胶粉/杂多酚复合改性沥青制备与性能分析

将废橡胶轮胎粉（Rubber powder,RP）添加至沥青中制备胶粉改性沥青,既能解决废旧橡胶轮胎对环境带来的黑色污染,又能改善提升沥青路面路用性能。但由于胶粉颗粒在溶胀后与沥青的相容性差,单一胶粉改性沥青的储存稳定性不佳。鉴于此,引入生物废油杂多酚（Heteropolyphenol,HP）对废橡胶粉进行改性。采用相色谱-质谱联用试验和同步热分析试验分析杂多酚作为沥青改性剂的可行性及其适宜改性温度;制备不同复合配比下的RP/HP复合改性沥青,并对其物理-流变性能进行测试分析;通过改性前后沥青三大指标（针入度、软化点、延度）及流变学指标的变化幅度,确定RP/HP复配的最佳掺量。试验结果表明：胶粉和杂多酚颗粒相互接触会形成凝胶膜连接,其与沥青形成的半固态连续结构会促使RP/HP复合改性沥青的物理-流变性能显著提升,且推荐的胶粉与杂多酚的最佳掺量分别为18%和4%。     

废胶粉/SBS复合改性沥青作用机理分析

绿色耐久功能性路面对橡胶改性沥青材料提出了新要求,而改性机理关系着改性沥青材料根本品质。文章采用红外光谱法、DSC、荧光显微镜、分子动力学模拟等方法探究了基质沥青、SBS及废胎胶粉三者之间的相互作用机理。试验结果表明：在废胶粉/SBS复合改性沥青、SBS改性沥青及废胶粉改性沥青的荧光显微图像中,废胶粉/SBS复合改性沥青中荧光粒径能表征胶粉和SBS颗粒发生溶胀效应后的粒径,且废胶粉和SBS颗粒的比表面积与其成反比,废胶粉和SBS改性剂粒径与沥青的溶胀反应具有较好的相关性,其比表面积越大改性效果越好;废胶粉及SBS改性剂在沥青中主要以物理变化为主,同时伴有少量的化学变化;在三种改性沥青当中废胶粉/SBS复合改性沥青的热稳定性最好;相较于废胶粉改性沥青与SBS改性沥青,废胶粉/SBS复合改性沥青中改性剂与基质沥青的相容性更好。     

OMMT/SBS复合改性沥青流变性能及改性机理

文章采用钠基蒙脱土(Na-MMT)在室内制备有机化的纳米蒙脱土(OMMT),并制备OMMT/SBS复合改性沥青,通过开展X射线衍射试验、红外光谱试验,以及高温、中温和低温流变性能试验,进行OMMT/SBS复合改性沥青改性机理研究。试验结果表明：蒙脱土有机化后层间间距变大,OMMT/SBS复合改性沥青形成了剥离型结构,OMMT掺入SBS改性沥青中后未产生新的官能团,OMMT对SBS改性沥青的改性机理是物理混溶;随着OMMT掺量提升,复合改性沥青的高温流变性能、疲劳性能以及低温流变性能均有改善。     

活化胶粉改性沥青制备及其性能研究

为探究活化胶粉对沥青的改性效果,进一步提升活化胶粉的有效利用率,文章分别选用颗粒状活化胶粉、粉末状活化胶粉以及普通胶粉作为原材料,制备相应的复合改性沥青试件,并通过对三种不同胶粉进行原材料的级配组成及微观扫描电镜分析,研究了复合改性沥青的常规指标性能与高温流变性能。结果表明:在相同胶粉掺量条件下,活化胶粉改性沥青在低温性能、弹性恢复性能等方面优于普通胶粉改性沥青,但在高温抗流变性能方面仍有提升空间;在同等制备条件下,粉末状活化胶粉对沥青的改性效果要全面优于颗粒状活化胶粉。     

高黏改性排水沥青混合料路用性能研究

排水沥青路面因具有大空隙、耐磨抗滑、雨天行车无水雾、低噪音等优点,目前正处于广泛的推广应用阶段。为进一步提高排水沥青路面的路用性能,本文通过向SBS改性沥青中掺加6%、8%、10%和12%四种不同比例的HVA高黏改性剂制备复合改性沥青,对复合改性前、后沥青进行试验研究,并对确定最佳掺量的复合改性排水沥青混合料进行高温稳定性、低温性能、水稳定性试验研究。试验结果表明,复合改性排水沥青混合料在高温性能、低温性能、水稳定性等方面均好于SBS改性排水沥青混合料。     

SBS改性沥青性能研究

在介绍SBS改性机理的基础上,通过在相同基质沥青中添加不同结构SBS、不同掺量SBS以及同一掺量SBS、不同掺量助剂的改性沥青进行了试验,对改性沥青性能进行了比较。     

橡胶粉与SBS复合改性沥青高温性能试验研究

文章通过对30个不同配方的橡胶粉与SBS复合改性沥青高温性能指标的测试,研究了橡胶粉目数、掺量及SBS掺量对复合改性沥青高温性能的影响规律,结果表明:随着橡胶粉或SBS掺量的增加,复合改性沥青的针入度减小,软化点、弹性恢复及布氏黏度增大,高温性能明显改善,而20目橡胶粉比40目橡胶粉对复合改性沥青的高温性能更有利。最终优选出高温性能优良、技术经济优势明显的橡胶粉与SBS复合改性沥青配方:20目橡胶粉∶SBS∶基质沥青=16%∶2%∶82%。     

PPA/SBS复合改性沥青及其混合料路用性能研究

为研究PPA(多聚磷酸)/SBS复合型沥青混合料路面性能,文章提出了PPA/SBS复合改性沥青混合料的原材料选择和混合料设计方案,并通过沥青混合料高温、低温及水稳试验分别对比分析了基质沥青混合料、SBS单一改性沥青混合料及PPA/SBS复合改性沥青混合料的路用性能。研究结果表明:相比于基质沥青,单一掺加SBS改性剂均能提高沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳定性,而在SBS改性沥青基础上再掺加PPA可以进一步提升沥青混合料的高温稳定性,且在一定范围内随着多聚磷酸掺量的增加其混合料高温稳定性越高,但对混合料的低温性能和水稳定性没有显著影响。     

布敦岩沥青与SBS复合改性沥青老化前后高低温性能研究

文章为掌握布敦岩沥青与SBS复合改性沥青老化前后高低温性能,制备不同布敦岩沥青掺量复合改性沥青,采用动态剪切流变(DSR)和弯曲梁流变(BBR)试验分别对原样、RTFOT短期老化和PAV长期老化后沥青的高低温性能进行研究。结果表明:随着布敦岩沥青掺量的增加及老化程度的加深,其与SBS复合改性沥青的高温性能逐渐增强,低温性能逐渐减弱;增加布敦岩沥青掺量能改善其与SBS复合改性沥青的高低温性能抗老化能力,但掺量越高改善效率越低。     

胶粉对复合改性透水沥青混合料渗透性能的影响研究

为研究胶粉对复合改性透水沥青混合料的影响,文章采用5组胶粉掺量分别为0、5%、10%、15%、20%的透水沥青混合料进行渗透性能测试。结果表明：胶粉的加入一定程度降低了透水沥青混合料的空隙率,影响幅度为0.8%,幅度较小;胶粉掺量-连通空隙率符合二元一次关系式,胶粉掺量每增加5%,透水沥青混合料内部连通空隙率下降约0.6%,并且随着掺量的增加,空隙率中的连通空隙比例呈下降趋势;胶粉掺量对透水沥青混合料渗透系数影响规律与胶粉-连通空隙率的影响一致;在采用胶粉复合改性沥青进行透水沥青混合料设计时,应根据渗透性能要求,适当控制最大胶粉掺量。     

基于制备工艺参数的SBS/CR复合改性沥青性能研究

为研究制备工艺参数对SBS/CR复合改性沥青性能的影响,文章采用三种加工温度、加工时间及剪切转速制备复合改性沥青,并通过沥青常规性能及光学显微镜评价其高、低温性能和相容性。结果表明,随加工温度、时间及转速增加,复合改性沥青相容性和低温性能逐步改善,但超过一定限值会造成胶粉颗粒和SBS过度降解和老化,难以保证改性沥青高温性能;建议SBS/CR复合改性沥青加工温度180℃、加工时间80 min、剪切转速4 000 rpm为宜。     

橡塑复合改性沥青制备及性能研究

充分利用轮胎橡胶及塑料改善沥青高温性能的作用,符合绿色能源理念。文章主要探究橡塑复合改性沥青的性能,采用荧光显微、原子力显微及红外光谱等仪器从微观上分析了不同橡塑比例、改性剂种类等对改性沥青性能的影响,通过对比分析橡塑复合改性工艺与胶粉改性沥青和SBS改性沥青的宏观、微观性能指标。研究结果表明,采用直接投入法加工的橡塑复合改性沥青性能优越,可以明显改善沥青混合料的高温性能,并兼顾一定的低温性能。     

基于路用性能的SBS改性沥青混合料再生方式影响分析

文章以路用性能为控制指标,采用70^#、90^#基质沥青替代SBS改性沥青,拟定4种混合料再生方案,成型相应的再生SBS改性沥青混合料试件组,通过高温车辙试验、低温小梁弯曲试验以及水稳定性冻融劈裂试验,开展基于路用性能的SBS改性沥青混合料再生方式影响分析。试验结果表明：随着RAP掺配比例提升,再生沥青混合料路用性能均显著变化;方案D对应试件组的低温抗裂性表现最佳;方案C对应试件组的水稳定性表现最佳;4类再生方案对应的最大RAP掺配比例分别为38.8%、36.5%、44.2%、46.7%。研究成果可为不同应用场景的SBS改性沥青混合料再生利用提供借鉴。     

隧道路面温拌阻燃复合改性沥青混合料性能研究

文章通过正交试验分析温拌剂和阻燃剂掺量、制备温度对温拌阻燃SBS复合改性沥青的三大指标、极限氧指数的影响,确定复合改性沥青最优制备方案为A₃B₃C₁,并采用一系列室内试验分别验证了温拌剂和阻燃剂对于复合改性沥青混合料性能的影响。结果表明,温拌剂、阻燃剂不但能够提高SBS改性沥青混合料的高温抗车辙能力和低温抗裂性,而且可以明显提高复合改性沥青混合料的阻燃性能、强度和稳定性,但会降低其水稳定性。     

纳米复合天然岩改性沥青及其混合料性能研究

为研究纳米复合天然岩沥青(RCA)改性对基质沥青及其混合料性能的影响,文章通过室内试验研究了不同纳米TiO_2掺量下RCA改性沥青及其混合料的路用性能,并与目前使用较普遍的SBS改性沥青、BRA改性沥青和基质沥青以及相应的混合料进行对照分析。结果表明,RCA改性对沥青混合料的综合路用性能最好,特别是对高温抗车辙能力提高最为明显,且随着纳米TiO_2掺量的增加,各项性能指标均有所提高,但是其增速逐渐变缓,纳米TiO_2对混合料路用性能的影响逐渐变弱。综合考虑性能变化规律和经济效益,推荐RCA改性中纳米TiO_2的合理掺量为1%。     

复合改叫生沥青及沥青混合料疲劳性能试验研究

通过沥青DSR试验及小梁弯曲疲劳试验对埃索90#基质沥青、SBS、SBR、SBS/SBR复合改性沥青掺加抗剥落剂后的疲劳性能进行对比试验研究,结果表明,复合改性沥青及沥青混合料具有优良的抗疲劳性能。     

SBR/SBS改性沥青材料性能

论述了SBR和SBS改性及SBR+SBS复合改性沥青材料的性能,兰炼160号沥青和90号沥青经改性后,高温稳定性和低温抗裂性得到不同程度的改善,并讨论了SBR/SBS改性特别是SBR+SBS复合改性沥青材料的作用机理.     

胶粉与SBS改性沥青混合料路用性能对比及质量控制

室内实验对胶粉与SBS改性沥青混合料路用性能进行对比分析,得出胶粉改性沥青混合料低温性能、水稳定性均优于普通SBS改性沥青混合料,高温性能与普通SBS改性沥青混合料相当。通过对改性沥青路面施工工艺分析,得出初压温度在施工中重要性。     

PPA/CSO复合改性沥青流变性能及微观特性研究

为研究多聚磷酸(PPA)对生物油改性沥青的性能提升效果,选用玉米秸秆油(CSO)以及70^#沥青作为研究对象,采用三大指标试验确定CSO改性沥青的掺量为10%,在此基础上制备不同PPA掺量的PPA/CSO复合改性沥青,开展流变性能试验和微观试验。结果表明：CSO可有效提升沥青的低温性能,但同时降低高温性能,PPA掺入CSO改性沥青后有效改善了CSO改性沥青高温性能不足的问题,但也引起CSO改性沥青低温性能下降的现象;CSO掺入沥青主要是物理共融,PPA掺入沥青为化学改性;PPA/CSO复合改性沥青的SEM图像介于PPA改性沥青和CSO改性沥青之间,CSO可减少沥青表面褶皱,而PPA增加了沥青表面褶皱。     

干法改性剂与基质沥青配伍性研究

SBS改性沥青在运输过程容易发生相分离,产生离析现象。干法工艺可直接将改性剂、沥青和矿料进行拌和,省略改性沥青的运输环节,从根本上避免改性沥青的离析现象。为此,研究通过室内试验验证了干法改性剂和基质沥青的配伍性。首先,选取普通干法改性剂SBS-T和温拌干法改性剂SBS-W作为研究对象;其次,基于干法改性沥青混合料的制备工艺参数,设计了室内干法改性沥青的制备工艺;再次,通过评价不同改性剂掺量下改性沥青的软化点和延度,确定了改性剂的最佳掺量;最后,对改性沥青的高温性能和低温性能进行了分析。结果表明,SBS-T的最佳掺量为5%,SBS-W的最佳掺量为6%。由此可见SBS-T改性沥青和SBS-W改性沥青均具有良好的高温性能与低温性能。