废旧电池粉末改性沥青的微观特性及其性能

为研究废旧电池粉末改性沥青的可行性，分别将不同掺量的废旧电池粉末加入70^#沥青中，以制备废旧电池粉末改性沥青，并对比基质沥青与SBS改性沥青进行性能评价。借助X射线衍射仪（XRD）、红外光谱仪（FTIR）、扫描电镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）等研究废旧电池粉末改性沥青的化学组成与微观结构，分析废旧电池粉末改性机理；采用三大指标、布氏黏度试验对废旧电池粉末改性沥青的常规性能指标进行测试；通过动态剪切流变仪（DSR）、多重应力蠕变（MSCR）试验评价废旧电池粉末改性沥青的流变特性；利用车辙试验（70℃）与短期老化前后的浸水马歇尔试验分析废旧电池粉末改性沥青混合料的高温稳定性及老化前后的水稳定性。研究结果表明：废旧电池粉末以C为主要成分，并含有极少量金属氧化物，其颗粒表面有较多的褶皱与凹槽；废旧电池粉末改性沥青表面存在"蜂巢"结构，且随着掺量增加，其粗糙度呈上升趋势，沥青针入度逐渐降低，软化点提升，延度略微降低，黏度逐渐增加；相同温度下，随着掺量增加，废旧电池粉末改性沥青的动态剪切模量G^*明显提高且始终高于70^#沥青，但略低于SBS改性沥青；废旧电池粉末改性沥青混合料动稳定度与残留稳定度逐渐增大；废旧电池粉末改性沥青的方式属于物理共混，该成分可使沥青的高温性能得到改善，改善程度未及SBS改性沥青，但相差幅度不大；废旧电池粉末改性沥青表面粗糙程度较大，意味着其拥有较大的比表面积，能增强沥青与集料间的黏附能力，从而提高了沥青混合料的高温稳定性与水稳定性。     

硅胶复合改性沥青及其混合料性能研究

在掺量13%硅藻土改性沥青中加入废橡胶粉制备复合改性沥青,通过沥青胶浆性能试验及沥青混合料马歇尔试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和车辙试验研究复合改性后沥青常规性能及混合料的路用性能,试验结果表明:随着废橡胶粉掺量的增加,复合改性沥青高温稳定性接近硅藻土改性沥青,黏度和抗剪能力不断增加,复合改性沥青和矿料之间结合的紧密程度增大,沥青混合料稳定性、耐久性能提高,沥青性能与废橡胶粉的掺量不成正比,掺量17%时硅藻土、废橡胶粉和沥青相互结合的稳定性较好,沥青及沥青混合料高温稳定性、耐久性综合最优。     

布敦岩沥青混合料路用性能研究

对布敦岩沥青、A-70沥青、SBS改性沥青混合料进行对比试验,研究布敦岩沥青混合料的路用性能。车辙试验、旋转加载轮辙仪试验结果表明,岩沥青可以明显提高沥青混合料的高温性能,与A-70沥青混合料相比,其动稳定度提高64%;浸水马歇尔和冻融劈裂试验结果表明,岩沥青的冻融劈裂抗拉强度比、残留马歇尔稳定度和水稳定性明显高于A-70沥青混合料,与SBS改性沥青混合料大致相当;采用Semi-Circular Bending(SCB)方法的疲劳试验结果显示,岩沥青可以大大提高混合料的疲劳寿命,其疲劳性能甚至好于SBS改性沥青混合料。     

基于大温度区间SBS改性沥青混合料路用性能研究

为研究大温度区间条件下SBS改性沥青混合料的高低温性能,采用埃索70#基质沥青、SBS改性沥青、大温度区间SBS改性沥青进行ATB-25、AC-16、sup-13等3种类型混合料配合比设计,室内成型试件并进行车辙动稳定度、马歇尔稳定度、真空饱水马歇尔残留稳定度、冻融劈裂等试验,对比研究大温度区间条件下SBS改性沥青混合料的高温稳定性及低温抗裂性能。研究表明:同类型沥青混合料配合比条件下,相比埃索70#基质沥青与SBS改性沥青,大温度区间SBS改性沥青混合料试件的马歇尔稳定度、车辙稳定度、真空饱水马歇尔残留稳定度、冻融劈裂强度及非冻融劈裂强度均有较大提高。     

硅藻土和废旧轮胎胶粉复合改性沥青及其混合料性能与应用

通过对硅藻土、硅藻土和微细废旧轮胎胶粉复合改性沥青及沥青混合料进行的沥青技术性能试验、沥青混合料的马歇尔试验、高温车辙试验、低温弯曲试验、残留稳定度试验和冻融劈裂试验等一系列室内试验，发现采用硅藻土和微细废旧轮胎胶粉复合对国产沥青进行改性可使沥青及沥青混合料的高温性能得到明显的改善，且优于硅藻土改性沥青，将其应用于湖南省桃源县境内省道s306线沥青路面大修工程中，取得了高温稳定性好、低温抗裂性强、温度敏感性降低的良好效果。     

生物沥青-岩沥青复合改性沥青混合料的使用性能

为了研究复合改性剂的掺入对改性沥青混合料使用性能的影响,以70~#石油沥青作为基质沥青、蓖麻油植物沥青和岩沥青为改性剂,制备了复合改性剂掺量为0～60%的生物沥青-岩沥青复合改性沥青混合料,设计了级配为AC-20C的沥青混合料,采用车辙试验、Marshall稳定度试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、小梁低温弯曲试验的方法,分析了不同掺量复合改性沥青混合料的Marshall试验稳定度、车辙试验动稳定度、浸水马歇尔试验残留稳定度和冻融劈裂试验残留强度比以及弯曲试验破坏应变。结果表明,复合改性剂掺量不超过最不利掺量时,其掺入将会降低沥青混合料的高温稳定性,随着复合改性剂掺量的继续增加,沥青混合料的高温稳定性逐渐得到提高;掺入复合改性剂后,沥青混合料的水稳定性迅速下降,采用1%消石灰代替部分矿粉后,水稳定性得到明显增强,复合改性剂掺量超过25%时,符合沥青混合料施工技术规范中关于水稳定性的规定;复合改性剂的掺量在最佳掺量范围内,沥青混合料的低温抗裂性得到改善,反之,复合改性剂的掺入对沥青混合料的低温抗裂性产生不利影响,掺量不超过40%时满足冬温区的相应技术要求;路用沥青混合料推荐的复合改性剂掺量范围为25%～40%。     

PAE和硅藻土复合改性沥青混合料水稳定性研究

聚丙烯酸酯(Polyacrylate,简称PAE)为一种热塑性胶乳高分子聚合物,该类高分子聚合物具有较大粘附性且易形成防水薄膜,多用于混凝土以增强耐水腐蚀性;而硅藻土作为无机改性材料,用于改性沥青混合料则有助于提高沥青混合料高温等路用性能,但对增强沥青混合料抵抗水损坏作用不明显。针对二者复合改性后沥青混合料抗水损坏效果,该文采用马歇尔稳定度试验、冻融劈裂试验和肯塔堡浸水飞散试验分别对基质沥青混合料、硅藻土改性沥青混合料和复合改性沥青混合料水稳定性以及不同PAE掺量的复合改性效果进行研究。结果表明:PAE可以显著改善沥青混合料水稳定性,且随着PAE掺量的增加沥青混合料残留稳定度和冻融劈裂强度比增加,质量损失率减小。     

干湿法结合开级配沥青混合料试验性能研究

使用高黏复合改性沥青(湿法型)、70号A级沥青+高黏改性剂(干湿法Ⅰ型)和SBS改性沥青(I-D)+高黏改性剂(干湿法Ⅱ型)经拌和获得3种高黏开级配沥青混合料，为研究3种高黏沥青混合料的性能分别进行了马歇尔稳定度试验、车辙试验、谢伦堡析漏试验、肯塔堡飞散试验、浸水肯塔堡飞散试验、劈裂试验和低温弯曲试验。结果表明：SBS改性剂的加入能够使得高黏沥青混合料的马歇尔常规力学性能、高温抗车辙能力、黏附性和低温性能显著提升；干湿法结合的拌和工艺能够获得与传统湿法的高黏沥青混合料基本一致的性能，甚至在高温抗车辙和低温抗水损害性能上优于传统湿法工艺。     

养生条件对温拌沥青混合料稳定度的影响

为了研究养生温度和养生龄期对温拌沥青混合料稳定度的影响,试验选用了70号基质沥青、SBS改性沥青和ACMP1温拌沥青,制备了AC-13C型沥青混合料,对试件在不同温度和不同龄期的组合条件下进行了养生,测试了马歇尔稳定度和车辙动稳定度。结果表明,养生条件不对基质沥青混合料的稳定度产生影响,但对广义概念上的改性沥青混合料(温拌沥青、SBS改性沥青)产生影响;改性沥青混合料的马歇尔稳定度和车辙动稳定度随养生龄期的延长或养生温度的升高而提高,并逐渐趋于稳定值,且养生龄期的影响作用比养生温度要更重要一些。     

硅藻土和废旧轮胎胶粉复合改性沥青及其混合料性能与应用

通过对硅藻土、硅藻土和微细废旧轮胎胶粉复合改性沥青及沥青混合料进行的沥青技术性能试验、沥青混合料的马歇尔试验、高温车辙试验、低温弯曲试验、残留稳定度试验和冻融劈裂试验等一系列室内试验,发现采用硅藻土和微细废旧轮胎胶粉复合对国产沥青进行改性可使沥青及沥青混合料的高温性能得到明显的改善,且优于硅藻土改性沥青,将其应用于湖南省桃源县境内省道S306线沥青路面大修工程中,取得了高温稳定性好、低温抗裂性强、温度敏感性降低的良好效果.     

聚氨酯改性沥青混合料路用性能研究

为了增强沥青混合料的路用性能,采用聚氨酯预聚体改性剂,通过高速搅拌制备聚氨酯改性沥青。60℃下,通过荧光显微镜观察不同养护时间时聚氨酯改性剂在沥青中的分布形态。研究结果表明,随着养护时间的延长,体系中的聚氨酯改性剂逐渐交联固化形成三维网络状结构,游离的异氰酸酯基团能够与沥青体系中的活泼性氢组分及空气中水汽发生化学反应。简单的物理共混改性到化学改性的转变使改性沥青及其改性沥青混合料性能增强。采用AC-13型级配,通过配合比设计,确定聚氨酯改性沥青混合料最佳油石比为5. 8%;通过研究不同养护温度、不同养护时间对聚氨酯改性沥青混合料马歇尔稳定度的影响,综合马歇尔稳定度趋于峰值对应的养护时间,结合聚氨酯材料自身特性,确定以60℃,30 d为混合料的最佳养护条件。在最佳养护条件下,对聚氨酯改性沥青混合料的性能进行了全面的评价。试验表明,聚氨酯改性沥青混合料高低温性能同时提升,高温性能尤其突出,车辙动稳定度高达15 000次/mm,15℃静态模量达3 427 MPa,高温动态模量远高于常规改性沥青混合料,具有良好的技术研究和推广应用价值。     

岩沥青在宋梁路上的应用研究

车辙是影响沥青路面使用寿命的主要因素,本文选用布敦岩沥青、抗车辙剂、硬质沥青、SBS改性沥青混合料进行对比试验,研究布敦岩沥青混合料路用性能。车辙试验表明,岩沥青可以明显提高沥青混合料高温性能,与A-70#沥青混合料相比,其动稳定度提高250%,与30#硬质沥青混合相比,动稳定度提升80%,与SBS改性沥青混合料及添加抗车辙剂混合料动稳定度相近;浸水马歇尔试验和冻融劈裂强度试验结果表明,岩沥青可以明显提高沥青混合料的抗水损害性能,与SBS改性沥青混合料及添加抗车辙剂混合料水稳定性相近。低温弯曲试验表明,岩沥青改善混合料低温性能效果不明显。     

温拌沥青混合料高温性能试验研究

为了研究了RH和Evo两种温拌剂对沥青及其混合料高温性能的影响,通过动态切流变试验、马歇尔试验和车辙试验进行了沥青及其混合料的高温试验,并结合SEM微观试验进行分析。试验结果表明:RH降低了两种沥青混合料的马歇尔模数,而Evo影响不大; RH和Evo都降低了基质沥青混合料的动稳定度,但Evo却能提高改性沥青混合料的动稳定度; RH能够提高基质沥青的车辙因子,Evo能够提高SBS改性沥青的车辙因子。对三种高温试验进行相关性分析,推荐车辙试验作为沥青混合料高温性能的评价试验。微观试验表明RH温拌剂对沥青混合料微观结构影响不大,而Evo温拌沥青混合料的微观结构出现了絮状结构。     

纳米改性沥青混合料路用性能研究

通过纳米改性沥青混合料马歇尔试验,确定出最佳纳米添加剂量和对应的最佳沥青用量,然后,通过两种纳米改性沥青混合料的高温车辙试验、低温弯曲试验和残留稳定度试验,分析了纳米改性沥青混合料的综合路用性能。     

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。     

紫外线吸收抗老化剂在沥青混合料中的应用

以纳米TiO2粉体作为紫外线吸收抗老化剂,研究TiO2对沥青及沥青混合料性能的改善。采用旋转薄膜加热试验模拟沥青短期热老化性能,用自行研发的紫外线老化环境箱,加速模拟沥青在自然环境下受紫外线照射老化的过程,对比分析了老化前后沥青及沥青混合料的性能。结果表明：老化后改性沥青的针人度、软化点和低温延度比基质沥青有较大的提高;浸水马歇尔试验得出改性沥青混合料的残留稳定度比基质沥青混合料提高了8％;紫外线老化后改性沥青混合料的稳定度比基质沥青提高了32％,马歇尔模数提高了31％,所以说明纳米TiO2对紫外线具有强吸收作用,能够有效地增强沥青抗紫外线光老化的能力。     

欧洲岩沥青改性沥青结合料与混合料使用性能的关系

沥青结合料与沥青混合料均属于沥青路面材料,它们的使用性能影响路面的使用寿命。为研究欧洲岩沥青改性沥青结合料和混合料使用性能的关系,制备了掺量为0%、5%、10%、15%、20%的欧洲岩沥青改性沥青和相应的AC-20C沥青混合料,并进行了沥青结合料的常规使用性能试验、Superpave使用性能试验以及沥青混合料的车辙试验、马歇尔稳定度试验、弯曲试验。试验结果分析表明,欧洲岩沥青改性沥青结合料的高温性能与混合料的高温稳定性、欧洲岩沥青改性沥青结合料的-12℃蠕变劲度与混合料的-10℃弯曲劲度模量具有良好的线性相关关系。然而,欧洲岩沥青改性沥青结合料低温性能与混合料低温抗裂性的关系为抛物线关系,有待进一步研究。     

矿物纤维沥青混合料路用性能研究

通过对掺加矿物纤维的SBS改性沥青混合料的马歇尔性能、水稳定性能、低温抗裂性能、高温车辙性能和疲劳性能试验,全方位地研究矿物纤维沥青混合料的性能.结果发现:掺加矿物纤维后,在体积指标接近的情况下,改性沥青混合料的马歇尔稳定度增大;增加了矿料沥青膜的厚度,使混合料中的结构沥青比例增加,改善了混合料的水稳定能力;能够增加沥青混合料低温最大弯拉应变,增强其低温抗裂性能和高温稳定性,动稳定度明显提高;能够增大沥青混合料的抗疲劳寿命,最大程度地延缓混合料的破坏进程.最后对矿物纤维沥青混合料的社会经济效益进行了分析.     

DE-99 Ⅰ型硅藻土改性沥青性能及应用

对DE-99Ⅰ型硅藻土改性剂改性沥青及沥青混合料进行了一系列室内试验，包括沥青的技术性能试验、沥青混合料的马歇尔试验、高温车辙试验、低温弯曲试验和残留稳定度试验等，结果表明：在沥青中掺入DE-99Ⅰ型硅藻土改性剂，可使沥青及沥青混合料的高温性能得到一定的改善，将其应用于沥青路面大修工程中，取得了良好的效果。     

基于加速加载试验的青川岩沥青改善沥青混合料高温稳定性评价

为评价青川岩沥青对沥青混合料高温性能的改善效果,分别制备了70-A道路石油沥青、SBS改性沥青、青川岩沥青改性沥青和青川岩沥青与SBS复合改性沥青四种胶结料的沥青混合料,以1/3比例尺加速加载试验设备为基础试验平台,对"AC-10+AC-16"双层沥青混合料复合车辙试件进行高温稳定性试验,并与常规车辙试验结果进行了对比。结果表明:基质沥青经青川岩沥青改性后,其沥青混合料动稳定度约增加40%,高温稳定性得到较大程度的改善,SBS改性沥青经青川岩沥青改性后,其沥青混合料动稳定度增加5%～10%,高温稳定性改善效果不明显。不同类型沥青胶结料对沥青混合料高温稳定性贡献优劣顺序为:青川岩沥青与SBS复合改性沥青,SBS改性沥青,青川岩沥青改性沥青,道路石油沥青70-A。经青川岩沥青改性后其沥青混合料用作上面层,抗车辙性能较其作为下面层更为显著; 1/3比例尺加速加载全厚度车辙试验车辙随时间的过程曲线与等厚度常规车辙试验基本一致,加速加载试验能更准确表征沥青混合料或路面高温抗车辙性能及其性能衰减规律。