SBS改性沥青短期老化性能研究

采用室内薄膜老化试验模拟SBS改性沥青短期热氧老化过程,对老化前后不同掺量SBS的改性沥青进行常规试验,分析老化前后改性沥青25℃针入度、软化点、60℃和135℃旋转黏度以及25℃弹性恢复率等指标,并计算25℃残留针入度比、软化点增量。研究结果表明:老化前后改性沥青的软化点、旋转黏度、10℃延度等指标与SBS改性沥青中SBS含量的相关关系具有一致性;当SBS改性剂掺量小于4%时,上述指标均随SBS改性剂掺量的增加而增加;针入度与SBS改性剂掺量呈负相关;且在SBS改性剂掺量为4%时,抗短期老化能力最佳。     

两种温拌剂对SBS改性沥青胶结料高低温性能的影响研究

通过室内试验,采用软化点试验和动态剪切流变试验对添加Evotherm和Sasobit温拌剂的SBS改性沥青的高温性能进行评价;采用延度试验和弯曲梁流变试验对添加Evotherm和Sasobit温拌剂的SBS改性沥青的低温性能进行评价。试验结果表明：掺加Evotherm和Sasobit两种温拌剂后,SBS改性沥青的软化点最大增幅为9.5%和25.4%、Fail Temperature值最大增幅为9%和20.4%,两种温拌剂使其高温性能得到较大的改善;相比之下,Sasobit温拌剂对SBS改性沥青的高温性能改善更为显著,使其软化点和Fail Temperature值最大增幅为25.4%和20.4%。;但同时Sasobit也使其延度和弯曲流变性能降低,低温抗裂性能变差,Evotherm对其低温性能的不利影响较小。     

纳米蒙脱石/SBS复掺改性沥青性能试验研究

将纳米蒙脱石和SBS进行复掺制备改性沥青,可提升改性沥青及其沥青混合料的综合性能.选取不同掺量的纳米蒙脱石与SBS改性剂进行复掺,采用软化点、针入度、延度、旋转黏度、动态剪切流变试验对复掺改性沥青的性能进行综合评价,探究纳米蒙脱石掺量对改性沥青性能的影响规律.研究结果表明:沥青的延度受纳米蒙脱石掺量的影响幅度较大,纳米蒙脱石掺量在3％时,复掺改性沥青的车辙因子较普通SBS改性沥青提升1.26倍,疲劳因子较普通SBS改性沥青下降0.68倍,复掺改性沥青的性能达到最佳.     

生物柴油-塑料裂解蜡复合温拌改性沥青性能研究

为降低热拌沥青混合料的能源燃烧和烟气污染,解决国内现有温拌剂成本较高的问题,自主研发了生物柴油-塑料裂解蜡(简称油-蜡)复合温拌改性剂.基于红外光谱(FTIR)和热重(TG)试验对油-蜡温拌剂的物化特性进行了表征.通过布氏旋转黏度(RV)试验、旋转薄膜烘箱(RTFO)试验、动态剪切流变(DSR)试验、低温弯曲梁流变(BBR)试验对5％、6％、7％掺量的油-蜡复合改性沥青的降黏效果、高低温性能及耐老化性能进行了评价,并与Sasobit改性沥青、Evotherm改性沥青进行了对比研究.基于表面自由能理论,采用接触角试验测试了油-蜡复合改性沥青、Sasobit改性沥青和Evotherm改性沥青的表面能参数,并分别计算3种温拌改性沥青与两种集料的黏附功.结果表明:油-蜡温拌剂对沥青的改性过程以物理作用为主,油-蜡温拌剂具有较好的热稳定性;掺入6％的油-蜡温拌剂后,改性沥青黏度较70#基质沥青降低约63％,其沥青混合料降温效果与3％Sasobit改性沥青混合料大致相同,拌和温度较热拌沥青混合料降低约30℃;油-蜡温拌剂能够改善沥青的耐老化能力和高温性能,但不利于沥青低温性能.综合分析,推荐油-蜡温拌剂掺量为6％.相比3％Sasobit改性沥青,6％油-蜡复合改性沥青的低温性能和黏附性较好,高温性能略差;相比0.6％Evotherm改性沥青,6％油-蜡复合改性沥青高温性能和黏附性较好,低温性能较差.     

SBS/橡胶粉复合改性沥青高温性能研究

为了制备高温性能优越的改性沥青混合料,选用SBS和橡胶粉为改性剂,制备复合改性沥青,并研究了橡胶粉目数和掺量,SBS掺量对复合改性沥青针入度、软化点、布氏黏度和弹性恢复等指标的影响。试验结果显示:橡胶粉目数越大,复合改性沥青的高性能越差,最佳的橡胶粉目数应为20目,随着橡胶粉掺量和SBS掺量的增多,复合改性沥青高温性能得到明显改善,当橡胶粉掺量和SBS掺量大于13%和2%,虽然继续提高掺量会使高温性能进一步提高,但是过大的黏度会造成施工的困难,因此最佳橡胶粉掺量和SBS掺量应分别为13%和2%。     

温拌剂对温拌橡胶沥青流变性能影响研究

为探究温拌剂对温拌橡胶沥青流变性能的影响,采用"搅拌+高速剪切"加工方法制备了不同温拌剂掺量的温拌橡胶沥青,并通过布什旋转粘度试验、动态剪切流变试验以及弯曲梁流变试验,分别测定其180℃布什旋转粘度、车辙因子G*/sinδ、蠕变劲度S和蠕变速率m,以流变学指标变化分析其性能变化.研究结果表明:温拌橡胶沥青的黏度在加入温拌剂后得到有效降低,其施工性能及高温性能得到有效提升,但温拌剂添加超过一定剂量后提升效果无法进一步加强;同时温拌剂的加入对低温性能损伤较大,在确定温拌剂最佳掺量时,需结合经济成本、施工性能及高、低温性能进行综合考虑.     

温拌橡胶复合改性沥青性能及微观机理研究

通过针入度、布氏旋转粘度、弹性恢复等试验研究了温拌橡胶复合改性沥青性能;然后利用扫描电镜观察了2种掺配工艺下橡胶粉在沥青中的分散情况和溶胀进程,以及掺加温拌剂前后橡胶粉分布情况和溶胀程度,并采用红外光谱仪分析了温拌橡胶复合改性沥青的微观结构特征。结果表明,温拌剂最佳掺量宜为3%,橡胶粉优选掺量宜为18%和20%2种,先加橡胶粉后加温拌剂的改性沥青制备工艺效果最佳;温拌剂的加入,改善了橡胶粉在基质沥青中的反应条件,使橡胶粉在基质沥青中分布更加均匀,溶胀进程得到改善。     

植物油再生SBS改性沥青混合料路用性能研究

旧沥青混合料(RAP)的再生利用具有较高的经济价值和环保效益,当RAP掺量较高或旧沥青老化严重时,需要掺加沥青再生剂才能保证再生沥青的路用性能.研究新鲜植物油、煎炸植物油、植物柴油3种植物油再生剂和一种传统矿物油再生剂对老化SBS改性沥青混合料路用性能的影响.RAP选择30％和50％两种掺量,在各自油石比最佳的情况下,分别以4种再生剂的最佳掺量对其进行再生,最后对其再生沥青混合料进行车辙试验、小梁弯曲试验和冻融劈裂试验.基于文中试验条件下,当RAP掺量为30％,油石比为4.8％时,以4.5％的新鲜植物油作为再生剂对老化SBS改性沥青混合料再生效果最佳.     

温拌橡胶沥青宽路用温度域流变特性

为了研究温拌橡胶沥青的流变特性,制备了符合《公路工程废胎胶粉橡胶沥青》(JT/T798—2011)技术要求的橡胶沥青,进行了粘温关系试验与基本技术指标试验,从降温效果与技术指标影响两方面确定了Sasobit温拌剂的最佳掺量,评价了Sasobit温拌橡胶沥青的高温(60、70℃)、中温(25℃)、低温(5℃~-24℃)宽路用温度域的流变特性。分析结果表明:3%的Sasobit为温拌橡胶沥青的最佳温拌剂掺量;温拌剂Sasobit提高了橡胶沥青的高温稳定性,70℃车辙因子提高了79%,但对橡胶沥青粘韧性没有明显影响;3%掺量的Sasobit降低了橡胶沥青的疲劳性能,25℃疲劳因子提高了22%,但是其温拌橡胶沥青疲劳性能依然优于SBS改性沥青;在中国沥青路面使用性能气候分区标准的冬温区温度以下,随着温度的降低Sasobit温拌橡胶沥青的低温性能逐渐优于SBS改性沥青,-24℃的蠕变劲度为SBS改性沥青的45%,同时3%的Sasobit掺量不会过度影响橡胶沥青的低温性能,-24℃时橡胶沥青蠕变劲度提高了10%。     

低黏油与SBS复合改性沥青流变性能研究

为了进一步提升聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）改性沥青的中温疲劳和低温抗开裂性能，将适量低黏度的大豆油（Bio-oil）和废机油（WEO）加入到SBS和基质沥青中制备成低黏油/SBS复合改性沥青。用旋转薄膜老化烘箱（FTRO）和压力老化容器（PAV）试验来模拟各改性沥青样品短期和长期老化。通过采用多应力蠕变松弛（MSCR）、线性振幅扫描（LAS）和弯曲梁流变仪（BBR）试验分别从高-中-低温性能的角度来表征复合改性沥青的流变性能。试验结果表明，两类低黏油均能有效地提升SBS改性沥青的中温疲劳性能和低温开裂性能，而MSCR结果显示高温性能受到了一定负面影响。总的来说，与WEO相比，Bio-oil的改性效率较高，即同等的性能提升前提下，所需Bio-oil掺量较低。     

安全环保型沥青配伍性的试验研究

测定了不同掺量的TPS改性剂对基质沥青(70#、90#)常规性能指标的影响,根据试验结果得出最佳TPS掺量,并制备高粘改性沥青。在高粘沥青的基础上掺加不同种类、不同掺量的温拌剂和阻燃剂,从试验结果得出温拌剂和阻燃剂的最佳掺量,从而为道路路面铺装新材料的研究提供参考。     

温拌添加剂对沥青技术性能的影响

通过沥青三大指标测试和沥青黏度试验,研究了温拌剂对沥青技术性能的影响规律。研究发现,温拌剂对沥青技术性能有不同程度的影响,且基质沥青对温拌剂的敏感性强于SBS改性沥青。     

裂化生活废旧塑料与SBS改性沥青及其混合料性能对比

对比研究了裂化生活废旧塑料(CRP)改性沥青与SBS改性沥青的软化点、针入度、延度及黏度指标,及相应沥青混合料的马歇尔试验指标、高温与低温稳定性、水稳定性及疲劳特性等;研究了两种改性剂掺加工艺——干法、湿法——CRP改性沥青混合料性能及施工工艺,并与湿法SBS改性沥青混合料性能进行了对比。结果表明:5%CRP改性沥青与4%SBS改性沥青性能相近,两种改性沥青的软化点都得到了提高;两种改性沥青混合料的动稳定度均大于4 000次/mm,可以用CRP改性沥青拌制与SBS改性沥青性能相近的AC级配沥青混合料;在CRP掺量5%、SBS掺量4%的条件下,干法CRP改性沥青混合料的动稳定度、冻融劈裂强度比和疲劳寿命与SBS改性沥青混合料的相近,但干法施工工艺更为简单。     

SBS改性沥青老化分级及差异化再生技术研究

SBS改性沥青因其优良的路用性能被广泛应用于沥青路面中上面层;同时,道路维修、改建工程中会产生大量老化的SBS改性沥青混合料,再生后可投入循环利用。对SBS改性沥青老化过程中的性能指标和微观结构的变化规律进行研究,结果表明:韧性、针入度指标不受 SBS 改性剂掺量影响,与SBS改性沥青老化程度呈正相关。基于此,将SBS改性沥青老化程度分为轻、中、重三个等级,通过多重再生方案组合,以恢复其韧性、针入度指标为尺度,提出针对性的沥青再生方案,深入挖掘旧SBS改性沥青的再生价值,将其分等级后投入再生使用,有助于在公路工程中高效地实现“双碳”目标。     

橡胶油对老化SBS改性沥青及混合料的再生作用分析

首次提出将橡胶油作为一种再生剂应用于老化SBS改性沥青及混合料再生工艺中,并通过橡胶油与再生剂对老化SBS改性沥青及混合料的再生试验,对再生后SBS改性沥青及混合料性能状况进行了分析、比较。结果表明：橡胶油也可对老化SBS改性沥青起到性能再生调和作用且效果显著,以橡胶油与再生剂组成的复合再生剂对SBS改性沥青混合料的再生效果明显。     

橡胶油对老化SBS改性沥青及混合料的再生作用分析

首次提出将橡胶油作为一种再生剂应用于老化SBS改性沥青及混合料再生工艺中,并通过橡胶油与再生剂对老化SBS改性沥青及混合料的再生试验,对再生后SBS改性沥青及混合料性能状况进行了分析、比较。结果表明：橡胶油也可对老化SBS改性沥青起到性能再生调和作用且效果显著,以橡胶油与再生剂组成的复合再生剂对SBS改性沥青混合料的再生效果明显。     

SBS改性沥青混合料耐老化性能研究

SBS改性剂对沥青混合料性能的提升已毋庸置疑,但是不同类型的SBS对沥青混合料的性能影响水平不相同,采用不同型号的SBS改性剂和不同的掺量,对SK-90基质沥青进行改性,先后经过试验室内短期老化和长期老化,对各阶段的混合料试件分别进行动稳定度试验和低温弯曲试验。验证了线型SBS和星型SBS改性剂沥青混合料老化后的高温性能相近,而在老化后的低温性能方面,星型SBS改性沥青混合料是优于线型SBS改性沥青混合料的。     

温拌改性沥青粘温性能研究

通过试验分别研究了Sa so WAM和Evotherm DAT两种温拌剂对沥青粘温性能的影响。试验结果表明,当温度小于105℃时,随着Sa so WAM掺量的增多,沥青粘度逐渐增大,掺量为2%时除外;而当温度大于105℃时,粘度反而随掺量的增多而降低。Evotherm DAT的加入对沥青粘度的影响很小,且粘度随Evotherm DAT掺量的变化不明显。当温度小于105℃时,同一掺量下Sa so WAM温拌改性沥青的粘度大于Evotherm DAT温拌改性沥青,其中掺量为2%时除外;当温度大于105℃时,同一掺量下Evotherm DAT温拌改性沥青的粘度大于Sa so WAM温拌改性沥青。     

温拌再生沥青混合料水稳性能研究

采用冻融劈裂试验,研究不同RAP(回收沥青路面材料)掺量、再生混合料的短期老化和不同成型温度下温拌再生沥青混合料水稳定性的变化。研究结果表明:温拌再生混合料的水稳定性随着RAP掺量的增加而下降,经过短期老化后的温拌再生混合料水稳定性有所增强;为保证路用性能,温拌再生沥青混合料中RAP掺量在40%以内时的成型温度最大可降低25~30℃,掺量为50%时最大可降温10℃。     

不同温拌技术对沥青性能及再生沥青混合料压实温度的影响分析

为了研究不同温拌技术对沥青性能以及再生沥青混合料压实温度的影响,选择了三种温拌剂掺入到SBS改性沥青中制得温拌沥青,检测温拌沥青及将SBS改性沥青经过发泡设备发泡得到的泡沫沥青的性能指标,并通过旋转压实方法成型试件,测定并计算体积参数,从而得到各种温拌技术的最佳压实温度。研究表明:表面活性类温拌剂对沥青性能影响较小,降温效果优于有机降粘类与发泡沥青。