硬质沥青老化前后流变分析及高温性能比较

研究了老化前后硬质沥青的动态力学流变性能并对高温性能进行比较,采用DSR对流变性能进行分析,利用车辙试验对其高温性能与4%抗辙裂剂改性沥青进行比较。研究表明:G*回归得到的GTS证实老化前后硬质沥青的温度敏感性均低于SBS改性沥青和基质沥青;在实验温度内,老化前后硬质沥青的黏弹性变化趋势相似,温度升高使得材料的弹性作用减弱,黏性行为增强,但老化后沥青黏性行为开始占据主导地位的温度高于老化前,表明老化提升了硬质沥青的弹-黏转变温度。车辙因子、动稳定度的对比结果为:老化后硬质沥青硬质沥青抗辙裂剂改性沥青,两者综合证实了硬质沥青具有优异的抵抗高温变形的能力,其可以作为原料或改性剂用于南方等高温地区沥青路面的铺设及抗车辙剂类产品的研发。     

采用动态剪切流变试验评价沥青高温性能

沥青结合料的质量好坏直接影响到沥青路面的使用性能及使用寿命,通过对8种沥青结合料经PTFO老化前后进行动态剪切流变试验测定的车辙因子评价沥青结合料的高温性能,车辙因子越大,沥青结合料的高温性能就越好。     

不同老化条件对沥青性能的影响

沥青老化是影响沥青路面使用性能的重要因素。沥青老化与时间、光照及温度等因素有密切关系,该文采用室内薄膜烘箱试验（TFOT）、旋转薄膜烘箱试验（RTFOT）以及压力老化试验（PAV）来模拟沥青的短期老化和长期老化。通过旋转粘度试验（Brookfield）、动态剪切试验（DSR）、低温弯曲流变梁试验（BBR）得到了不同老化条件下沥青的高温黏度、G^＊/Sinδ指标及低温性能的变化规律。     

再生剂对老化沥青路用性能的再生效果研究

沥青路面热再生中一般采用再生剂来实现老化沥青的再生。人们往往只关注沥青常规指标如三大指标和黏度的恢复程度．却忽视了沥青的性能水平是否达到了应有的水平。本文在室内通过PAV方法获得老化的70#基质沥青．采用不同用量的再生剂对其进行再生,分析再生剂对老化沥青性能水平的恢复效果．结果表明再生剂虽然可以使老化沥青的黏度、针入度和软化点恢复到初始水平．但是使得抗车辙性能下降．且难以使沥青的延度、疲劳性能和低温抗裂性能恢复到原有水平。因此在沥青混合料的再生中应限制再生剂的用量并采用其它方法保证再生混合料的路用性能。     

氧化石墨烯复配多聚磷酸改性沥青流变特性及抗热氧老化性能

采用动态剪切流变(DSR)、多重应力蠕变恢复(MSCR)及弯曲梁流变(BBR)试验,研究了掺加氧化石墨烯(GO)、多聚磷酸(PPA)及其复配改性沥青老化前后的流变特性与抗热氧老化性能,并通过凝胶渗透色谱(GPC)分析了沥青不同热氧老化状态下的分子量。结果表明：掺加氧化石墨烯、PPA能显著改善沥青的高温抗变形能力和弹性变形恢复能力,与SBS改性沥青相比,氧化石墨烯复配PPA改性沥青老化前后的抗车辙因子更大,不可恢复蠕变柔量更小,且老化前后各项指标变化幅度更小,其高温抗变形能力、弹性恢复性能及抗高温热氧老化性能优于SBS、SBR改性沥青;通过氧化石墨烯复配PPA显著降低了老化前后沥青的劲度模量及老化后劲度模量的增幅,有效改善了沥青的低温抗变形能力及抗低温老化性能,其低温抗裂性能与SBR改性沥青相当;老化前后氧化石墨烯复配PPA改性沥青不同分子量的分布区域更窄,RTFOT、PAV老化后,氧化石墨烯复配PPA改性沥青的分子量(M_w、M_n)及分散系数d的变化幅度相较于SBS、SBR改性均更小,其抗热氧老化稳定性更强。     

Evoflex再生剂对再生沥青流变性能的影响

为研究Evoflex再生剂对厂拌热再生工艺中沥青流变性能的影响,分别制备添加22%RAP老化沥青和添加30%RAP老化沥青(掺Evoflex)的再生沥青试样,采用动态剪切流变仪(DSR)和弯曲梁流变仪(BBR)分析了抗车辙因子、弯曲蠕变劲度和蠕变速率、多重应力恢复蠕变(MSCR)和Glover/Rowe流变特性,结果表明：Evoflex再生剂对再生沥青的低温流变和疲劳流变均有明显的改善作用,但一定程度降低了再生沥青的高温流变性能。此外,再生沥青混合料的路用性能试验结果表明：Evoflex再生剂对沥青混合料的水稳定性和低温抗裂性能有明显改善,但对高温抗车辙性能有一定程度的降低。     

再生封层在预防性养护工程中的应用性能

为了分析评价再生封层对原沥青路面老化沥青和沥青混合料的性能影响,针对S122省道预防性养护再生封层试验段进行了钻芯取样,并对回收沥青、试验段铣刨沥青混合料进行了相关试验。结果表明:再生封层材料在施工3个月后,可以渗透进入沥青路面内部3～4 cm,覆盖整个沥青路面上面层;再生封层材料渗透进入沥青路面内部后,可以有效恢复原路面老化沥青针入度、软化点和延度等指标,并融合成为原路面老化沥青的一部分,增加沥青含量,降低空隙率;再生封层可以不同程度改善原路面沥青混合料的低温抗裂性能、水稳定性能和疲劳性能,尽管高温稳定性与对比段相比略有下降,但仍显著优于新拌沥青混合料相关技术规范要求。     

生物基再生剂对老化沥青流变特性的恢复效果及再生机理

为探究油脂行业下游底物作为生物基再生剂(BR)对老化沥青流变特性的恢复效果及再生机理，制备不同针入度等级的老化沥青(P50、P30及P15),分别掺入不同比例的BR使其针入度恢复至未老化水平，通过频率扫描及流动性扫描试验，研究老化沥青流变特性的恢复效果，并基于沥青特征官能团及微观结构变化，分析对应的再生机理。结果表明：BR对不同老化程度沥青流变特性的恢复效果不同，P50再生后各项指标完全恢复，对于老化程度较重的P30和P15,尽管掺入较高比例的BR后针入度得以恢复，但流变指标与未老化沥青仍存在较大差别。BR在调节老化沥青组分比例的同时，通过稀释、溶解沥青质胶团，恢复了沥青胶体结构的稳定性，但该过程并不涉及沥青组分的化学可逆恢复，此为沥青再生的主要机理。     

废植物油再生沥青结合料性能研究

为解决传统矿物油沥青再生剂稳定性差、价格高等问题,采用煎炸后的废植物油(WVO)对老化沥青进行再生,研究不同掺量的废植物油对老化沥青物理性能指标、高温流变性质、低温弯曲流变性质和微观结构特性的影响.结果 表明:随着废植物油掺量的提高,老化沥青的延度及针入度逐渐升高,软化点及布式黏度逐渐降低;相位角δ逐渐增大,复数剪切模量G*和车辙因子G* /sinδ逐渐减小,沥青结合料抗车辙能力下降;同时老化沥青的蠕变劲度模量S值降低,蠕变速率m值升高,低温抗开裂能力提高.为保证再生沥青有良好的高低温性能,推荐废植物油掺量控制在7％～10％范围内.老化及废植物油的再生,引发了沥青微观结构特征的演变,废植物油的再生作用恢复了老化沥青中的"蜂形"结构,沥青表面高度及表面粗糙度增加.由老化及再生作用引起的沥青微观结构特征演变与宏观流变性能之间存在可量化表征的相关关系.     

老化对温拌沥青结合料高温性能的影响

为研究老化对温拌沥青流变性能的影响,分别对70#沥青、泡沫温拌70#沥青、橡胶沥青、温拌橡胶沥青在未老化、短期老化、长期老化三个阶段的高温性能进行测试。试验结果表明:温拌沥青粘度的长期老化指数大于短期老化指数,短期老化在沥青结合料的整个老化过程中所占比例约在60%~90%,经过短期老化及长期老化后,温拌沥青的高温性能得到提高。温拌技术会降低沥青的抗老化性能,并且老化对泡沫温拌沥青高温性能的影响较大。     

时温对环氧沥青混合料性能的影响

环氧沥青混合料作为一种使用性能优异的高等级铺面工程材料,其热固性赋予沥青优良的物理、力学性能。然而环氧沥青在固化剂的官能团作用下,其化学反应复杂,反应过程受各种因素影响较大。从影响环氧沥青混合料性能的因素出发,通过超温、超时以及混合料在不同固化程度与试验温度条件下的试验研究,分析时间、温度等因素对环氧沥青混合料性能的影响,为九江长江二桥钢桥面环氧沥青混凝土铺装施工提供技术保障。     

旧沥青路面振荡-破碎回收技术探讨

通过分析沥青混合料的性质及老化后的变异,研究了现阶段旧沥青路面回收工艺的优缺点,提出了旧沥青路面振荡-破碎回收技术,并对其原理进行了分析,证明了振荡-破碎回收技术的可行性。     

车轮荷载对半刚性基层沥青路面结构的力学响应分析

基于我国的沥青路面设计理论及标准,选取典型半刚性基层路面结构及材料参数,采用BISAR3.0软件对不同荷载作用下的路面结构应力、应变和位移进行计算,并分析了各力学指标对道路结构的影响。结果显示：不同荷载模式对路面结构的影响相当大,这对进一步解释路面面层的一些破坏现象提供了有益的参考。     

短期老化对沥青性能参数的影响

为确定沥青路面在施工过程中受热产生短期老化对沥青性能参数的影响,采用薄膜烘箱对原样沥青加热5h、10b、15h、20h。评价沥青三大指标及135℃度随老化时间的变化情况,以便指导沥青路面施工。同时通过灰色关联理论分析老化后沥青三大指标对135℃粘度的影响,结果表明：沥青老化后针入度、延度大幅减少,软化点、粘度大致呈线性变化趋势,且老化后三大指标与135℃粘度的相关关系为软化点〉针入度〉延度。     

沥青路面的再生机理与再生剂研究

沥青路面再生的关键技术是对老化沥青的再生。从沥青的微观化学结构入手,分析了胶体结构理论中各组成成分对沥青性能的影响,并剖析了沥青的老化机理,从而提出了再生剂性能的技术要求,在分析了再生剂应有的组成成分的基础上试配了RT-A型再生剂并对其性能进行了试验研究,发现其再生效果显著。     

沥青路面就地热再生关键技术

沥青路面就地热再生技术已成为沥青路面维修改造的主要方法之一。以就地热再生技术为研究对象,结合室内试验与实际工程,对原路面调查与评价、回收沥青以及再生剂的选择、新旧沥青的掺配性能试验、马歇尔配合比的设计等关键技术进行了研究,所得研究成果可有效指导沥青路面就地热再生技术的应用。     

Evotherm对SMA混合料水稳定性的影响

为了分析Evotherm对SMA混合料水稳定性的影响,在SMA13改性沥青混合料基础上添加5％的温拌剂Evotherm,对其各项性能进行室内试验研究.试验结果表明,温拌沥青混合料的拌和及成型温度比热拌沥青混合料降低20 ～ 30℃,老化程度有所降低,水稳定性符合规范要求,适合用于路面施工.     

纳米层状硅酸盐改性沥青路用性能试验研究

针对沥青路面出现病害的原因,采用纳米层状硅酸盐改性沥青提高沥青路面抗病害能力。通过室内常规的针入度、延度、软化点、旋转薄膜烘箱老化试验及SHRP的动态剪切、弯曲梁流变、PAV压力老化试验,对比研究了纳米层状硅酸盐改性沥青与基质沥青、SBS及PE改性沥青的感温性、高低温特性及老化特性等路用性能,得出松香基膨润土纳米层状硅酸盐改性沥青具有较好的路用性能,为工程应用打下基础。     

SBS改性沥青二次老化性能分析

沥青再生是路面再生的重要组成部分,为研究SBS改性沥青及混合料二次老化性能的变化规律,通过试验对SBS改性沥青的原样、一次老化、再生、二次老化及其混合料的性能进行了综合分析。研究表明：无论是SBS改性沥青还是其混合料,二次老化性能的下降速度均比第一次快,第二次老化后的沥青混合料的路用性能甚至会出现不满足规范要求的情况,建议在SBS改性沥青的再生过程中加入适量的SBS改性剂,以改善再生混合料的路用性能。