温拌阻燃沥青与沥青混合料应用性能研究

为掌握温拌阻燃沥青混合料实际使用效果,首先使用极限氧指数和黏度等试验分析了温拌剂和阻燃剂对沥青温拌、阻燃及常规性能的影响;然后使用锥形量热仪等研究了温拌阻燃沥青混合料的阻燃及路用性能,并采用小型加速加载试验对温拌阻燃沥青路面结构的使用耐久性进行了验证。研究结果表明:Sasobit对SBS改性沥青有明显的温拌效果,FRMAX~(TM)有明显的阻燃效果,且两者互不影响;Sasobit能改善SBS改性沥青高温性能,降低其低温性能,FRMAX~(TM)对温拌沥青高温性能和低温性能都有不利影响,同时两者对存储稳定性无影响;FRMAX~(TM)能明显提升SBS改性沥青混合料的阻燃抑烟性能,Sasobit对阻燃沥青混合料阻燃性能不利,但能改善其抑烟性能;Sasobit和FRMAX~(TM)对SBS改性沥青混合料高温稳定性无影响,略微降低其低温抗裂性和水稳定性,抗疲劳性能明显降低;温拌阻燃沥青混合料路面结构有良好的抗车辙和抗滑耐久性。     

隧道沥青铺面阻燃温拌施工技术的试验研究

通过试验研究考察了FRMAXTM沥青阻燃剂与EC120EC-120温拌沥青改性剂制备阻燃温拌沥青与制备阻燃温拌沥青混合料技术集成的可行性。试验结果表明：其中采用阻燃剂和温拌剂复合干法改性生产的阻燃温拌沥青混合料在路用性能和阻燃性能得以改善的同时,混合料的拌合施工温度可明显降低,有着显著的节能减排和改善施工环境的功效,在未来的隧道沥青铺面施工中大有可为。     

阻燃剂对隧道阻燃沥青混合料技术性能的影响

首先研究了3种不同阻燃剂对SBS改性沥青阻燃性和物理技术指标的影响,进而研究了不同复合阻燃剂改性方案下阻燃沥青混合料路用性能差异。试验结果表明,阻燃剂的加入可有效提高SBS改性沥青的极限氧指数,但也会对SBS改性沥青的低温抗裂性和水稳定性产生不利影响,相比经复合改性后的阻燃沥青混合料其综合路用性能均有较大提升,其各项路用性能指标均满足规范要求。     

阻燃环氧沥青混合料性能研究

为掌握阻燃环氧沥青混合料阻燃抑烟及路用性能。使用氢氧化铝(ATH)、氢氧化镁(MH)及两者不同比例复配组合而成的阻燃剂分别制备不同类型阻燃环氧沥青混合料,然后采用锥形量热试验研究阻燃抑烟性能,并进行常规路用性能试验分析。结果表明:ATH和MH均能提高环氧沥青混合料的阻燃抑烟性能,且提高效果随两者掺量的增加而增强,但ATH阻燃效果优于MH,抑烟效果则劣于MH;ATH和MH复配时对环氧沥青混合料的阻燃抑烟效果表现为协同作用,且复配比例2∶1时效果最好;ATH/MH-2∶1、ATH和MH均能提高环氧沥青混合料的高温稳定性,且试验温度增加时3种阻燃剂对高温稳定性的提高作用更为有效;3种阻燃剂均会使环氧沥青混合料的低温抗裂性和水稳定性有一定程度降低。     

表面改性纳米阻燃沥青最佳掺量及其性能表征

为提高阻燃沥青的存储稳定性及降低其对性能的影响至最小化，选择纳米阻燃材料并对其进行表面处理制备了新型纳米阻燃沥青。通过沥青基本性能（针入度、软化点、延度）及沥青氧指数试验确定了阻燃沥青的最佳掺量7%；随后借用扫描电镜及热分析试验仪器对阻燃剂的阻燃机理及改性特征进行表征。电镜结果表明，对非表面改性阻燃材料与表面改性阻燃沥青的微观结构对比发现经过表面改性的阻燃剂具有更佳的分散特性。而基于SBS改性沥青及其阻燃沥青的热重分析可知，添加阻燃剂可提高SBS改性沥青的热稳定性，添加阻燃剂后的改性沥青成碳量增加，主要是因为阻燃剂有助于沥青燃烧过程中形成致密炭层，阻碍氧气输入及外界能量的进入，隔断气体挥发物的逸出，实现阻燃及抑烟的效果。     

复合型温拌沥青应用研究

温拌沥青(简称WMA)技术具有节约能源,减轻环境污染的优点.但也存在一些缺点,其抗冰冻开裂性能,耐老化性能和粘附性能有待提高.本课题采用复合方法,在添加温拌剂的基础上添加一种高分子改性材料,复配出一种性能优越的新型温拌沥青.目的是有效地提高温拌沥青的抗低温性能,耐老化性能和粘附性能.试验结果显示,与传统的温拌沥青相比,复合型温拌沥青的5℃低温延度从0 cm增加到150 cm,可以更好地抗低温开裂;老化延度也从0 cm增加到21 cm,可以更好地抗老化,延长沥青使用寿命;可以紧紧地粘附在石料上面,具有良好的水稳定性和抗剥离性能.从高州山美试验路段的施工效果来看,复合型温拌沥青比改性沥青的施工温度要低40℃左右,沥青烟、苯可溶物、苯并芘等有害气体的排放量分别减少了91.0%、97.0%、48.3%,符合绿色、循环、低碳的发展理念,极大地降低了生产成本,保护大气环境,具有良好的路用性能.     

温拌阻燃SMA沥青混合料应用研究

为了研究温拌阻燃SMA沥青混合料的性能与工程实践应用,设计多组可对比性试验,在标定沥青用量最优值、拌和温度与碾压温度等一系列参数的基础上,进行多组试验检测性能指标数据。统计对比分析各试验指标数据,得到结论:温拌阻燃剂可改变SBS改性沥青性能,并与温拌剂类型相关;温拌阻燃SMA沥青混合料体积与路用性能均达标,低温弯曲与车辙试验受温拌剂种类影响;温拌阻燃SMA沥青混合料在实践工程应用效果与实验室中试验效果不匹配,需要进一步研究。     

温拌阻燃SMA沥青混合料性能与工程实践

为了探讨温拌阻燃SMA沥青混合料性能特点和工程适用性,利用一种阻燃剂和两种类型温拌剂,首先制备不同温拌阻燃SBS改性沥青,并对其各自性能特点进行研究;其次进行了温拌阻燃SMA沥青混合料设计以及性能研究;最后铺筑了温拌阻燃SMA沥青混合料试验段。研究结果表明,温拌剂和阻燃剂影响SBS改性沥青的技术指标,温拌阻燃SBS改性沥青SMA混合料的体积指标和水稳定性指标与热拌SBS改性沥青SMA混合料结果相近,但是车辙和低温弯曲试验结果有较大差异。在一定的降温幅度下,利用温拌阻燃SMA沥青混合料所铺筑路面离析严重,构造深度、摩擦系数和渗水等路面功用性能指标不满足要求,必须改进温拌阻燃SMA沥青混合料的设计方法与施工工艺。     

新型无机阻燃改性沥青的制备与路用性能研究

为开发纯无机阻燃改性沥青,选择阻燃性能高、低碳、无污染、价格低廉的无机材料作沥青阻燃剂,凭借改性沥青3大指标试验确定无机阻燃改性沥青的最佳制备工艺;借助极限氧指数和燃烧烟密度试验,深入研究了无机阻燃剂掺量与类型对阻燃改性沥青阻燃、抑烟性能的影响规律;采用热重试验系统的分析无机阻燃改性沥青的阻燃机理;通过对无机阻燃改性沥青进行3大指标、黏度、抗老化性能、黏附性试验,系统研究无机阻燃剂掺量对改性沥青路用性能的影响规律,最后对无机阻燃改性沥青的经济效益进行分析.结果表明:无机阻燃剂具有较好的阻燃抑烟性能,满足国家相应规范的要求;提高阻燃剂的掺量,可以明显增加无机阻燃沥青的阻燃性能,抑烟材料在发挥抑烟功能的同时,可以提高无机阻燃剂的阻燃性能,克服了以往材料阻燃和抑烟相矛盾的缺点;无机阻燃剂通过分解、释放水分,以及层状金属氧化物的吸附性能发挥阻燃作用;随着无机阻燃剂掺量的增加,无机阻燃改性沥青的针入度减小,软化点增高,延度降低,黏度增加,老化后针入度比增加,黏度提高;无机阻燃剂的加入,不影响SBS改性沥青黏附性的发挥;无机阻燃剂具有极好的经济效益,适合在路面阻燃沥青混合料中推广应用.     

温拌阻燃橡胶复合改性沥青混合料性能及工程应用

为促进橡胶复合改性沥青在长大隧道等特殊场景的应用,制备温拌阻燃橡胶复合改性沥青。当温拌剂和阻燃剂在不同掺量下,通过氧指数和烟密度试验分析阻燃效果,通过黏度和压实特性分析温拌效果,研究温拌阻燃橡胶复合改性沥青混合料路用性能及工程应用效果。结果表明:在0%～6.5%范围内,增加阻燃剂掺量可增加橡胶复合改性沥青氧指数,减小烟密度,阻燃效果增强;在0%～3.5%范围内,增加温拌剂掺量可降低橡胶复合改性沥青黏度,减小空隙率,温拌效果增强;但温拌剂和阻燃剂有一定的相互抑制作用,掺量均不宜过高。当温拌剂掺量为3%、阻燃剂掺量为6%时,温拌阻燃橡胶复合改性沥青氧指数和烟密度满足规范要求,可降低施工温度约20℃,且温拌阻燃橡胶复合改性沥青及混合料性能较好,满足规范要求,工程应用效果良好。     

新型阻燃沥青的制备与性能研究

本文介绍了长大公路隧道路面材料的演变进程,针对其阻燃抑烟的新要求,利用AMP阻燃剂和普通SBS改性沥青制备了AMP阻燃沥青。综合不同AMP掺量的阻燃沥青常规技术性能指标和阻燃和抑烟性能,得出了AMP阻燃剂的最佳掺量为沥青用量的10％。表明AMP阻燃沥青具有良好的阻燃、抑烟作用。     

温拌剂沥青混合料的路用性能研究

我国北方寒冷地区,铺筑沥青路面时受温度的影响极大。为了改善沥青混合料在寒区的路用性能,对普通沥青混合料添加DS-TL型温拌剂研究其拌和特性。基于AC-13型沥青混合料矿料最佳级配,确定了其沥青最佳用量,提出了采用温拌剂改性沥青的方案;通过试验对比了热拌沥青和温拌沥青的路用性能试验。结果表明:温拌沥青混合料的拌和温度为130℃,压实温度为120℃,水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性、抗渗性与热拌沥青混合料各项性能均能满足规范要求,路用性能良好。温拌沥青混合料在节约能源、降低污染方面具有显著效果,有利于薄层罩面技术的进一步推广使用。     

抗剥落剂和纤维对热(温)再生沥青混合料水稳定性及抗裂性能的影响

为了改善高RAP掺量热再生和温再生沥青混合料的水稳定性、低温抗裂性及抗疲劳耐久性,基于沥青表面能测试和黏附功计算,研究了老化沥青、温拌剂、纤维、抗剥落剂对沥青-集料黏结强度的影响,进而采用车辙试验、低温弯曲试验、冻融循环试验和四分点加载疲劳试验研究了纤维和抗剥落剂对热再生混合料路用性能和抗疲劳耐久性的影响,并揭示了纤维和抗剥落剂对热再生混合料水稳定性和低温抗裂性能的影响机理。研究结果表明,导致热再生和温拌再生水稳定性较低的原因是沥青老化后表面能的降低,掺加温拌剂降低了沥青的表面能,降低了沥青-集料界面的黏结强度;掺加抗剥落剂、纤维剂纤维与抗剥落剂复合改性剂可显著改善沥青表面能、增大沥青与集料之间的粘附功,提高沥青与集料之间的粘附性;将抗剥落剂与纤维复配可显著改善热(温)再生沥青混合料的低温性能,纤维与抗剥落剂不仅显著提高了热(温)再生混合料的劈裂强度和水稳定性,也延缓了冻融循环作用下热(温)再生混合料劈裂强度的衰变历程;掺加抗剥落剂、纤维剂纤维与抗剥落剂复合改性剂均可显著改善热(温)再生混合料的弯曲劲度模量和抗疲劳寿命,,纤维与抗剥落剂复合改性热再生混合料的各项路用性能均满足规范要求,建议优先采用玄武岩与抗剥落剂复配方案来改善高RAP掺量热(温)再生混合料的耐候性。     

温拌剂对橡胶沥青混合料性能的影响分析

通过对橡胶沥青混合料添加不同温拌剂,综合比较未添加温拌剂、添加不同温拌剂的橡胶沥青混合料的高温稳定性、水稳定性性和低温抗裂性等。结果显示,Sasobit温拌剂能提高橡胶沥青混合料的高温性能和水稳定性,而添加Evotherm温拌剂后橡胶沥青混合料的路用性能基本保持不变。     

Sasobit温拌沥青混合料的路用性能及节能减排效果

通过车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和疲劳试验研究Sasobit温拌沥青混合料的路用性能;并从燃料消耗、有害气体的排放等方面来分析Sasobit温拌沥青混合料的节能减排效果.研究结果表明:Sasobit温拌沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和抗疲劳性均好于热拌沥青混合料,低温抗裂性略差于热拌沥青混合料;Sasobit温拌沥青混合料可明显地节约能源、降低有害气体及粉尘的排放.     

SAK温拌沥青混合料性能评价

为全面评价SAK温拌沥青混合料的路用性能,对加入新型添加剂SAK后的沥青及沥青混合料进行了系统实验,并与热沥青及同级配热拌沥青混合料进行了对比。沥青胶结料的粘度及三大指标的试验结果表明,添加SAK后,不同温度下的粘度均有所下降,软化点明显提高,针入度和低温延度均有所下降;混合料性能测试结果表明,添加SAK后,沥青混合料的高温稳定性和抗剪强度有明显提高,水稳定性和低温抗裂性能影响不大。     

新疆地区不同温拌剂沥青混合料路用性能对比

结合新疆G217独库改建公路项目,对掺配Evotherm和Sasowma温拌剂的温拌沥青混合料及热拌沥青混合料的高温、低温、水稳定性路用性能技术指标进行对比分析,得到了掺配Evotherm、Sasowma两种温拌剂沥青混合料主要路用性能指标的差异,为合理选取与新疆地区环境相适应的温拌沥青混合料提供科学依据。     

温拌剂对沥青混合料路用性能的影响分析

为了分析温拌剂对沥青混合料各项性能的影响,采用不同的温拌剂掺量制备温拌沥青混合料,测试其马歇尔稳定度、高温性能、低温性能及水稳定性,并结合温拌剂掺量与各项性能的关系曲线,推荐了最佳的温拌剂掺量。然后采用最佳温拌剂掺量,对比分析了温拌沥青混合料和基质沥青混合料、SBS改性沥青混合料的各项路用性能。试验结果表明:温拌剂在熔点以下的温域主要起到增粘作用,在熔点以上的温域主要起到降粘作用,因此可以改善沥青混合料的施工和易性,提升沥青混合料的高温性能、水稳定性;由于温拌剂中蜡成分在低温时呈现脆性,因此温拌沥青混合料的低温性能有所降低。     

ATH/EG复合阻燃剂对沥青及大空隙沥青混合料性能影响

为提升阻燃剂在隧道沥青路面中的阻燃应用效果，探究阻燃剂对沥青及大空隙沥青混合料性能的影响，采用水热法制备了氢氧化铝(ATH)/可膨胀石墨(EG)复合型阻燃剂，并成型了适用于隧道环境具有阻燃和降噪功能的大空隙沥青混合料。采用氧指数试验分析了复合阻燃剂对沥青阻燃性能的影响，采用动态剪切流变试验和弯曲梁流变试验分析了复合阻燃剂对沥青高低温流变特性的影响，采用马歇尔试验、汉堡车辙试验、动态模量试验以及疲劳试验分析了复合阻燃剂对大孔隙沥青混合料路用性能的影响。结果表明：ATH和EG比例为1∶1时复合阻燃剂的协同阻燃效果最优，且随着复合阻燃剂掺量的增加沥青的阻燃性能越好；复合阻燃剂提升了沥青的高温性能，但降低了低温性能，综合考虑沥青的阻燃性能及流变性能，推荐ATH/EG复合阻燃剂掺量为15%～20%;ATH/EG复合阻燃剂提高了大空隙沥青混合料的高温稳定性和动态模量，但降低了沥青混合料的疲劳性能。     

高等级公路隧道阻燃沥青的研制

选用3种价格低廉的磷、氮系阻燃剂和2种无机阻燃剂对沥青进行改性,采用极限氧指数法分析了一元和多元阻燃剂对沥青阻燃性能的影响,并在磷-氮-铝、磷-磷-铝阻燃试验中发现磷-铝复合体系具有非常好的阻燃效果,并且得出了最佳比例,试验验证其阻燃性能可达到难燃2级标准,完全满足隧道路面使用要求,且大幅降低了阻燃沥青的技术经济成本。提出的FRC指标,综合考虑了沥青的阻燃性能和改性经济成本,为主方案的选择提供了一定参考。