沥青强紫外线光老化性能分析

利用自制的人工强紫外线光源环境箱对各种沥青进行了强紫外线光老化试验，研究了强紫外线辐射对沥青性能的影响，发现强紫外线光可以造成沥青非常严重的老化。根据光老化前后沥青性能的测试结果，对比分析了炭黑、丁苯橡胶、防老化剂AW和BLE等不同添加剂及其不同掺量对提高沥青抗紫外线光老化性能的作用。试验结果表明，丁苯橡胶能够非常有效地增强沥青抗强紫外线光老化的能力，为中国西北部强紫外线地区有效防治沥青路面光老化提供了参考依据。     

聚合磷酸改性沥青及其混合料性能研究

采用Marshall试验和车辙试验,以残留稳定度、劈裂强度比和动稳定度为评价指标,对比研究了聚合磷酸在不同添加剂量条件下,对克拉玛依70~#沥青、70~#A级道路石油沥青和弘润70~#沥青及混合料的各方面性能作用效果。研究结果表明:聚合磷酸能够提高沥青混合料的水稳定性能、抗老化性能和高温性能。克拉玛依70~#沥青混合料,在添加剂量为1.25%时,试件的残留稳定度、劈裂强度比和动稳定度均达到最优;70~#A级道路石油沥青混合料,在添加剂量为1.00%时,试件的残留稳定度和劈裂强度比达到最优,在添加剂量为1.25%时,试件的动稳定度达到最优;弘润70~#沥青混合料,在添加剂量为1.00%时,试件的残留稳定度和动稳定度达到最优,在添加剂量为1.25%时,试件的劈裂强度比达到最优。在多雨地区,建议沥青路面采用克拉玛依70~#沥青,且聚合磷酸的添加剂量为1.25%;在夏季高温地区或者交通量较大的路段,建议沥青路面采用弘润70~#沥青,且聚合磷酸的添加剂量为1.00%。     

掺水泥乳化沥青冷再生混合料强度影响因素试验研究

采用垂直振动成型方法制备圆柱体试件，通过试验研究了乳化沥青类型和水泥掺量对高速公路路面上面层掺回收料就地冷再生混合料强度的影响。结果表明:与普通中裂乳化沥青冷再生混合料相比，SBR与SBS改性乳化沥青冷再生混合料力学强度可分别至少提高15.0%，9.0%；掺水泥1.5%乳化沥青冷再生混合料的马歇尔稳定度、浸水马歇尔稳定度、劈裂强度和抗剪强度分别至少提高了11.0%，13.0%，19.0%，85.0%。因此，根据力学性能最优原则，选取SBR改性乳化沥青作为冷再生混合料的胶结料；考虑材料经济性问题，建议冷再生混合料中水泥掺量为1.5%。     

岩沥青-丁苯橡胶复合改性沥青路用性能研究

为了在不影响岩沥青(BRA)高温性能和抗老化性能的基础上改善其低温性能,该文拟使用丁苯橡胶(SBR)与BRA对基质沥青进行复合改性。通过向BRA改性沥青中添加不同类型(胶粉和胶乳)和掺量(0、2%、4%、6%、8%)的SBR制备复合改性沥青。采用低温弯曲梁试验(BBR)评价复合改性沥青的低温性能,同时根据TFOT和PAV试验方法对复合改性沥青进行老化处理,并通过对比复合改性沥青老化前后旋转黏度试验(RV)和动态剪切流变试验(DSR)的试验结果揭示两种复合改性沥青的抗老化性能。研究结果表明:就低温性能而言,SBR胶乳的改性效果优于SBR胶粉。BRA改性沥青优异的高温性能几乎不受SBR胶乳的影响,但当其掺量达到或超过6%时表现为抗车辙性能的降低,且降低了沥青胶结料的抗老化性能。综合各项路用性能指标,建议SBR胶乳/胶粉的掺量为4%?6%。     

SBR-SBS复合改性乳化沥青冷再生混合料路用性能研究

通过试验探究SBR-SBS复合改性乳化沥青冷再生混合料的水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性等路用性能。试验结果表明,SBS、SBR复合改性剂的掺入能有效提高冷再生混合料各项路用性能。当SBS掺量为3%、SBR掺量为3.5%时,混合料28 d的残留稳定度达85.3%,劈裂强度比也均达到93.6%,动稳定度超过10 000次/mm,弯拉应变达到3 500με。     

沥青混合料抗柴油浸蚀试验研究

成型3种不同沥青的混合料马歇尔试件,进行柴油浸泡试验,试验过程中观察试件的外观变化,测定各组试件的质量和稳定度变化。试验结果表明,掺改性添加剂MPE的沥青混合料抗油蚀性最强,24h后试件沥青膜保持完好,质量损失小于0.5%,马歇尔稳定度大于8kN,SBS改性沥青与普通70号沥青抗油性较差,24h后表面沥青膜基本剥落,质量损失约5%,稳定度均小于8kN。     

TLA/SBR复合改性沥青性能试验研究

为了改善特立尼达湖沥青(简称TLA)改性沥青低温抗裂性,提出用丁苯橡胶(SBR)对其改性,期望综合两种改性剂的优点。对不同掺量的TLA与SBR复合改性沥青进行了常规试验(针入度、软化点、延度、旋转粘度)、DSR试验、BBR试验,并测试了短期老化与长期老化后的残留针入度比,研究TLA与SBR掺量对高、低温性以及抗老化性能的影响。研究结果表明:①掺入SBR与TLA均能改善沥青的高温抗变形能力和感温性,对比TLA,SBR对沥青高温性能的改善效果更显著;②TLA对复合改性沥青的低温性能有不利影响,但掺入SBR可以抵消这种不利影响;③掺加5%~20%的TLA能改善复合改性沥青的抗老化性能,在此TLA掺量下,SBR也能改善沥青的抗老化性能。④综合高、低温性能和老化性能的表现,最佳掺量为20%的TLA+3%的SBR。     

SBR改性沥青混合料试验及应用

针对寒冷地区改性沥青的适应性,设计了AC-16与AC-202种级配的SBR沥青混合料配合比,并通过室内开展了其在不同老化阶段的路用性能的研究,对其在我国寒冷地区的实际应用效果通过工程应用实例进行了评价。室内试验结果表明:相比于普通沥青混合料,SBR改性沥青混合料的高温稳定性、水稳定性及低温抗裂性能均有较好的提升,特别是低温抗裂性能提升显著;采用AC-16级配时,相比于AH-110沥青混合料,未老化与短期老化时的SBR沥青混合料动稳定度分别提高了4. 41%、5. 41%;采用AC-20级配时,相比于AH-110沥青混合料,未老化与短期老化时的SBR沥青混合料动稳定度分别提高了5. 26%、0. 79%;未老化与短期老化时,SBR(AC-16)与SBR(AC-20)的劈裂强度随温度的降低而增加,抗裂性能发生了降低,但由于其自身低温松弛应力要大于温度所产生的应力,其内部结构仍保持完整,无裂缝产生。工程应用实例表明:沥青路面在采用SBR沥青混合料后,其路用性能优异,实际应用效果优异,适用于寒冷地区,具有广阔的应用前景。     

废旧轮胎热解炭黑改性沥青性能室内试验研究

为探讨废旧轮胎热解炭黑改性沥青的性能,以沥青质量9%、12%、15%、18%的梯度制备热解炭黑改性沥青。基于旋转薄膜老化试验、动态剪切流变试验和低温弯曲梁流变试验对热解炭黑改性沥青的抗热老化性能及高低温流变性能进行室内试验研究。结果表明:热解炭黑的掺入可提高沥青的高温性能和抗热老化性能,低温性能略微下降,但影响不大;基于离析试验与聚合物分散性试验研究发现,当热解炭黑掺量达到18%时,热解炭黑在基质沥青中开始团聚,分散不均,其中软化点差值超过规范要求,推荐热解炭黑添加剂适宜掺量为15%。     

玄武岩纤维增强沥青混合料性能试验研究

为研究玄武岩纤维对沥青混合料性能的增强作用,结合湖南省张家界至花垣高速公路工程,对玄武岩纤维沥青胶浆进行动态剪切流变试验和锥入度试验评价其高温性能,采用车辙试验研究纤维对沥青混合料高温稳定性的增强作用;利用浸水马歇尔试验评价纤维对沥青混合料水稳定性的改善效果.研究结果表明：玄武岩纤维胶浆抗车辙因子显著提高,抗剪切能力明显增强;玄武岩纤维沥青混合料的动稳定度和残留稳定度均得到提高,且在纤维掺量一定范围内,增长率比较快,掺量达到某一临界值时,增长率开始下降;AC-30C沥青混合料玄武岩纤维最佳掺量为0.3％.研究成果可为玄武岩纤维在道路工程中的应用提供参考.     

AW、BLE、炭黑改性沥青的老化性能研究

采用薄膜烘箱老化试验(TFOT)、PAV压力老化试验,对不同剂量的AW、BLE、炭黑改性沥青进行试验,利用残留针入度比、残留粘度比、软化点增量和残留延度等老化指标来分析沥青的老化程度,与常用的沥青抗老化剂SBR进行对比,研究表明0.8%AW、0.8%BLE改性沥青抗老化性能较优,炭黑改性沥青低温性能下降较大。     

石棉纤维热阻式沥青路面性能研究

为减缓高温地区沥青路面车辙病害,文中研究提出向沥青混合料中掺加石棉纤维的方法。对不同掺量,包括0.2%、0.3%、0.4%和0.5%掺量的石棉纤维沥青混合料和AC-13沥青混合料,进行热阻性能试验、车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和小梁弯曲试验,研究石棉纤维掺量对沥青混合料热阻性能、高温性能、水稳性能及低温性能的影响。结果表明:石棉纤维能有效改善沥青混合料的热阻性能,试件最大温差较AC-13混合料低4.3℃;同时,石棉提高了沥青混合料的动稳定度和低温抗变形能力,改善了沥青的高、低温性能。最后综合考虑对沥青混合料热阻性能及路用性能的影响,推荐采用石棉纤维的剂量为0.4%。     

反应型RET复合聚合物改性沥青及其混合料性能研究

通过对比新型反应型弹性体三元共聚物(RET)改性剂与SBS、SBR在不同掺配比例下复合改性沥青老化前后的针入度、软化点、延度、布氏旋转黏度、BBR和DSR试验,确定了RET改性沥青及RET复配改性沥青中各种改性剂的掺量范围,在此基础上,采用马歇尔、车辙、低温弯曲、冻融劈裂、浸水马歇尔和疲劳试验综合分析了RET及RET复配低剂量SBS、SBR改性沥青混合料的路用性能。结果表明:RET改性剂能够明显改善沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和疲劳性能,采用复配SBS或SBR的改性方法能够弥补RET改性剂对沥青混合料低温抗裂性能的负面影响。综合考虑经济性、兼顾高低温性能,推荐RET与SBS、SBR复合改性沥青中,适宜的RET掺量为1.0%~1.5%,SBS、SBR合理掺量为2.0%~2.5%。     

高RAP掺量热再生混合料抗裂性能研究

采用低温蠕变、低温弯曲、约束试件温度应力和三分点加载疲劳试验从不同角度揭示了RAP掺量对热再生混合料低温抗裂性和抗疲劳开裂性能的影响,通过抗裂性能试验分析了木质素纤维、玄武岩纤维、橡胶粉、BRA岩沥青、SBR、硅藻土6种添加剂对高RAP掺量热再生混合料抗裂性能的改善作用。试验结果表明,随着RAP掺量增大,热再生混合料低温抗裂性和抗疲劳开裂性能均下降,低温抗裂性不足是制约厂拌热再生混合料增大RAP掺量的主要技术瓶颈,掺加6种添加剂后热再生混合料低温抗裂性能均有一定程度提高,抗疲劳性能显著增大,玄武岩和木质素纤维对热再生混合料低温性能和抗疲劳性能贡献最大,而BRA岩沥青效果最差,建议优先选择玄武岩纤维来改善高RAP掺量热再生混合料的抗裂性能。     

Evotherm温拌SBR改性沥青高温性能研究

为了改善温拌沥青混合料的高温性能,在基质沥青中掺入温拌剂和丁苯橡胶(SBR)乳液,并对掺入前后的几种沥青分别进行针入度、软化点、延度3大指标对比试验;然后根据表观粘度试验结果,从分子运动的微观角度分析了温拌剂和SBR乳液对沥青粘度的影响,揭示了沥青的改性机理;同时对温拌改性沥青混合料、温拌沥青混合料、热拌改性沥青混合料和普通热沥青混合料进行车辙试验。结果表明,温拌剂使施工温度降低;温拌SBR乳液改性沥青的流动活化能最大,其沥青混合料的动稳定度提高明显;温拌SBR改性沥青混合料具有优良的高温性能。     

SBR/TLA复合改性沥青混合料性能试验研究

为了改善特立尼达湖沥青(简称TLA)改性沥青低温抗裂性不足的缺点,该文提出用丁苯橡胶(SBR)对其改性,以期能综合两种改性剂(SBR与TLA)的优点。该文采用70~#基质沥青、20%TLA、2%SBR+10%TLA、2%SBR+20%TLA和3%SBR+20%TLA共5种胶结料制备AC-13沥青混合料,并进行了马歇尔试验、车辙试验、低温劈裂试验、浸水马歇尔试验,以分析SBR/TLA复合改性沥青混合料的高温、低温和水稳定性。试验结果表明:①掺加SBR和TLA均能提高TLA/SBR复合改性沥青混合料的高温性能,相比于TLA、SBR对高温性能的影响更显著;②掺加TLA减弱了TLA/SBR改性沥青混合料的低温抗裂性,掺加SBR能改善TLA/SBR复合改性沥青混合料的低温性能;③掺加TLA能改善沥青混合料的水稳定性,随SBR掺量的增大,SBR/TLA改性沥青混合料的残留稳定度先减小后增大。相比于TLA,SBR对SBR/TLA改性沥青混合料的水稳定性的影响更加显著;④3%SBR+20%TLA为最佳的改性剂掺配比例。     

级配对乳化沥青冷再生混合料高温稳定性的影响

为提高乳化沥青冷再生混合料的高温稳定性,采用垂直振动法成型圆柱体试件确定混合料最大干密度和最佳含水率,以此为依据成型标准车辙试件进行车辙试验,分析矿粉、机制砂和9.5~19 mm粗集料掺量对乳化沥青冷再生混合料高温性能的影响。结果表明,随矿粉掺量的增加,冷再生混合料动稳定度迅速增长,矿粉掺量大于3%时矿粉对乳化沥青冷再生混合料高温稳定性的影响不再显著,矿粉掺量为3%时动稳定度提高41%;随机制砂掺量的增加,冷再生混合料动稳定度呈抛物线变化,机制砂掺量为20%时达到峰值,动稳定度提高152%;随9.5~19 mm粗集料掺量的增加,冷再生混合料动稳定度呈抛物线变化,9.5~19mm粗集料掺量为10%~30%时动稳定度提高60%~97%。建议冷再生混合料中9.5~19 mm粗集料、机制砂、矿粉掺量分别取10%~30%、20%、3%。     

不同稳定剂对SBS改性沥青混合料路用性能的影响

采用有机蒙脱土(OMMT)、硫(S)、炭黑(CB)三种稳定剂与SBS复合改性沥青混合料,其最佳掺量分别为6%、2%、5%,对复合改性沥青进行配合比设计,并开展沥青离析试验、三大指标试验。结果表明:OMMT能够显著地提升SBS改性沥青的动稳定度、水稳定性和抗疲劳性能,但对混合料的低温性能有消极的影响;S稳定剂在较低掺量下能提高SBS沥青混合料的高温抗车辙和低温抗开裂能力;而CB稳定剂降低了混合料的低温抗开裂和抗水损害能力。     

DTDM对SBR改性沥青性能及混合料路用性能的影响

为了改善SBR改性沥青性能及混合料的路用性能,通过改变传统物理搅拌的方式,采用掺入DTDM对丁苯橡胶进行交联的制备工艺。在不同SBR、DTDM掺量下进行改性沥青性能试验以及混合料高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性试验并进行对比分析。结果表明:SBR的掺入使沥青高温性能略有改善,低温性能改善明显,SBR掺入量不宜过大;DTMD的加入改变了SBR在沥青中的分布结构,改善了聚合物与沥青的相容性形成了交联网状结构,从而改善了改性沥青的弹性恢复及高温性能。     

高寒地区沥青抗紫外线老化性能研究

对基质沥青、SBS改性沥青、SBR改性沥青和橡胶沥青进行了室内热老化和紫外线老化后的性能试验,试验模拟了几种沥青在高寒地区受热老化和紫外线老化后的性能变化情况。试验结果表明:在几种试验对象中,橡胶沥青具有较好的耐热老化和紫外线老化的能力,可以适应高寒地区恶劣的环境。