高比例冷再生用水性环氧树脂基胶结料性能研究

沥青混合料冷再生是一种低碳环保的路面再生技术。为改善冷再生技术存在的低沥青混合料回收料(RAP)利用率、高胶结料用量的问题，设计了一种水性环氧树脂基胶结料，通过具有渗透能力的扩散组分实现RAP中老化沥青的有效利用。首先，基于分子动力学模拟和荧光显微镜分析了胶结料在老化沥青中的渗透扩散行为，验证了扩散组分对老化沥青的激活作用；其次，通过分子动力学模拟和附着力测试仪分析了胶结料与集料间的界面黏附，验证了胶结料的黏结能力；然后，借助差式扫描量热仪研究了胶结料的固化性能；最后，验证了低胶结料掺量下水性环氧树脂冷再生沥青混合料的路用性能。研究结果表明：扩散组分能够促进水性环氧树脂体系在老化沥青中的扩散，并且能够渗透到老化沥青中，提高冷再生条件下老化沥青的利用率；扩散组分的残留会影响水性环氧树脂体系与集料的黏附，但在掺量合理的前提下则有利于提升水性环氧树脂与老化沥青之间的黏结强度；扩散组分的掺加并不影响水性环氧树脂体系的固化效率，反而具有促进作用；掺加扩散组分后，水性环氧树脂基胶结料成型的高比例冷再生混合料具有较好的路用性能。     

桥梁无缝伸缩缝沥青胶结料室内老化与离析试验分析

采用室内薄膜老化试验和离析试验开展了桥面无缝伸缩缝沥青胶结料的施工耐老化性和储存稳定性研究.试验结果表明,无缝伸缩缝沥青胶结料老化后质量损失小于1％,5℃延度和锥入度变化显著,可作为评价抗老化能力的关键指标.含填料的无缝伸缩缝沥青胶结料储存热稳定性较差,存在离析问题.现场长时间高温加热易导致沥青严重老化.     

湿度对沥青胶结料老化性能的影响研究

为研究湿度对沥青老化性能的影响,对经过湿度条件处理后的70#道路石油沥青和SBS改性沥青进行室内老化试验,分析不同湿度条件对沥青胶结料老化前后的复数模量和相位角、蠕变劲度S以及老化后的疲劳因子等指标的影响。结果表明:湿度对两种沥青胶结料均产生了一定程度的不利影响,相比之下,SBS改性沥青胶结料对湿度影响的反应较小,在高湿环境下推荐使用SBS改性沥青。     

沥青混合料老化模拟试验方法与验证研究

应用沥青针入度、布氏粘度和DSR频率扫描等试验方法,评价了SHRP沥青混合料短期老化(STOA)和长期老化模拟方法(LTOA)的老化程度,并与经过SHRP沥青胶结料的标准短期老化(RTFO)和长期老化(PAV)方法后的沥青胶结料性能进行了对比研究。发现LTOA老化与PAV老化两者的老化程度基本相近,而STOA老化程度则要比RTFO老化严重一些。结果表明在沥青混合料性能试验评价过程中充分考虑老化因素的影响是必要的。     

沥青胶砂重熔对自密实沥青混凝土的性能影响研究

针对预拌沥青混凝土施工新技术，对不同温度下PmB沥青胶结料的老化性能以及重熔前后沥青混合料的性能参数变化进行了研究。结果表明:PmB沥青胶结料老化温度低于200℃时，沥青的性能相对稳定，重熔后沥青胶结料性能仍满足技术要求；重熔后的沥青混凝土，低温性能、水稳定性基本不受影响、高温稳定性提高、空隙率上升，混凝土各项性能指标仍满足技术要求。     

基于BBR与FT-IR的沥青胶结料低温性能与抗老化能力分析

为了评价几类沥青胶结料的低温性能和抗老化能力,分别对3种具有代表性的沥青胶结料(基质90#沥青、SBS改性沥青和A型温拌沥青)进行了旋转薄膜烘箱老化(RTFO)和压力老化(PAV)试验。并对老化后的胶结料进行了低温弯曲梁流变仪试验(BBR)和傅里叶红外光谱试验(FT-IR)。试验结果表明:沥青的老化对低温性能有直接的影响,而且温度的降低使这种影响更加显著。BBR试验从不同角度分析验证了SBS改性沥青具有相对最优的低温性能,而温拌沥青则相对较差。长期老化沥青FT-IR试验结论与BBR试验规律具有一致性,证明了微观层面揭示的分子官能团的变化规律与宏观层面显现的低温性能具有良好的对应关系。     

高节能低排放型温拌沥青混合料胶结料性能研究

中国普遍采用的热拌沥青混合料因其施工时较高的拌和、压实温度不利于环保、节能,而且会因高温老化而降低沥青混合料的耐久性能,缩短路面使用寿命.文中通过在胶结料中加入Sasobit改性剂,降低胶结料粘度、针入度和感温性,提高胶结料抵抗高温变形的能力.     

生物油再生沥青胶结料路用性能分析

为研究生物油再生沥青胶结料的路用性能，分析比较了基质沥青与生物油再生沥青胶结料的流变性质与化学特性。首先通过三大指标与黏度测试确定生物油在老化沥青中的最佳掺量；之后重点分析最佳生物油掺量下再生沥青与基质沥青的高温与疲劳性能，高温性能通过多应力蠕变回复试验（MSCR）测试，疲劳性能通过DSR时间扫描测试；最后利用红外光谱（FTIR）和凝胶渗透色谱（GPC）测试分析2种沥青的化学特性。研究结果表明：10%生物油可恢复老化沥青针入度与延度至基质沥青水平；基质沥青与10%生物油再生沥青的PG分级分别为PG64-16与PG70-16；MSCR结果表明再生沥青相比基质沥青具有较好的高温性能；N_f50指标表明再生沥青的抗疲劳性能较基质沥青胶结料更好，因为2种沥青模量相近，再生沥青的弹性组分含量更高；FTIR结果表明生物油稀释了老化沥青中高极性的亚砜基；GPC结果表明生物油降低了老化沥青中的大分子和小分子含量，改善了老化沥青分子量分散度。生物油改善了老化沥青的路用性能和化学特性，是一种较有潜力的沥青再生剂。     

沥青胶结料回收与再生方法研究

文章系统研究了废旧沥青混合料中沥青胶结料的回收与再生方法,认为混入的矿粉、残留的三氯乙烯及不同回收方法会对回收沥青的性质造成影响,并通过针入度、软化点、延度、布氏黏度等试验,验证了不同矿粉与三氯乙烯残留量与不同回收方法对回收沥青性质的影响程度,以此为基础通过抽提回收试验得到了回收沥青,进而研究了再生剂掺量对于回收老化沥青的25℃针入度、软化点、10℃延度、135℃布氏黏度、76℃车辙因子等指标的影响,推荐了再生剂的合理掺量。试验结果表明:即使残留1%矿粉、0.5%三氯乙烯也会导致试验结果的偏差;阿布森法与旋转蒸发器法均会导致回收沥青胶结料的老化,且前者回收得到的沥青胶结料老化更明显;再生剂掺量达到5%时,再生沥青的25℃针入度与黏度可以恢复到原基质沥青的水平,但再生沥青的高温性能有所降低,工程实践中应严格控制再生剂的剂量。     

沥青组分特征对再生沥青胶结料和混合料抗疲劳性能的影响研究

目前，旧沥青路面回收料(RAP,Reclaimed Asphalt Pavement)因其潜在的环境和经济效益而被广泛应用于沥青路面建设中。为研究沥青组分特征对高RAP掺量的再生沥青胶结料和混合料的抗疲劳性能的影响，设计不同掺量的RAP料和合适掺量的再生剂分别制备了再生沥青胶结料和混合料。首先，采用溶剂洗脱法分离出再生沥青胶结料的4组分，并计算出胶体不稳定性指数和沥青质指数表征其组分特征。其次，采用线性振幅扫描试验和4点弯曲疲劳试验分别评价再生沥青胶结料和混合料的抗疲劳性能。最后，基于上述试验结果，采用统计学方法研究了沥青组分特征与再生沥青胶结料和混合料的疲劳寿命之间的相关性。结果表明：再生剂的引入可明显改善掺有RAP料的再生沥青胶结料和再生沥青混合料的抗疲劳性能；沥青质指数与再生沥青胶结料和混合料的疲劳寿命之间存在良好的关联性；胶体不稳定指数和沥青质指数与再生沥青胶结料的疲劳温度等级之间也均有很好的相关性。综上，根据再生沥青胶结料的组分特征，可较准确地预测再生沥青胶结料和再生沥青混合料的抗疲劳性能。     

市政道路就地热再生施工前后性能评价研究

为了对比分析就地热再生技术对道路的路用性能及功能性的影响,对就地热再生前后沥青胶结料和沥青混合料进行性能测试,对原路面和再生路面进行功能性评价。结果表明,就地热再生的加热过程不会使沥青胶结料明显老化,不会影响级配。由于再生剂的加入,沥青胶结料车辙因子下降,劲度模量下降,沥青变软,沥青混合料的低温性能和水稳定性明显提高;就地热再生后路面抗滑性能及平整度均明显优于再生前路面。     

不同温拌技术对伸缩缝高黏沥青性能影响研究

伸缩缝弹塑体由于黏度过高,在施工过程中往往会过量加热,进而导致施工困难、环境污染和材料短期老化等问题。为改善这一情况,选用4种温拌剂对高分子聚合体改性沥青胶结料进行改性。对改性前后的胶结料开展旋转平板黏度法(RPV)和多应力蠕变恢复试验(MSCR),分别测试胶结料黏度及高温性能,并进行改性效果综合评价。结果显示,添加温拌剂后胶结料黏度下降,同时高温性能得到提升。综合降黏效果和高温性能改善效果,推荐基于有机添加剂的MW-1型温拌改性剂作为高黏弹沥青胶结料的温拌改性添加剂。     

不同胶结料对改性沥青低温特性的影响

采用约束试件温度应力试验(TSRST)、弯曲梁蠕变试验(BBR)和直接拉伸试验(DT)对聚合物沥青胶结料的低温流变特性与混合料的抗低温性能的线性相关性进行了探讨,重点研究了具有相同基质沥青PG等级、不同化学改性沥青混合料的低温断裂温度,对11种沥青胶结料的L(临界开裂温度)、BBR蠕变劲度(S)开裂温度、蠕变速率m值开裂温度以及各胶结料老化龄期进行了比较试验.试验表明:TSRST断裂温度与抗开裂的Tσ、BBR(S)开裂温度、m值开裂温度以及BBR极限温度的线性相关性都较差,但与Tσ的回归直线剔除ESI(乙烯-苯乙烯共聚物)数据点后,其相关系数由0.54增大到0.85.集料类型对TSRST断裂温度一般没什么影响,但在花岗岩中掺人熟石灰后可明显降低低温断裂温度.改性沥青胶结料经过2～24 h的短期老化(STOA)后其断裂温度与没有老化的PG等级为70-22的未改性沥青胶结料的断裂温度相近.     

水分-老化耦合作用对沥青性能的影响

为了研究水分-老化耦合作用下沥青胶结料各项性能的演化规律,利用自主研制的"水老化"耦合环境作用模拟装置对OGFC-13混合料进行了3个老化时长,5个接触水量,共15种水分-老化耦合环境作用的模拟.在此基础上,对回收沥青进行了FTIR、旋转黏度和表面张力测试,用以表征沥青的老化程度、力学性能以及黏附性发展规律;采用函数拟合、方差分析等方法,定量分析了水分、老化单独作用及其交互作用对回收沥青各项性能的影响.研究结果表明:水分-老化耦合作用对沥青性能的影响会随着老化时长和接触水量的变化而变化,水分-老化耦合作用下,老化时长是沥青羰基指数变化的决定性因素,沥青的黏度变化及表面张力变化主要受接触水量大小的影响.     

运输时间对浇注式沥青混合料性能的影响

利用胶结料的3大指标及浇注式沥青混合料的级配、贯入度、低温弯曲应变等宏观指标对浇注式沥青混合料在长时间运输过程中的性能变化进行了试验研究。从回收胶结料的针入度、软化点及5℃延度以及混合料高低温性能来看,在浇注式沥青混合料的运输过程中存在较为明显的老化现象。从浇注式沥青混凝土的高低温性能及筛分结果来看,当运输时间超过240 min后,浇注式沥青混合料存在离析现象,对高温性能而言,混合料离析优于老化作用;对低温性能而言,在离析和老化的共同作用下,低温抗裂性急剧下降。浇注式沥青混合料的运输时间不宜超过240 min。     

纳米炭黑粒径对沥青路用性能影响研究

为提高沥青胶结料的路用性能,探讨了纳米炭黑粒径对沥青胶结料老化前后性能的影响。分别进行了老化前沥青针入度、延度、软化点、旋转黏度以及薄膜烘箱加热短期老化试验。试验结果表明:纳米炭黑可以提高沥青的高温稳定性、短期抗老化能力以及降低温度敏感性;随着纳米炭黑粒径的增大,纳米炭黑沥青25℃针入度增大、15℃延度逐渐减小、软化点略有提高、针对度指数PI值与60℃旋转黏度先增大后减小、短期老化残留物25℃针入度比与15℃延度及其比值逐渐减小。基于综合性能最优角度出发,建议采用N220纳米炭黑对沥青进行改性。     

沥青胶结料对浇筑式沥青混合料指标影响分析

采用4种不同沥青胶结料拌制浇筑式沥青混合料,通过对混合料各项技术指标进行检验和分析,并结合各沥青指标,得出沥青老化后延度和沥青用量与浇筑式沥青混合料性能的影响,为配合比设计和优化提供指导思路。     

排水性沥青混合料低温性能评价

为了分析排水性沥青混合料低温性能的影响因素及评价方法,首先对3种改性沥青的原样、薄膜老化（TFOT）样品、压力老化（PAV）样品进行常规指标试验、-12℃弯曲流变仪（BBR）试验,评价沥青胶结料的低温性能;然后,对几种沥青成型的排水性沥青混合料进行约束试件温度应力试验（TSRST）,评价排水性沥青混合料的低温抗裂性能,并通过与长期老化试件TSRST试验结果的对比,分析老化对排水性沥青混合料低温性能的影响。研究结果表明：沥青胶结料BBR试验的劲度模量与排水性沥青混合料的TSRST试验结果有很好的一致性;老化后的排水性沥青混合料冻断温度升高、冻断应力减小,低温性能降低;排水性沥青混合料的冻断应力约为密级配沥青混合料的1／3,冻断温度相近,2种类型沥青混合料低温性能相差不明显。     

高原地区沥青路面老化机理及试验研究

西藏等高原地区沥青混合料的老化是沥青路面病害的主要原因之一。为研究高原地区沥青路面的老化规律,详细论述了高原地区沥青老化的机理,并通过室内紫外光加速老化照射计和室外自然光老化进行对比试验,验证了室外自然光对沥青的老化比室内试验更强烈。通过对几种沥青的室内、外老化对比试验,验证了沥青胶结料经老化后的指标如针入度、软化点、延度、PI值、劲度模量S及蠕变速率斜率m等的变化规律。通过对SBS、SBR两种常用改性沥青光老化试验后的PI值、劲度模量S、蠕变斜率m等指标的分析可知,SBR改性沥青更适用于西藏等高原地区。研究结果对西藏等高海拔地区评价和选择使用沥青结合料有一定参考价值。     

高模量沥青胶结料技术指标的试验分析

本文对通过添加A、B、C、D等四种高模量外掺剂的高模量沥青胶结料,选用针入度、粘度和SHRP胶结料评价体系进行试验,分析了不同类型高模量外掺剂对高模量沥青胶结料的性能影响。通过对国内、国外沥青胶结料技术指标体系进行现状调查,结合上述试验结果,提出了高模量沥青胶结料技术指标体系和要求。