蒙脱土对沥青耐老化性能影响研究

为分析蒙脱土改性沥青抗老化性能,首先制备不同季铵盐改性有机蒙脱土,分析其层间结构,选取层间间距较大的双十八烷基二甲基氯化铵蒙脱土(DOAC/OMMT)和钠基蒙脱土(Na-MMT)制备改性沥青,并进行短期和长期老化;采用沥青3大指标试验、动态剪切流变试验(DSR)和沥青4组分试验,分析改性沥青热氧老化前后基本物理性能、流...     

蒙脱土改性沥青混合料低温抗裂性能研究

将蒙脱土掺配在沥青混凝土中,可以改善沥青混合料的物理力学性能,提高路面工程质量。为了确保蒙脱土改性沥青混合料的低温抗裂性能,就必须用试验方法来评定它在低温下的性能。通过两种武汉市售蒙脱土和实验室纯化蒙脱土,采用压缩应变能、弯曲应变能的方法,进行蒙脱土改性沥青低温性能研究。通过室内试验,证明蒙脱土改性沥青混合料能够有效改善低温抗裂性能。     

钠基蒙脱土改性沥青的制备及性能研究

为研究钠基蒙脱土对沥青技术性能的影响,采用熔融插层法制备了钠基蒙脱土改性沥青,利用XRD分析了钠基蒙脱土改性沥青的微观结构,并通过室内试验测试了钠基蒙脱土改性沥青的针入度、软化点和延度。结果表明:钠基蒙脱土扩大了层间距,形成了插层型纳米复合结构;钠基蒙脱土提高了沥青的黏度和高温性能,改善了沥青的感温性,但略降低沥青的低温性能;钠基蒙脱土的最佳掺量为4%左右。     

有机化蒙脱土和聚乙烯复合改性沥青的性能研究

在镇海AH-70号沥青中加入6%的聚乙烯(PE)制备成PE改性沥青,再在PE改性沥青中加入3.5%的有机化蒙脱土制备成复合改性沥青,对PE、有机化蒙脱土和PE复合改性沥青的常规技术性能、动态力学性能进行了试验研究.常规技术性能试验结果表明,镇海AH-70号沥青经PE改性后其高温稳定性、低温抗裂性及温度敏感性均得到了改善...     

蒙脱土/废胶粉复合改性沥青的老化性能研究

废胶粉用于沥青改性,不仅可以减少沥青的消耗量,而且可以改善沥青的性能,是解决废旧轮胎的有效途径之一。但是废胶粉改性沥青也存在一些不足,比如废胶粉改性沥青容易产生离析现象,改善效果不明显等,限制了废胶粉改性沥青的应用。蒙脱土属层状硅酸盐,具有良好的热稳定性、阻隔性能,可有效的改善废胶粉改性沥青的相容性,从而提高废胶粉改性沥青的路用性能。本研究采用物理共混法制备了蒙脱土/废胶粉复合改性沥青,通过薄膜烘箱加热试验(TFOT)、室内加速紫外老化试验(UV)、动态剪切流变试验(DSR)对复合改性沥青的抗老化性能和流变性能进行了研究。薄膜烘箱加热试验和室内加速紫外老化试验表明,有机蒙脱土(OMMT)的掺入对沥青的抗热氧老化和抗紫外老化性能都具有较好的改善作用,且随着OMMT掺量的增加,抗老化性能越好。流变实验结果表明,随着OMMT掺量的增加,废胶粉改性沥青的复合模量(G*)增大,相位角(δ)先增大后减小。对比掺入天然蒙脱土和OMMT的废胶粉改性沥青,研究发现天然蒙脱土改性效果要比OMMT改善效果差。     

有机蒙脱土对废胶粉改性沥青性能的影响

为了提高废胶粉改性沥青的高温性能与存储稳定性,在废胶粉改性沥青中掺入有机蒙脱土(OMMT),进行复合改性研究。以OMMT掺量为变量,测试不同掺量下复合改性沥青三大指标,分析了OMMT对橡胶改性沥青基本性能的影响;通过沥青流变性试验(DSR)和弯曲蠕变劲度试验(BBR),进一步研究了OMMT对橡胶改性沥青的高温性能和低温性能;采用163℃条件下分别静放48h和7d后上下层沥青的软化点差评价OMMT对橡胶改性沥青存储稳定性的影响。研究结果表明:复合改性沥青有机蒙脱土掺量越高,高温性能与存储稳定性越好,但低温性能变差。综合考虑各方面的因素,建议有机蒙脱土的最佳掺量为3%～4%。     

两种硅酸盐材料对纳米ZnO改性沥青热氧老化性能影响研究

沥青老化分为热氧老化和紫外老化,提升沥青抗老化性能是决定沥青路面长寿命的重要因素。为了弥补3%含量纳米ZnO改性沥青热氧老化性能较差的现状,将蒙脱土和蛭石经过有机处理后,与3%含量纳米ZnO进行复合后制成改性沥青,采用短期热氧老化(TFOT)、长期热氧老化(PAV)和紫外老化(UV)进行老化模拟,对比不同老化前后物理性能和流变性能的老化指数,评价其抗老化性能。通过扫描电镜试验和紫外-可见-红外吸收试验分析蒙脱土和蛭石对于紫外老化的影响规律。发现有机蒙脱土和有机蛭石均能改善沥青的热氧老化性能,但是前者提升效果相对较好,并且两者对于短期热氧老化的改善效果大于长期热氧老化;但是有机蒙脱土和有机蛭石的加入会影响沥青的紫外老化性能,掺量在3%后这种消极作用开始急剧增加。     

蒙脱土/SBS复合改性沥青混合料路用性能研究

为了分析蒙脱土对SBS改性沥青混合料路用性能的影响,采用蒙脱土对SBS改性沥青进行复合改性,并制备复合改性沥青混合料,开展了车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验。首先研究了蒙脱土掺量对复合改性沥青混合料高低温性能和水稳定性的影响,并结合灰关联分析推荐了蒙脱土最佳掺量。然后以SBS改性沥青混合料作为对照,通过测试不同老化条件下路用性能,分析了复合改性沥青混合料的抗老化性能。研究结果表明:适当掺加蒙脱土可以提高复合改性沥青混合料的高温性能和水稳定性,但是掺量过大时高温性能提升幅度不大,水稳定性反而有所下降。掺加蒙脱土会对复合改性沥青混合料的低温性能产生不利影响。灰关联分析表明蒙脱土掺量对各项路用性能指标的影响程度大小依次为低温性能水稳定性高温性能,因此不宜为了提升高温性能而片面增大蒙脱土掺量。结合蒙脱土掺量与各项路用性能指标的关系,推荐蒙脱土掺量范围为2%～4%,并选取3%作为最佳掺量。最佳蒙脱土掺量条件下,复合改性沥青混合料的抗老化性能较之SBS改性沥青混合料得到显著提高,尤其是低温抗老化性能,虽然老化前复合改性沥青混合料的低温性能要差于SBS改性沥青混合料,但是经老化后前者的衰减幅度较小,其低温性能反而优于后者。     

有机化改性纳米碳酸钙对沥青抗老化性能的影响研究

采用硬脂酸对纳米碳酸钙(NCa)进行有机化改性,制备有机纳米碳酸钙(SNCa)改性沥青,分别采用薄膜老化试验(TFOT)和压力老化试验(PAV)模拟沥青的短期热老化和长期热老化。分别采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、沥青的三大指标和黏度试验、动态剪切流变仪(DSR)对老化前后的沥青的化学结构、物理性能和流变性能进行研究,探究纳米碳酸钙能否提高沥青的抗老化性能,以及有机化改性能否提高纳米碳酸钙的改性效果。结果表明:添加NCa和SNCa后,TFOT和PAV老化后,沥青的羰基和亚砜基指数降低;物理性能的衰减幅度以及复数模量增加减小;NCa和SNCa能够提高SK70基质沥青的抗老化性能,随着掺量的增大,沥青抗老化性能增强;相同掺量条件下,SNCa对基质沥青抗老化性能的改性效果显著优于NCa,表明硬脂酸有机改性后,NCa与沥青的配伍性增强,NCa能够以更大横纵比分布于沥青基体中,因此具有更好的改性效果。     

蒙脱土对再生橡胶改性沥青性能影响的研究

利用试验室不同工艺生产两种再生橡胶,采用湿法制备再生橡胶改性沥青。分析了不同份数废胶粉与再生橡胶在沥青中的分散效果与对沥青性能的影响,研究了蒙脱土的加入对改性沥青性能的影响。结果表明:随着再生橡胶脱硫度的增加,沥青的高温粘度和软化点降低,延度和针入度升高,高温存储稳定性提升;蒙脱土的加入使橡胶改性沥青的针入度和延度减小,软化点和粘度变大,改善了沥青的存储稳定性,使沥青的抗热氧老化性能变好。     

硅改沥青及沥青混合料

通过扫描电镜、红外光谱、差示扫描量热分析,探寻硅藻精土与沥青的微观结合机制。以0、9%、11%、13%、15%掺配量的硅藻精土改性沥青进行马歇尔试验,分析得出13%掺量的硅藻精土改性沥青效果最佳。以13%掺量的硅藻精土改性沥青进行相关路用性能的室内试验,试验结果表明:硅藻精土改性沥青混合料的劈裂强度较70号沥青混合料的劈裂强度提高了近16.8%;硅藻精土改性沥青混合料的动稳定度是70号沥青混合料的动稳定度的2.07倍。综合得出,13%掺量的硅藻精土改性沥青混合料的路面性能可得到显著的提高。     

硅藻精土改性沥青混凝土的应用研究

为考察硅藻精土改性沥青混凝土应用于江苏省境内公路路面的适用性,首先阐述了硅藻精土的矿物特征、配合比设计流程以及硅藻精土掺配工艺。在此基础上,依托国道G310徐州西段改扩建工程实施硅藻精土改性沥青混凝土试验段项目,进行了沥青混凝土室内性能评价试验。试验结果表明:硅藻精土改性沥青混凝土由于良好的抗水损害能力及高温稳定性,能够适用于江苏省内以车辙为主要病害类型的道路。     

硅藻精土改性沥青混合料高温稳定性能研究

为考察硅藻精土对沥青混合料高温稳定性的改性效果,分别利用车辙动稳定度试验及三轴动态蠕变试验对硅藻精土改性沥青混合料的高温稳定性能进行评价。通过车辙试验表明:硅藻精土能够将AC-20沥青混合料的动稳定度提升约50%;能够在SBS改性的基础上,将AC-13沥青混合料的动稳定度进一步提升30%以上。通过三轴动态蠕变试验表明:掺加硅藻精土延迟了沥青混合料失稳状态的出现,同时具备更强的抵御累积变形的能力。因此,掺加硅藻精土能够显著提升沥青混合料的高温稳定性能,能够适用于以车辙为主要病害类型的道路。     

有机蒙脱土改性沥青抗老化性及其分子模拟试验

为延长沥青路面的使用寿命，延缓沥青因光氧造成的老化，探究了不同类型有机蒙脱土(OMMT)对改性沥青抗老化性能的影响。采用扫描电镜和X射线衍射仪对OMMT的微观结构进行表征；并采用傅立叶变换红外光谱仪、全自动比表面和孔径分布分析仪及同步热分析仪对OMMT的官能团、微孔结构及热稳定性进行了评价。将OMMT应用于基质沥青，对其流变性能进行研究；同时采用3种不同的老化方式探究不同类型的OMMT对改性沥青的影响。最后采用分子动力学法从微观层面上对OMMT改性沥青的物理老化现象进行模拟，分析沥青分子在运动过程中分子间的相互作用关系。研究结果表明：有机基团通过离子交换进入蒙脱土层间，提高了层间的吸附能力；沥青混合料拌合温度下OMMT拥有较好的热稳定性，初始分解温度大于200 ℃；其中双十八烷基二甲基氯化铵(DDAC)OMMT和十八烷基二甲基苄基氯化铵(ODBA)OMMT制备出的改性沥青均表现出较好的高温抗变形能力。OMMT层间结构越大和苄基的存在均可以提高对沥青分子的约束能力，阻碍沥青分子间的相对运动；同时较大层间的OMMT更易产生剥离结构，可有效阻隔紫外线及氧气分子进入沥青，减缓沥青老化。ODBA-OMMT改性沥青的抗老化性能最佳，DDAC-OMMT改性沥青次之，Na-OMMT改性沥青最差。分子动力学模拟物理老化后的OMMT改性沥青分子状态相对活跃，DDAC-OMMT改性沥青相对自由体积增长最大，ODBA-OMMT改性沥青分子的迁移率最高。研究结果为合理选择OMMT改性剂，增强改性沥青的抗老化性能提供了参考和理论支撑。     

硅藻精土与SBS改性沥青混合料路用性能比较试验研究

采用AC-13C型、AC-20C型两种密级配沥青混凝土,配制普通沥青混凝土、硅藻精土改性沥青混凝土、SBS改性沥青混凝土等6种沥青混合料,对其高温稳定性、低温抗裂性能、耐疲劳性及水稳定性进行检测评定和比较。试验研究表明：硅藻精土对普通沥青混合料的水稳定性、低温抗裂性能等的改善效果均很明显,对现行普通沥青混合料施工方法和设备均适用。     

不同稳定剂对SBS改性沥青混合料路用性能的影响

采用有机蒙脱土(OMMT)、硫(S)、炭黑(CB)三种稳定剂与SBS复合改性沥青混合料,其最佳掺量分别为6%、2%、5%,对复合改性沥青进行配合比设计,并开展沥青离析试验、三大指标试验。结果表明:OMMT能够显著地提升SBS改性沥青的动稳定度、水稳定性和抗疲劳性能,但对混合料的低温性能有消极的影响;S稳定剂在较低掺量下能提高SBS沥青混合料的高温抗车辙和低温抗开裂能力;而CB稳定剂降低了混合料的低温抗开裂和抗水损害能力。     

钢桥面铺装用环氧沥青柔韧性改善方法研究进展

为了有效减少因环氧沥青柔韧性较差而引起的铺装层病害,进一步促进环氧沥青在钢桥面铺装上的推广应用,对环氧沥青的柔韧性问题进行了详细阐述。从环氧树脂、环氧沥青结合料、环氧沥青混凝土3个层面综合分析了国内外改善环氧沥青柔韧性方法的研究进展。结果表明:相较于有机硅改性剂,橡胶颗粒、有机蒙脱土(OMMT)、聚氨酯能大幅改善环氧树脂的柔韧性;固体颗粒对环氧沥青结合料的改性效果良好,但会增加结合料的黏度且容易发生团聚现象,不利于施工;苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)在提升环氧沥青结合料柔韧性方面优势不大,但能有效提高环氧沥青结合料的强度、高低温性能;超支化聚酯改性与柔性长链固化剂基本不会增加环氧沥青结合料的黏度,且能大幅提高断裂伸长率,是未来研究的重点方向;对于环氧沥青混凝土,橡胶颗粒能有效提高柔性,而纤维增韧效果较好,但会略微降低柔性,适当掺量的橡胶颗粒、纤维混合添加剂柔韧性改善效果显著,橡胶颗粒和纤维都会增加混合物的黏度,减少容留时间,因而对施工技术要求较高;聚氨酯在改性环氧沥青混凝土上也有少许应用,因成本较高、降低其他路用性能而受到限制。     

纳米材料改性温拌橡胶沥青流变性能的影响试验研究

为了研究不同纳米材料对胶粉沥青高低温性能的影响,采用70号基质沥青、60目脱硫胶粉、Sasobit、有机纳米蒙脱土、纳米TiO2制备4种改性沥青进行试验研究.利用动态剪切流变(DSR)试验、弯曲梁流变(BBR)试验、多应力蠕变恢复(MSCR)试验,测试5种沥青的G*/sinδ、G*、S、m、Jnr、Rnr值等参数.试验...     

纳米膨润土改性沥青混合料路用性能试验研究

采用纳米级膨润土作为改性剂,通过室内试验研究了纳米级膨润土改性沥青混合料的高温抗变形性能,低温抗裂性能和水稳定性能。试验结果表明:纳米级膨润土改性沥青具有比基质沥青更好的抗车辙变形能力,显著提高了其高温稳定性,改性剂在最佳掺量情况下,动稳定度可以提高72%;与基质沥青相比,纳米级膨润土改性沥青的低温抗裂性能略有下降,但并不明显,仍满足规范要求;水稳定性试验表明:纳米级膨润土改性沥青明显提高了混合料的抗水损能力,在最佳掺量下可以提高10%左右;同时得到纳米级膨润土改性剂的最佳掺量在4%~5%之间。     

石灰石填料表面改性的试验研究

针对烟台地区非富含CaCO3石灰岩磨制加工的矿粉填料,采用钛酸酯偶联剂对其表面进行改性,并对其表面有机化改性机理进行了探究。研究表明:一定掺量的钛酸酯偶联剂改性石灰岩填料表面与沥青具有良好的相容性,能够明显提高沥青混合料的温度稳定性和水稳定性。