥青的相互作用,提高了改性沥青的性能。     

微波辐射废胶粉改性沥青及混合料性能研究

采用微波辐射的方法对废胶粉表面进行改性活化,用高速剪切工艺在实验室制备了废胶粉改性沥青,基质沥青为泰州中海70号,废胶粉是由南通生产的80目(约0.3 mm),废胶粉掺量为15%。基于包括沥青常规三大指标试验、美国SHRP动态剪切流变试验、弯曲梁流变试验以及热存储稳定性试验等方法,对比分析了微波辐射废胶粉改性沥青和普通废胶粉改性沥青的性能;同时利用沥青混合料常规试验方法,研究了两种改性沥青混合料的路用性能。结果表明,微波辐射废胶粉改性沥青的高温性能、低温性能、抗老化性能和存储稳定性能均好于普通废胶粉改性沥青;微波辐射废胶粉改性沥青混合料的高温稳定性能、水稳定性能均好于普通废胶粉改性沥青混合料。     

胶粉物理与化学改性沥青性能对比试验研究

制备胶粉物理与化学改性沥青,进行室内试验,研究确定胶粉改性沥青适宜的制备工艺;利用针入度、软化点和延度等性能指标的变化来评价胶粉改性沥青的改性效果,并对胶粉物理与化学改性沥青的试验结果进行对比分析。研究表明胶粉化学改性沥青的高、低温性能均比物理改性沥青稍好。     

胶粉与SBS复合改性沥青制备与性能研究

为优化胶粉与SBS复合改性沥青制备参数,通过正交试验探讨SBS嵌段比、胶粉目数、SBS掺量及胶粉掺量对复合改性沥青高、低温性能及黏度的影响,进行影响因素与沥青性能Pearson相关性分析,最后采用傅里叶变换红外光谱分析仪研究改性机理。结果表明,高嵌段比SBS与高胶粉掺量会提升复合改性沥青的高温性能,但不利于复合改性沥青的低温性能;提高胶粉目数可降低复合改性沥青的黏度,提高SBS掺量对改善复合改性沥青的高、低温性能均能起到积极作用;SBS嵌段比对复合改性沥青的高温性能影响显著,胶粉掺量对沥青黏度影响显著;胶粉与SBS对沥青的改性过程主要为物理改性。     

温拌胶粉改性沥青低温性能研究

为深入研究温拌胶粉改性沥青的低温性能,采用低温弯曲梁流变仪(BBR),测试不同类型温拌胶粉改性沥青的劲度模量和蠕变速率等低温性能评价指标,系统分析了胶粉细度、胶粉掺量以及温拌剂掺量等3个因素对温拌胶粉改性沥青低温性能的影响规律。试验结果表明,胶粉掺量是影响温拌胶粉改性沥青低温性能的最主要影响因素,其次是胶粉细度和温拌剂掺量,但胶粉掺量与胶粉细度的影响作用差距不大。温拌胶粉改性沥青的低温性能随胶粉细度和胶粉掺量的增加而提高,随温拌剂掺量的增加而降低。综合考虑,采用胶粉细度60目,胶粉掺量20%,温拌剂掺量3%制备的温拌胶粉改性沥青的低温性能最佳。     

活化废胶粉改性沥青性能评价

以废胶粉改性沥青和活化废胶粉改性沥青为研究对象,应用沥青常规性能指标变化程度评价方法,采用针入度指数、软化点及当量软化点、当量脆点、低温延度、弹性恢复率等指标,对比分析了两类改性沥青的高、低温性能.结果表明:活化废胶粉改性沥青在感温性、高温稳定性、低温抗裂性等方面都优于普通废胶粉改性沥青.     

橡胶沥青性能试验及影响因素分析

针对橡胶沥青的路用性能及其影响因素,通过室内试验研究胶粉类型、胶粉掺量、基质沥青类型、拌和温度等对橡胶沥青高温、低温和抗老化性能等的影响.试验结果表明:添加胶粉后,沥青的高温、低温及抗疲劳性能均有不同程度的改善.其中,20目胶粉改性沥青的高温性能优于40和60目胶粉改性沥青,三者低温以及抗疲劳性能则比较接近;对于中海油...     

掺活化剂的胶粉改性沥青及其混合料性能与评价指标研究

采用湿法工艺制备了不同目数、不同掺量的胶粉改性沥青,利用常规指标、SHRP流变指标分析了胶粉改性沥青的高温、低温及疲劳性能的变化规律;在最佳胶粉掺量下,探讨了活化剂掺量对胶粉改性沥青混合料性能的影响,并将胶粉改性沥青与其对应混合料的高温、低温、疲劳性能的相关性进行回归分析。结果表明:综合考虑胶粉改性沥青的性能及经济性,3种目数的胶粉最佳掺量为18%;在沥青中掺加胶粉可以改善沥青及其混合料的高温、低温及疲劳性能,掺加活化剂后改善效果更为明显,且在4%活化剂掺量下混合料各项性能最优;推荐AR型车辙因子、延度、疲劳因子分别作为胶粉改性沥青高温、低温、疲劳性能评价指标,推荐DS、破坏应变、K值分别作为胶粉改性沥青混合料高温、低温、疲劳性能评价指标。     

干拌胶粉改性沥青混凝土松弛性能的细观研究

沥青混凝土的松弛性能与低温抗裂性能密切相关,为了研究废旧轮胎胶粉对沥青混凝土松弛性能的影响,基于复合材料细观力学理论,将胶粉改性沥青混凝土视为由沥青混凝土和胶粉组成的两相复合材料,建立了胶粉改性沥青混凝土的松弛性能预测模量,通过沥青混凝土和胶粉黏弹性能参数的输入,对胶粉改性沥青混凝土的松弛性能进行预测分析。结果表明:胶粉的掺入使得沥青混凝土的松弛模量降低,提高了低温抗裂性能。考虑胶粉黏弹性能对松弛性能预测结果的影响很小,可以将模型进行简化,在预测时可以将胶粉视为弹性材料忽略其黏弹性能。     

粉煤灰和胶粉改性沥青的试验研究

利用粉煤灰和胶粉对基质沥青进行改性,以期得到粉煤灰和胶粉的合理用量。通过室内试验,根据不同工艺条件下生产的胶粉沥青的性能,确定胶粉沥青的生产工艺,包括剪切温度、剪切时间、生产工序;分析了不同胶粉粒径、用量和粉煤灰用量对改性沥青针入度、低温延度、软化点和弹性恢复的影响,从而确定了影响改性沥青性能的胶粉粒径、最佳胶粉用量和粉煤灰用量。     

废胶粉改性沥青的性能研究及增塑剂对改性沥青的性能影响

采用高剪切工艺,制备废胶粉改性沥青,分析了胶粉添加量对改性沥青性能的影响。研究了添加增塑剂对改性沥青性能的影响以及不同增塑剂使用量对性能的改性效果。结果表明:随着废胶粉用量的增加,高温粘度和软化点均有提高,加入量20%时低温延度达到峰值。添加增塑剂的胶粉改性沥青较未添加增塑剂的改性沥青具有更好的低温性能。增塑剂的加入增强了废胶粉与沥青的相互作用,废胶粉在沥青中的分散程度得到改善,提高了废胶粉改性沥青的路用性能。     

不同胶粉改性沥青抗老化性能对比

采用了两种常用的胶粉改性沥青(CRMA)制备方法——McDonald法和高剪切分散法分别制备了McDonald胶粉改性沥青(MCRMA)和高剪切胶粉改性沥青(SCRMA)并在薄膜烘箱中进行老化试验。考察了胶粉改性沥青在老化前后的常规性质,并采用红外光谱、动态剪切流变(DSR)等方法对两种CRMA的微观组成和宏观性能进行分析。结果表明:老化对CRMA的常规性质、化学组成以及流变性能影响显著,老化后CRMA的流变变化与红外分析结果相吻合;采用McDonald法制备的胶粉改性沥青具有更好的抗老化性能。     

废胶粉改性沥青存储稳定性研究

采用高速剪切工艺在试验室制备了废胶粉改性沥青,基质沥青为泰州中海70#,废胶粉为南通橡胶厂提供的80目胶粉。聚合物改性沥青的储存稳定性能常规的评价是采用沥青离析试验方法。利用荧光显微照相技术和红外光谱法的现代测试手段对废胶粉改性沥青进行微观结构分析,从而揭示废胶粉改性沥青储存稳定性能。分析结果表明:废胶粉改性沥青虽然提高了沥青的性能,但其存储稳定性相应较差。废胶粉掺量越大,基质沥青中游离的废胶粉增加,致使离析变大。     

废旧胶粉与SBS改性沥青及其混合料的路用性能对比研究

该文通过动态剪切流变试验、弯曲梁流变试验与间接拉伸劲度模量试验、疲劳试验、半圆弯曲试验和韧性指标试验对比了SBS改性与胶粉改性沥青及其混合料的性能。研究结果表明:达到与SBS改性沥青相同性能需要2倍以上的胶粉掺量;掺量较高的胶粉改性沥青表现出比SBS改性沥青混合料更高的弹性;随着胶粉用量的增加,胶粉改性沥青混合料抵抗裂缝的能力增强,抵抗裂缝发展的能力显著降低。     

废胶粉改性沥青抗老化性能的研究

抗老化性能是影响沥青路面路用性能的主要影响因素之一。为了研究废胶粉对沥青的改性效果,进行了橡胶粉改性沥青性能试验。通过理论与试验相结合的方式,分析了废胶粉对改性沥青的软化点、针入度和延度的影响。通过试验结果分析得出沥青的抗老化性能与废胶粉掺量和粒径大小的关系,从而确定出废胶粉的最佳掺量、最佳粒径,并得出提高沥青抗老化性的有效措施。     

温拌胶粉改性沥青高温性能研究

为系统研究胶粉细度、胶粉掺量以及拌合温度对温拌胶粉改性沥青高温性能的影响效果及规律,通过采用流变学原理,以胶粉细度、胶粉掺量、温拌剂掺量设计三因素三水平正交试验,进行动态剪切流变试验(DSR),以车辙因子为评价指标,确定温拌胶粉改性沥青的高温性能影响规律。结果表明:胶粉掺量是最主要影响因素,依次是胶粉细度和温拌剂掺量;胶粉改性沥青的高温性能随胶粉细度的增大而降低,随胶粉掺量和温拌剂掺量的增大而升高,当胶粉掺量达到17.5%,温拌剂掺量达到3%时,温拌胶粉改性沥青的高温性能提高效果已不明显。     

蒙脱土/废胶粉复合改性沥青的老化性能研究

废胶粉用于沥青改性,不仅可以减少沥青的消耗量,而且可以改善沥青的性能,是解决废旧轮胎的有效途径之一。但是废胶粉改性沥青也存在一些不足,比如废胶粉改性沥青容易产生离析现象,改善效果不明显等,限制了废胶粉改性沥青的应用。蒙脱土属层状硅酸盐,具有良好的热稳定性、阻隔性能,可有效的改善废胶粉改性沥青的相容性,从而提高废胶粉改性沥青的路用性能。本研究采用物理共混法制备了蒙脱土/废胶粉复合改性沥青,通过薄膜烘箱加热试验(TFOT)、室内加速紫外老化试验(UV)、动态剪切流变试验(DSR)对复合改性沥青的抗老化性能和流变性能进行了研究。薄膜烘箱加热试验和室内加速紫外老化试验表明,有机蒙脱土(OMMT)的掺入对沥青的抗热氧老化和抗紫外老化性能都具有较好的改善作用,且随着OMMT掺量的增加,抗老化性能越好。流变实验结果表明,随着OMMT掺量的增加,废胶粉改性沥青的复合模量(G*)增大,相位角(δ)先增大后减小。对比掺入天然蒙脱土和OMMT的废胶粉改性沥青,研究发现天然蒙脱土改性效果要比OMMT改善效果差。