基质沥青标号对SBS改性沥青低温性能的影响

SBS改性沥青的低温性能受到基质沥青标号、油源和改性剂结构、掺量的共同影响。基质沥青的标号是一个重要的影响因素。为此,以动态剪切流变仪(DSR)实测的玻璃化转变温度(Tg)为评价指标,针对线型SBS改性沥青,分析了不同掺量下基质沥青的标号对SBS改性沥青低温性能的影响。结果表明,基质沥青的标号对低温性能有重要影响,这种影响受到改性剂掺量的限制,掺量越大,影响越大。     

新-旧沥青界面再生流变特征及分子动力学模拟研究（双语出版）

为扩展研究新-旧沥青界面再生融合行为的方法，量化表征界面再生融合速率、融合程度等参数，通过构建新-旧双层沥青试样模型，分别基于动态剪切试验（DSR）测试试样界面的再生流变特征，基于分子动力学系统（MS）模拟试样界面的再生机制和过程，同时验证不同试验条件下试样界面再生流变特征测试结果。研究结果表明：随着新添沥青标号的增加，新-旧沥青界面再生融合程度显著增大，再生融合速率明显提高；随着加热时间的增加，新-旧沥青界面再生融合程度逐渐增大，但再生融合速率呈指数递减；随着加热温度的增加，高标号新添沥青的界面再生融合程度和界面再生融合速率均呈线性增大，而低标号新添沥青呈抛物线形增大；分子动力学系统模拟计算结果与动态剪切流变特征实测结果具有较好的关联性，表明选取的分子结构模型和计算参数合理，采用分子动力学技术模拟新-旧沥青界面再生融合行为的方法和思路是可行的。     

新-旧沥青界面再生流变特征及分子动力学模拟研究

为扩展研究新-旧沥青界面再生融合行为的方法,量化表征界面再生融合速率、融合程度等参数,通过构建新-旧双层沥青试样模型,分别基于动态剪切试验(DSR)测试试样界面的再生流变特征,基于分子动力学系统(MS)模拟试样界面的再生机制和过程,同时验证不同试验条件下试样界面再生流变特征测试结果。研究结果表明:随着新添沥青标号的增加,新-旧沥青界面再生融合程度显著增大,再生融合速率明显提高;随着加热时间的增加,新-旧沥青界面再生融合程度逐渐增大,但再生融合速率呈指数递减;随着加热温度的增加,高标号新添沥青的界面再生融合程度和界面再生融合速率均呈线性增大,而低标号新添沥青呈抛物线形增大;分子动力学系统模拟计算结果与动态剪切流变特征实测结果具有较好的关联性,表明选取的分子结构模型和计算参数合理,采用分子动力学技术模拟新-旧沥青界面再生融合行为的方法和思路是可行的。     

沥青及沥青混合料抗油蚀性能分析

汽油、柴油等燃料油会对沥青有溶解作用。首先分析了各种可能产生燃料油泄漏的场合,然后对50号、70号基质沥青及SBS改性沥青进行了沥青混合料浸油后的质量损失、车辙试验及劈裂试验,并对沥青胶结料进行了浸油后的动态剪切流变试验。通过分析可知,沥青在经燃油浸泡后性能会有较大的下降,低标号沥青比高标号沥青具有更好的抗油蚀性能,改性沥青比基质沥青具有更好的抗油蚀性能。     

基于灰色关联分析的沥青零剪切粘度研究

基于AR-2000型动态剪切流变仪进行沥青动态剪切试验,通过动态加载的方式获取沥青流变学指标,并根据流变学模型拟合计算沥青的零剪切粘度,以拟合的沥青零剪切粘度作为参考因素、沥青的高温性能指标作为比较因素,进行灰色关联分析。结果表明:对于某些基质沥青,即使试验温度较高,在低剪切频率下通过图形外推法获得零剪切粘度也并不适用;由Cross模型所拟合出的零剪切粘度值要大于Carreau模型拟合值;两种模型拟合出的零剪切粘度值与车辙因子及动力粘度呈现较好的关联性,可共同用于沥青高温性能的评价,且Carreau模型拟合值的灰色关联度更高。     

高模量沥青材料流变性能研究

沥青路面车辙严重影响其服务质量,高模量改性沥青及沥青混合料是改善沥青路面车辙的途径之一。现对特立尼达湖沥青(TLA)改性沥青、35号硬质沥青以及高掺量SBS改性沥青的流变性能进行了研究,结合3大指标分析发现:TLA、SBS改性均可有效降低沥青标号,使针入度下降至50(0.1mm)以下;3种高模量沥青改性后标号大小关系为:TLAHMB-CSBS;高模量改性沥青的动态模量显著高于基质沥青,以动态模量为评价指标,3种高模量沥青优劣排序为:30%TLA HMB-C5%SBS;CAM模型不仅可以用于预测基质沥青动态模量,同时也能良好应用于高模量改性沥青。     

高模量沥青混凝土力学性能试验研究

从高模量沥青混凝土材料组成设计入手,通过沥青混凝土力学性能试验,分析低标号沥青、外掺剂用量对高模量沥青混凝土力学性能的影响规律。试验研究结果显示:低标号沥青可提高沥青混凝土的力学强度;沥青混凝土的回弹模量、劈裂强度和动态抗压模量随外掺剂用量的增加呈增加趋势,当外掺剂用量增加至混合料用量的0.7 %时,沥青混凝土的回弹模量增加幅度平均可达到50 %左右;添加外掺剂的沥青混凝土,其累积变形在一定程度上有所降低。     

低标号硬质沥青及其混合料高温性能试验研究

从沥青和沥青混合料两个方面入手,比较低标号硬质沥青AH-30<'#>与标号为AH-70<'#>和SBS改性沥青抗高温变形的能力.研究结果表明,低标号硬质沥青及硬质沥青混合料高温性能都强于AH-70<'#>和SBS改性沥青,使得在重载交通条件下的高等级公路路面结构推广采用低标号硬质沥青有着实际的意义.     

基于动态剪切流变试验的沥青高温性能研究

沥青结合料的高温性能对沥青路面的使用影响很大.文中通过对8种沥青结合料进行常规指标和RTFOT老化前后的动态剪切流变试验,采用性能指标对比分析方法,将试验所用沥青进行性能优劣排序.发现采用传统的指标体系难以准确描述沥青高温性能,而动态剪切流变试验确定的车辙因子能客观评价沥青的高温性能,车辙因子越大,沥青结合料的高温性能越好.     

沥青与沥青混合料路用性能灰色关联性分析

该文通过对不同标号基质沥青进行一系列的试验,获取了沥青的常规试验指标、PG性能指标及其他流变学指标,并且进行了3种沥青混合料的级配设计与性能试验;试验完成后,就沥青与沥青混合料的各项路用性能指标进行了灰色关联度分析,分析认为:沥青的零剪切粘度ZSV与60℃动力粘度、混合料高温性能灰色关联度较高;沥青的玻璃化转变温度Tg与BBR试验蠕变速率m、沥青混合料的低温性能及水稳定性能关联性较大。     

基于沥青胶浆试验研究低标号沥青混合料设计原则

采用流变学试验方法研究低标号沥青胶浆试验的路用性能指标变化规律,然后结合沥青混合料的路用性能试验的验证,得出低标号沥青配合比设计的指导原则.研究表明,沥青胶浆的高温性能试验中,粉油比增大,车辙因子不断提高,沥青标号降低,车辙因子增大,这一试验规律可映射到沥青混合料试验中.但对于低温性能而言,沥青胶浆试验中的粉油比映射的是沥青混合料中石油比(集料与沥青的比例)的概念,粉油比越大,沥青用量越少,沥青胶浆的低温性能越差.因此,低标号沥青混合料的设计原则是:在保持较高的粉油比不变的条件下,提高混合料中的沥青及其沥青胶浆的用量,单纯强调减少沥青用量抵抗高温车辙的做法是不足取的,建议在低标号沥青混合料配合比设计中限定最小沥青用量.     

20号硬质沥青混合料性能试验研究

低标号硬质沥青具有针入度小、软化点高、粘度大的特点,其混合料高温稳定性及水稳定性优越、低温抗裂性略差。本文采用高模量沥青混合料配合比设计方法对HMAC-20C及HMAC-20F两种级配20号硬质沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性及动态模量进行了试验研究,结果表明20号沥青混合料各项路用性能均满足规范要求,且动态模量满足高模量沥青混合料的技术指标要求。     

SBS改性沥青流变性能影响因素探析

通过对基质沥青、SBS及PPA 3个因素的沥青流变性能的研究表明：SBS改性沥青的动态剪切流变性能与基质沥青的动态剪切流变性能呈相似的变化规律;且同一基质沥青进行改性时,SBS与PPA掺量越高DSR值越大,当SBS加入量为4.0％～5.2％、PPA为0.0％～0.8％时,SBS,PPA掺量与车辙因子呈现较好的相关性.     

橡胶沥青零剪切粘度确定方法的研究

为了选择合理的指标来评价橡胶沥青的零剪切粘度,采用动态频率扫描试验、蠕变恢复试验以及重复蠕变试验对橡胶沥青零剪切粘度进行评价。同时,利用零剪切粘度来评价胶粉掺量对改性沥青高温性能的影响。试验结果表明：橡胶沥青零剪切粘度可以采用Carreau模型拟合,或者通过恢复阶段得到的零剪切粘度进行确定。同时,随胶粉掺量的不断增加,橡胶沥青的粘度也有较大程度增长,高温性能显著增加。     

考虑触变性的沥青疲劳过程分析

为了深入研究沥青的疲劳机理,解决现有沥青疲劳机理中没有考虑触变性的影响这一关键问题,对4种沥青进行了稳态剪切试验、疲劳试验和愈合试验。根据试验结果建立了沥青的触变模型,分析了触变性对沥青疲劳过程的影响,并将触变性的影响从沥青的疲劳过程中分离出来。试验结果表明：指数触变模型可以较好地拟合稳态剪切试验下沥青粘度与剪切时间的关系;沥青抗剪切能力随着间歇时间的增加逐渐恢复;沥青的动态模量一相位角关系曲线可以较好地反映触变性对沥青疲劳过程的影响;触变性影响分离前后,沥青的疲劳曲线存在明显差别,因此仅依据损伤机理研究沥青的疲劳是不合理的,应综合考虑损伤和触变性在沥青疲劳过程中发挥的作用。     

基于动态蠕变性能的沥青延迟时间谱研究

为了更好地描述沥青的动态黏弹性能,通过动态剪切流变仪测定了沥青在不同频率下的动态蠕变性能,采用广义Voigt模型来拟合沥青的动态柔量曲线,根据多元非线性回归法计算出描述沥青蠕变性能的延迟时间谱,并且通过延迟时间谱将沥青的动态柔量转换为静态蠕变柔量.结果表明:延迟时间谱能很好地表征沥青的动态蠕变性能,根据延迟时间谱可以很好地转换沥青动静态黏弹函数,从而可以在更宽的频率和温度范围内研究沥青的黏弹性能.     

岩沥青改性沥青胶结料流变特性研究

针对岩沥青改性沥青胶结料的流变特性,通过动态剪切(DSR)、弯曲梁流变(BBR)、布氏旋转粘度试验,用PG分级评价体系对不同种类、不同掺量的岩沥青改性沥青进行性能测试与分析。动态剪切流变仪和弯曲梁流变仪为建立某时段蠕变曲线和劲度模量提供依据,Brookfield旋转粘度计通过计算剪切速率和剪应力测量沥青高温粘度。试验结果分析表明:加入岩沥青后沥青胶结料的PG高温等级提高、抗车辙因子增大、复数模量指数(GTS)增大、大大提高了沥青的高温稳定性和降低了温度敏感性,且随着掺量的增加变化幅度增大;岩沥青掺量控制在一定范围内,不会对沥青胶结料的低温性能产生大的不利影响。     

冷补沥青混合料水稳定性研究

水稳定性是影响冷补沥青混合料性能的主要指标之一.为了研究冷补沥青混合料水稳定性的影响因素,利用马歇尔残留稳定度这一指标对添加了石灰和使用不同标号沥青的混合料进行了评价.研究发现,添加石灰可以提高冷补沥青混合料的水稳定性,中标号的沥青更适用于冷补沥青混合料.     

高模量沥青结合料流变特性

为提高沥青路面的耐久性,丰富长寿命路面结构组合方案,急需对沥青结合料高模量技术开展深入研究。研究围绕2种高模量技术手段,采用常见的高模量剂HM-A制备改性沥青以及20号硬质沥青,分别采用差示扫描量热（DSC）试验研究2种结合料的物质组成特性,采用动态剪切流变（DSR）试验和多应力蠕变恢复（MSCR）试验分析热氧老化前后沥青流变性能及高温流变性能,开展了黏弹物理模型参数分析,最后运用汉堡车辙试验、动态模量试验进行比较。研究结果表明：硬质沥青老化前后温度敏感性低于高模量改性沥青;老化沥青的相位角δ较老化前下降,车辙因子G^*/sinδ较老化前升高;同温度下,随着应力增大不可恢复蠕变柔量J_nr增大、蠕变恢复率R减少,在相同应力下随着温度增大J_nr增大、R减小;Burgers模型说明温度对沥青结合料的黏弹性影响显著,HM-A对基质沥青高温性能提升明显,最佳掺量为8%。其中,高模量剂与基质沥青标号匹配方可发挥出高模量沥青的优势。     

动态剪切流变仪试验影响因素研究

动态剪切流变仪是美国SHBP计划中用以测试沥青结合料的中、高温性能的重要测试设备,其试验测试精度对沥青的PG分级至关重要.而在测试过程中,往往因忽略了一些限制条件而对试验结果造成很大的影响.阐述了动态剪切流变仪的测试原理及使用限制条件、温度、金属平行板的选择、高度控制等方面,为正确使用该设备测试沥青结合料性能提供指导性建议.