辛烯聚合物橡胶反应剂(TOR)对湿法橡胶沥青混合料的性能及改性机理

为改善橡胶沥青施工难度大,对沥青混合料高温性能改善有限等问题,采用DSR、BBR、软化点、177℃黏度、储存稳定性试验研究了TOR和橡胶粉掺量对橡胶沥青性沥青针入度的体系指标和PG分级的影响,确定了适宜的TOR掺量,基于车辙、低温弯曲、浸水马歇尔、冻融劈裂和四分点加载疲劳试验系统评价了TOR橡胶沥青混合料的路用性能。试验结果表明,掺加TOR可以有效提高橡胶沥青的高温和低温性能,而且可以改善橡胶沥青的相容性,提高施工和易性;掺加TOR后橡胶沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、抗水损害能力和抗疲劳性能均有较大提高。实体工程和试验段检测结果表明,掺加TOR可改善橡胶改性沥青混凝土的综合路用性能,延长了道路的使用寿命,推荐最佳橡胶粉掺量为20%~22%,TOR掺量为橡胶粉掺量的4%~5%。TOR对橡胶改性沥青的改性机理在于,TOR与橡胶粉改性沥青,TOR双键结构可以与橡胶粉发生交联反应和接枝反应,形成环状和链状聚合物组成的网状结构。     

高海拔寒冷区温拌橡胶改性沥青混合料适用性研究

为了提高多年冻土区沥青路面的长期使用性能,改善橡胶沥青混合料的施工和易性、延长施工季节。系统研究了温拌橡胶改性沥青混合料的配合比设计方法、工厂化生产参数,对比了Evotherm DAT、Sasobit、Aspha-min三种温拌橡胶沥青混合料路用性能的差异,并将其与SBS改性沥青混合料进行了对比。试验研究结果表明:用于多年冻土区的温拌橡胶改性沥青中适宜的橡胶粉掺量为22%,推荐采用"等空隙率法"确定温拌橡胶粉改性沥青混合料的摊铺碾压温度。掺加温拌剂可改善橡胶沥青混合料的高温性能,但也会对低温性能造成不利影响。工程实践表明,采用Evotherm-DAT温拌剂后能够延长橡胶改性沥青混合料施工季节2~4个月,降低了施工单位的机械、人力成本,拓宽单个拌合楼的供料半径,有效保障了施工质量,温拌橡胶改性沥青混合料在多年冻土区推广应用前景广阔。     

新型预融型活性橡胶沥青混合料拌和工艺研究

新型预融型活性橡胶是一种由胶粉、活性矿物、沥青及其他改性剂复合而成的一种新型沥青添加剂,为确定活性橡胶改性沥青混合料的拌和工艺,本文通过添加剂的掺入方式、混合料的拌和时间及添加剂的掺量3个方面对SBS改性沥青性能的影响进行研究,并结合实体工程对拌和工艺进行验证,研究结果表明:相对湿法掺入的方式,活性橡胶采用干法掺入的方式时,沥青混合料具有较低的空隙率,但是两者力学性能相近;当拌和时间为30s时,活性橡胶颗粒能均匀裹覆于集料,并且随着拌和时间的增加,外观已无明显区别;当拌和时间为60s与90s时的混合料空隙率基本相同,约为4.0%,达到最佳空隙率要求;湿法掺入时,胶结料粘度较大,SBS改性沥青+20%活性橡胶的135℃黏度达到14.9Pa·s,SBS改性沥青+30%活性橡胶的135℃黏度达到59.6Pa·s;施工和易性较差,而采用干法掺入时,能够获得较好的施工和易性,试验路实施结果表明室内确定的拌和工艺能够满足施工和易性要求。     

TS高黏度改性沥青的制备和OGFC混合料的路用性能

为了制备高黏度改性沥青,以70号A级石油沥青、TLA、SBS、芳烃油和稳定剂为原材料制备了TS (TLA+SBS)复合改性沥青,采用正交试验设计方法对TS复合改性沥青进行正交试验设计,研究了TLA掺量、SBS掺量和芳烃油掺量对TS复合改性沥青黏度、针入度、延度、软化点、黏韧性和韧性的影响规律,确定了TS高黏度改性沥青的最佳掺配比例。对TS高黏度改性沥青、6%SBS改性沥青和国产高黏度改性沥青进行了技术性能对比研究,并评价了3种高黏度改性沥青OGFC-13混合料的路用性能。结果表明:当TLA掺量为25%,SBS掺量为5%,芳烃油掺量为4%时,TS高黏度改性沥青的综合性能最佳;与6%SBS改性沥青和国产高黏度改性沥青相比,TS高黏度改性沥青具有更好的抗老化性、施工和易性和热储存稳定性; TS高黏度改性沥青的高温抗车辙性能远高于6%SBS改性沥青,但略低于国产高黏度改性沥青;与6%SBS改性沥青OGFC-13混合料和国产高黏度改性沥青OGFC-13混合料相比,TS高黏度改性沥青OGFC-13混合料具有优良的高温稳定性、水稳定性和排水性,但在低温抗裂性方面略微不足,可应用于我国南方湿热地区的沥青路面工程中。     

高黏改性沥青的开发与性能评价

为开发新型基于SBS的高性价比高黏改性沥青,通过针入度、软化点、延度及60℃动力黏度试验研究SBS、SBR、C9石油树脂、硫磺掺量对沥青性能的影响情况。研究发现:SBS在改善沥青高低温性能的同时,对沥青的黏度有所提升;SBR掺量增加降低沥青黏度,但其有助于提高沥青低温性能;增加C9石油树脂掺量可提高沥青黏度且对沥青高低温性能无明显影响;硫磺对沥青性能影响较小;最终推荐改性沥青配方为5%SBS+2%SBR+7%C9石油树脂+0.8%硫磺;通过渗水试验、车辙试验、低温弯曲试验及浸水马歇尔试验研究高黏改性沥青混合料的使用性能,证明使用开发的高黏改性沥青制备的混合料使用性能满足规范要求。     

改性沥青混合料施工温度确定方法的研究

改性沥青作为非牛顿流体无法像基质沥青一样通过黏温曲线来确定其施工温度,目前国内外通常采用的经验值往往造成施工和易性差、录用性能降低、能源浪费。利用沥青混合料和易性试验仪的拌和扭矩值来建立基质沥青混合料和改性沥青混合料之间的联系,选择两种基质沥青、两种改性沥青,通过混合料和易性试验验证对比得出:黏温曲线并不适合确定改性沥青混合料施工温度,利用扭矩法能够更加准确地确定改性沥青混合料施工温度。     

稳定型橡胶沥青厂拌热再生混合料性能研究

为提升厂拌热再生沥青路面的使用性能,探索应用稳定型橡胶沥青改善再生混合料综合性能。在试验对比70#道路石油沥青、SBS改性沥青、传统湿法橡胶沥青以及稳定型橡胶沥青等胶结料性质的基础上,基于高模量混合料组成原理对橡胶沥青再生料进行了配合比设计。通过基本性能试验、高温车辙、低温弯曲、冻融劈裂及半圆弯曲试验探究了稳定型橡胶沥青再生料的路用性能。结果表明:稳定型橡胶沥青在针入度、软化点和弹性恢复率等指标方面与SBS改性沥青接近,施工和易性和存储稳定性显著优于传统湿法橡胶沥青;在旧料掺量低于50%的条件下,稳定型橡胶沥青再生混合料的各项路用性能均满足规范要求,高温、低温稳定性及水稳定性得以兼顾;随着旧料掺量的提高,稳定型橡胶沥青再生混合料动态模量、高温抗车辙能力、抗水损能力提高,低温稳定性及抗裂性能有所下降。     

稳定型橡塑改性沥青混合料的路用性能研究

为研究稳定型橡塑改性沥青混合料的路用性能,在室内试验测定结合料技术性能的基础上,基于马歇尔设计方法,针对橡塑改性沥青进行混合料设计。通过车辙轮碾试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验等室内试验对橡塑改性沥青混合料的路用性能进行评定,并与相同级配SBS、橡胶改性沥青混合料进行对比,分析废旧橡塑改性沥青混合料的路用性能。研究表明:橡塑改性沥青混合料的路用性能能够基本达到甚至超越SBS改性沥青以及橡胶改性沥青混凝土,从而改善沥青混凝土路面的使用性能、延长路面的使用寿命。     

多聚磷酸—橡胶复合改性沥青及其混合料性能研究

在橡胶改性沥青中掺入多聚磷酸，以期提高橡胶改性沥青的高温储存稳定性、高温稳定性等性质。研究了多聚磷酸掺量对橡胶改性沥青基本性能、高温储存稳定性、黏附性、老化性能的影响，并测试了多聚磷酸—橡胶复合改性沥青混合料的路用性能及疲劳性能。试验结果表明：随着多聚磷酸掺量的增加，橡胶改性沥青的软化点、弹性恢复能力、黏度逐渐增加，针入度、延度逐渐减小，高温储存稳定性得到提高，增强了橡胶改性沥青与集料的黏附性能，提升了橡胶改性沥青的抗老化性；多聚磷酸的掺入提高了橡胶改性沥青混合料的抗车辙能力、水稳定性及耐久性能，但对橡胶改性沥青混合料的低温抗裂性有一定负面影响。多聚磷酸促使沥青向凝胶结构体系转变，能有效延缓橡胶粉在沥青中的离析，提高橡胶改性沥青的高温储存稳定性，同时提升橡胶改性沥青的高温性能和黏附性能。     

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。     

橡胶改性剂与SBS复合改性制备高黏度改性沥青的研究

采用了SBS与橡胶改性剂复合改性制备高黏度改性沥青,研究了不同橡胶改性剂掺量制备改性沥青的性能,并研究了高黏度改性沥青排水沥青路面混合料的性能。结果表明:SBS与橡胶改性剂复合改性能够制备适合排水沥青路面的高黏度改性沥青,并得出了6%与8%是橡胶改性剂合适的添加掺量,研究出了适合排水沥青路面的高黏度改性沥青配方。     

骨架嵌挤密实结构的TOR沥青-橡胶混合料及其抗车辙性能的研究

目前应用最为广泛的断级配沥青-橡胶混合料,由于粘结剂用量高,其生产成本要比常规改性沥青混合料高出25%左右。文章探讨了在TOR沥青-橡胶混合料中通过骨架嵌挤结构的矿料级配来提高其抗车辙性能和降低生产成本的可能性。在保持McDonald湿法处理基本特性的基础上设计了一种骨架密实型的TOR沥青-橡胶混合料,在APA试验机上进行的车辙试验表明,新的TOR沥青-橡胶混合料具有更高的抗车辙能力,而其生产成本则可降低降20%左右。     

TOR橡胶颗粒沥青混合料黏附性改善效果研究

橡胶颗粒的加入改变了混合料材料的原本组成形式,降低了沥青与骨料之间的粘附性,在水和车辆荷载的作用下橡胶颗粒极易剥落,不仅降低了除冰雪性能,还严重影响了路面的使用效果。为了解决橡胶颗粒沥青混合料粘附性不足这一普遍存在的问题,本文对TOR连接剂的作用机理进行了分析,以水煮法和水煮筛分法试验为基础,研究了不同TOR掺量和浸润时间对沥青与粗集料、沥青与细集料的粘附性改善效果。并且通过室内试验研究了TOR连接剂对橡胶颗粒沥青混合料粘附性的改善效果,提出了TOR连接剂的合理掺量。为改善橡胶颗粒沥青路面耐久性奠定了基础。     

温拌剂对橡胶改性沥青及沥青混合料性能影响研究

将Sasobit温拌剂依次掺入到橡胶改性沥青及其混合料当中,通过对沥青进行针入度、软化点、延度、布氏黏度、弹性恢复试验,以及对混合料进行车辙、小梁弯曲、浸水马歇尔以及冻融劈裂试验,分析了温拌剂对橡胶改性沥青及其混合料在高、低温性能,水稳定性以及黏温特性方面的影响,从而对掺入了温拌剂的橡胶改性沥青及其混合料进行路用性能评价。研究表明:Sasobit温拌剂的掺入能提高橡胶改性沥青及其混合料的高温稳定性,同时降低了拌和与压实温度,但是在低温性能以及水稳定性方面改善效果并不理想。     

高模量剂改性沥青混合料拌和压实温度研究

高模量剂改性沥青混合料制备工艺对路面施工质量和路用性能有很大影响。该文首先通过车辙试验和方差分析法研究了集料温度和干拌时间对高模量剂改善混合料高温性能作用的影响,进而推荐了集料加热温度和干拌时间。然后应用自主开发的和易性仪器,测试了基质沥青混合料和高模量剂改性沥青混合料在不同温度下的扭矩值,根据等扭矩原则确定了高模量沥青混合料的拌和、压实温度范围。混合料压实效果检验结果表明:由以上方法确定高模量剂改性沥青混合料制备工艺是合理的。     

界面活化剂对干法胶粉SMA混合料性能的影响

针对干法胶粉沥青混合料黏度大、施工和易性差,对胶粉SMA混合料中分别掺加进口界面活化剂、国产界面活化剂A、国产界面活化剂B三种沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性进行分析,并将其与普通沥青SMA混合料、未掺加活化剂的胶粉SMA混合料的路用性能作对比。试验结果表明,界面活化剂大大改善了胶粉SMA混合料的施工工艺,提升了路用性能。     

超薄磨耗层温拌橡胶沥青混合料性能研究

橡胶沥青具有良好的路用性能,在高等级路面中被广泛应用,但其黏度大及施工温度高易导致环境污染.选用常见的有机蜡类(RH、Sasobit)、沸石类(Aspha-Min)、表面活性剂类(Evotherm)、稀释类(芳烃油、煤油)等6种温拌剂展开研究,通过对6种温拌橡胶沥青进行黏度试验、高低温性能试验及弹性恢复试验得出,RH、Evotherm两种温拌橡胶沥青综合性能较好.通过对RH、Evotherm温拌橡胶沥青及SBS改性沥青超薄磨耗层进行抗滑、排水及层间抗剪性能研究得出,Evotherm温拌橡胶沥青混合料抗滑、排水性能优于SBS改性沥青混合料及RH温拌橡胶沥青混合料,而层间抗剪与SBS改性沥青混合料相差不大,综合考虑选用Evotherm温拌剂应用于橡胶沥青超薄磨耗层.     

直投式高黏度改性沥青的拌和工艺

高黏度改性沥青按照使用方式可分为成品改性沥青和直投式改性沥青。现通过实验,来研究干拌时间、湿拌时间、压实温度等拌和工艺对直投式高黏度改性沥青混合料拌和均匀性和性能的影响。通过5℃肯塔堡飞散损失及其离散性来表征混合料性能和拌和均匀性。通过研究可知,增加5 s干拌时间直投式高黏度改性沥青混合料即可拌和均匀。相对于湿拌时间,增加干拌时间更能提高混合料的拌和均匀性。相对于成品改性沥青,直投式高黏度改性沥青,在压实温度降低20℃时,也能达到预期的压实度和混合料性能,更适用于寒冷季节施工的情况。     

AR-SBS复合沥青的制备及性能试验研究

为了研究AR-SBS复合沥青及其混合料性能指标,首先对加工工艺进行分析,并将其老化前后性能指标与SBS改性沥青、AR改性沥青进行对比,然后对比3种改性沥青混合料路用性能,最后进行试验段验证。结果显示:相较SBS改性沥青,复合改性沥青5℃延度、软化点略有降低,较AR改性沥青黏度显著降低,135℃延度、180℃黏度分别降低48%、34%;复合改性沥青混合料高温稳定性分别较AR改性沥青混合料、SBS改性沥青混合料增加1 807、1 699次/mm;3种沥青混合料水稳定性、疲劳寿命由大到小顺序均符合如下规律:SBS改性沥青混合料、AR-SBS复合改性沥青混合料、AR改性沥青混合料。结果表明:复合改性沥青具有更稳定的老化性能,且橡胶粉的掺入可有效改善SBS高温稳定性、对SBS改性沥青混合料水稳定性、疲劳寿命存在一定减弱,但较橡胶沥青混合料仍较优。     

不同溶胀反应时间下TOR橡胶沥青性能变化规律的试验研究

在橡胶沥青中加入维他连接剂(TOR)是一种新型的化学改性方法,原材料选用金陵70号沥青,宏磊60目废旧橡胶粉,通过维他连接剂化学改性,根据选择的最佳制备工艺与反应温度,对TOR橡胶沥青及普通橡胶沥青在不同溶胀反应时间下进行170℃黏度试验,比较其黏度变化规律,并测定TOR橡胶沥青的针入度、延度、软化点随溶胀反应时间的变化,最后选择适合TOR橡胶沥青的SMA13级配,用湿法工艺成型车辙试件,测试出各溶胀时间TOR橡胶沥青混合料车辙试件的动稳定度.并根据黏度及动稳定度变化规律总结出最佳的溶胀反应时间.