天然岩沥青改性沥青性能及改性机理试验研究

以新疆天然岩沥青作为改性剂,通过沥青性能试验和沥青4组分试验,研究天然岩沥青改性沥青中天然岩沥青的最佳掺量,探讨天然岩沥青作为改性剂的改性机理。试验结果表明,随着天然岩沥青掺量的增加,改性沥青的PI值、软化点和当量软化点不断升高,当量脆点T1.2(绝对值)和10℃延度呈递减趋势,RTFOT后改性沥青的质量损失不断减小、软化点和针入度比不断增加,表明天然岩沥青的改性沥青的感温性和高温性能得到明显改善、低温性能改善效果不佳、抗老化性能得到提高。由此,综合确定改性效果俱佳且满足各项性能指标要求的天然岩沥青经济掺量为5%。随天然岩沥青的掺入,使原有的石油沥青组分发生变化,而这种变化正是基质沥青性能得以改善的本质所在。     

SBR复配回收橡胶树脂改性沥青性能研究

为改善基质沥青的路用性能,结合SBR与回收橡胶树脂两者材料特征,对沥青进行单一改性与两两复配。参考沥青评价指标,利用25℃针入度、软化点、锥入度、10℃延度、旋转黏度等试验,综合评价SBR复配回收橡胶树脂改性沥青性能,探究不同配方复配改性沥青性能差异及影响因素,比选出最佳复配方案。研究结果表明：增加SBR与回收橡胶树脂掺量均能一定程度上提高沥青的高温性能;不同来源SBR对沥青性能影响差异不大,而不同回收橡胶树脂对沥青性能影响有差异,主要原因是不同回收橡胶树脂组成配方对沥青性能产生较大影响所致;SBR对沥青的低温性能改善作用明显,少量SBR即可明显提升沥青延度;随SBR掺量的增加,SBR改性沥青软化点有小幅提升,黏度也随之增加;回收橡胶树脂对软化点提升效果相比SBR更明显,8%掺量最佳;3%SBR、8%回收橡胶树脂为本次复配最佳方案。     

多聚磷酸改性沥青低温性能研究

为研究多聚磷酸(PPA)改性沥青的低温性能,通过沥青弯曲蠕变劲度(BBR)试验,采用低温临界温度、蠕变劲度S和蠕变速率M评价了不同PPA掺量对PPA改性沥青低温性能的影响,并同SBS改性沥青进行了对比。研究表明:PPA能够提高基质沥青的低温性能;PPA掺量越大,改性沥青的低温性能越好;低温临界温度反映的PPA掺量对PPA改性沥青性能的影响与蠕变劲度S和蠕变速率M所反映的规律相同;低温临界温度能弥补AASHTO分级区分度较低的问题,能更好地反应沥青的低温性能。     

泡沫温拌对湖沥青改性沥青性能的影响研究

将泡沫温拌技术与湖沥青改性沥青共同应用可在提升沥青混合料的施工和易性的同时,实现节能减排,但目前对泡沫温拌前后湖沥青改性沥青性能的变化研究较少。通过室内试验,采用软化点、fail temperature、延度、蠕变劲度S及蠕变速率m、针入度指数、疲劳因子G~*sinδ等指标对泡沫温拌前后湖沥青改性沥青的高温性能、低温性能、温度敏感性及抗老化性能进行了全面研究。结果表明:泡沫温拌作用会降低湖沥青改性沥青的高温性能和低温性能,改善其温度敏感性,对抗老化性能影响不大。     

紫外老化作用下PPA/SBR改性沥青胶浆及混合料高低温性能研究

通过高温温度扫描试验、BBR低温蠕变试验对粉胶比为0.6、0.9、1.2的90#基质沥青胶浆、SBR改性沥青胶浆及PPA/SBR改性沥青胶浆紫外老化前后的高低温流变性能进行了研究,利用高温车辙试验及低温小梁弯曲试验对其紫外老化前后的沥青混合料高低温性能进行分析,同时引入沥青胶浆的车辙因子老化指数A_STA、蠕变劲度老化指数S_AI、蠕变速率老化指数m_AI,沥青混合料动稳定度老化指数D_AI、弯曲劲度模量老化指数S_BAI对沥青胶浆及沥青混合料的抗紫外老化性能进行定量分析,结果表明：紫外老化会提高沥青胶浆的高温抗变形能力,而显著降低沥青胶浆的低温抗裂性。而对于沥青混合料而言,紫外老化劣化了90#基质沥青混合料及SBR改性沥青混合料的高温抗车辙性能,提高了PPA/SBR改性沥青混合料的抗车辙性能,而低温抗裂性在紫外老化后均出现了明显下降,但PPA/SBR改性沥青混合料紫外老化前后都具有最佳的低温抗裂性能。说明PPA的掺入有效提高了SBR改性沥青胶浆及沥青混合料的高温抗变形能力、低温抗裂性能...     

试验温度及针入度误差对沥青低温感温性指标的影响研究

为了研究不同试验温度组合和针入度测量误差对沥青结合料低温感温性的影响,选用4种90号基质沥青和SBS改性沥青,测定沥青在不同温度时的针入度,得到针入度指数PI和脆点T1.2。结果显示,选用3个试验温度得出的PI和T1.2离散性较大,选用3个连续温度得出的结果离散性最小。与选用3个试验温度相比,选用4个或5个试验温度能很好地降低结果的离散性,对低温感温性的评价更客观。针入度较小的测量误差会引起针入度指数PI较大的变异,其中单独变化20℃时针入度引起的变异最小。     

聚合物改性沥青测力延度试验评价参数选择与分析

通过对不同剂量SBS改性沥青、4%SBS+橡胶粉复合改性沥青测力延度试验,分析测力延度参数屈服应变能、拉断功、韧性比及延度对沥青低温性能的表征能力。试验结果表明:拉断功可以更加全面地评价沥青低温变形能力,而屈服应变能、韧性比、延度只是评价改性沥青受拉过程中的一个阶段性评价参数。延度评价拉断功用于评价聚合复合物改性沥青低温性能同样适用。     

沥青高温性能指标的灰色关联度分析

为了很好地反映沥青的使用状态,优化和改进沥青高温性能指标,应用灰色关联度法计算了原样沥青60℃粘度和改性沥青135℃粘度以及实测软化点与SHRP动态剪切试验所得的车辙因子及国内目前常用的几种沥青高温指标间的关联度。结果表明,原样沥青60℃粘度与车辙因子相关性比较好,达到0.800以上,改性沥青135℃粘度与车辙因子相关性比较差;对于短期老化后,原样沥青60℃粘度和改性沥青135℃粘度都与车辙因子关联性比较好,最高达到0.879,而实测软化点与各项沥青指标的关联度都不是很好;实测软化点和SHRP沥青高温性能指标仍存在着差异。因此车辙因子不能用来反映改性沥青的高温性能,可以用短期老化后的沥青车辙因子来反映改性沥青的高温性能,实测软化点本身作为评价沥青高温性能的指标还有待于进一步研究。     

硅藻土改性沥青性能研究

通过常规指标性能试验得到的三大指标及针入度指数、当量软化点等一系列指标研究了硅藻土改性沥青的常规性能,然后利用动态剪切流变和低温弯曲流变试验评价了沥青的流变性能,分析了不同掺量硅藻土对沥青性能的影响。结论表明,一定量的硅藻土可以降低改性沥青的温度敏感性,提高了沥青的高温性能,但是降低了沥青的低温性能。     

胶粉/SBS复合改性沥青与SBS改性沥青、橡胶沥青的基本性能比较研究

通过对胶粉/SBS复合改性沥青、SBS改性沥青、胶粉改性沥青进行沥青性能试验和混合料性能试验,对比分析了三种沥青在软化点、低温延度、针入度等指标上的差异以及混合料性能上的差异。考虑指标性能和成本控制的综合因素,胶粉/SBS复合改性沥青可以有更广阔的应用空间。     

沥青弯曲蠕变劲度试验介绍

在寒冷地区,沥青低温开裂问题尤为普遍,为此SHRP计划通过沥青弯曲蠕变劲度(BBR)试验进行控制沥青在低温环境下的性能。该文重点介绍沥青弯曲蠕变劲度试验原理、试验方法,并通过试验案例,用数据简单直接的表明弯曲梁流变仪蠕变劲度S和蠕变速率m值,进而进行沥青低温性能评价。     

分析老化温度、时间对SBS改性沥青混合料路用性能及评价的影响

SBS改性混合料施工温度明显高于普通沥青混合料,为了探究短期老化试验条件对SBS改性沥青混合料路用性能的影响,通过烘箱老化方法在135℃、150℃、165℃温度下分别对SBS改性沥青混合料老化4 h、8 h、12 h后,进行沥青混合料路用性能试验对比研究分析。结果表明,老化试验温度设定在150℃、165℃温度更加适宜SBS改性沥青混合料;与弯拉强度和弯拉应变,劲度模量更适宜SBS改性沥青老化后低温性能的评价;残留稳定度比难以区分SBS改性沥青混合料老化水稳定性的优劣,但可以用冻融劈裂比评价SBS改性沥青混合料老化后的水稳定性。     

环氧沥青混合料低温性能及评价指标

为了给低温条件下环氧沥青混合料道面设计提供理论依据,通过室内试验,研究了环氧沥青混合料低温开裂性能及性能评价指标.通过沥青混合料多种低温评价指标适用性分析,建议低温劈裂强度作为评价环氧沥青混合料低温抗裂能力的指标;寒冷地区新建的环氧沥青道面结构设计,以低温开裂临界温度-31℃作为考虑面层低温开裂的设计指标,以低温劈裂强度作为结构设计控制指标.结果表明,环氧沥青混合料在低温条件下蠕变速率小,塑性差,但低温抗裂性能较好,抗拉强度是同类型改性沥青混合料的1.3~2.0倍,劲度模量为1.3~1.9倍.     

改性工艺参数对SBS改性沥青性能影响研究

通过对SBS改性沥青的研究 ,分析了搅拌时间和温度变化对改性沥青性能的影响 ,结果表明 :在综合考虑感温性、高温稳定性及低温抗裂性等指标时 ,搅拌温度在 180℃条件下 ,日本沥青、胜利沥青及兰炼沥青用SBS进行改性时其合理的搅拌时间分别为 2h ,3h和 4h ;随着搅拌温度的升高 ,改性沥青的感温性降低、软化点、低温延度增加 ;说明适当增加搅拌温度有利于聚合物与沥青的相容     

纳米炭黑粒径对沥青性能的影响

以纳米炭黑作为改性材料,通过改变纳米炭黑粒径大小,分析其对沥青各项性能的影响。从沥青25℃针入度、15℃延度值、软化点、针入度指数和60℃黏度分析其变化趋势,对沥青进行旋转薄膜烘箱加热(RTFOT)短期老化试验后,分析15℃延度值、15℃延度比和25℃针入度比值,结果表明,纳米炭黑添加剂使沥青材料的温度敏感性、路用性能和抗老化性能均得到改善。综合考虑纳米炭黑沥青的各项指标,建议以粒径大小为20～25nm炭黑对沥青性能进行改善。     

基于流变学的BF-SBS改性沥青胶浆性能研究

为研究玄武岩纤维(BF)对SBS改性沥青流变性能的影响,制备了不同掺量(质量分数为0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1%)玄武岩纤维-(质量分数为4.5%)SBS改性沥青。采用动态剪切流变仪(DSR)对BF-SBS改性沥青进行温度扫描和多重应力蠕变恢复试验(MSCR)以评价其高温流变性能;通过弯曲梁流变试验(BBR)测得的蠕变劲度s、蠕变速率m等指标分析沥青的低温流变性能。结果表明：随着试验温度上升,各掺量BF-SBS改性沥青胶浆的复数剪切模量G~*降低,相位角δ增大,表明BF-SBS改性沥青胶浆拥有更好的弹性特性。在各应力水平下,随着BF掺量增加,BF-SBS改性沥青胶浆的不可恢复蠕变量J_nr不断降低,当掺量达到0.4%时,J_nr值降至最低。而R值高于基质沥青与SBS改性沥青胶浆,表明BF能够有效提升SBS改性沥青胶浆在高应力作用下的高温变形恢复能力。蠕变劲度模量s、蠕变速率m低温指标测值表明适量玄武岩纤维对沥青胶浆低温性能有一定提升,其中掺量为0.4%的BF-SBS改性沥青表现出最佳的高、低温流变性能。     

硅藻土改性沥青胶浆高低温流变性能试验研究

对老化前后不同硅藻土掺量的硅藻土改性沥青胶浆进行动态剪切流变试验和弯曲梁流变试验,研究硅藻土改性沥青胶浆的高低温流变性能。试验结果显示,随着试验温度的升高,硅藻土改性沥青胶浆的高温性能逐渐降低,老化使沥青胶浆的高温性能削弱;随着硅藻土掺量的增多,沥青胶浆的相位角逐渐减小,复数模量和车辙因子逐渐增大,沥青胶浆的高温性能得到提升。用蠕变劲度评价硅藻土改性沥青胶浆低温性能时,硅藻土掺量越多对低温性能越不利,而m值随硅藻土掺量的增大表现出先减小后增大的变化趋势,建议用m值评价硅藻土改性沥青胶浆的低温性能。     

SBS改性沥青抗裂特性的SHRP试验研究

为了探求SBS改性沥青的抗疲劳性能和低温抗裂性能，以三种常用的国产沥青为基质沥青，SBS为改性剂，通过选择合适的工艺条件，制备得到成品SBS改性沥青．运用SHRP试验方法中的动态剪切流变仪(DSR)、弯曲梁流变仪(BBR)分别对三种SBS改性沥青的RTFO/PAV残留物的流变特性进行了试验研究，结果表明：在较宽的温度域范围内，经RTFO／PAV老化的SBS改性沥青试样的复数剪切模量G^*、相位角δ、疲劳开裂因子G^* Sinδ、低温蠕变劲度S及蠕变速率m值与试验温度T之间存在着良好的相关性。     

SBS改性沥青抗裂特性的SHRP试验研究

为了探求SBS改性沥青的抗疲劳性能和低温抗裂性能,以三种常用的国产沥青为基质沥青,SBS为改性剂,通过选择合适的工艺条件,制备得到成品SBS改性沥青.运用SHRP试验方法中的动态剪切流变仪(DSR)、弯曲梁流变仪(BBR)分别对三种SBS改性沥青的RTFO PAV残留物的流变特性进行了试验研究,结果表明:在较宽的温度域范围内,经RTFO PAV老化的SBS改性沥青试样的复数剪切模量G 、相位角δ、疲劳开裂因子G Sinδ、低温蠕变劲度S及蠕变速率m值与试验温度T之间存在着良好的相关性.     

大掺量胶粉改性沥青胶砂高低温性能研究

针对沥青胶砂性能问题,基于胶浆理论,利用高温锥人度试验和低温小梁弯曲试验对3种不同改性沥青(20%胶改性沥青,30%胶改性沥青以及SBS改性沥青)胶砂试件进行了试验研究。研究结果表明:随着温度的升高,沥青胶砂试件的抗剪强度降低,50℃时30%胶粉改性沥青胶砂的抗剪强度和-10℃时最大弯拉应变分别为SBS改性沥青胶砂的1.4和1.8倍,表明30%胶粉改性沥青胶砂比SBS改性沥青胶砂具有更良好的高低温性能;50℃时胶粉改性沥青胶砂的抗剪强度和-10℃时最大弯拉应变分别为20%胶改沥青胶砂的1.5和2.2倍,随着胶粉掺量的增加,可以有效改善沥青胶砂的高低温性能。