助剂活化废胶粉改性沥青性能机理研究

采用助剂活化废胶粉,制备废胶粉复合改性沥青,对其活化机理展开了研究.利用溶胀试验、力学性能测试等方法研究了助剂活化废胶粉的机理;利用荧光显微分析、差热分析(DTA)等方法分析了活化废胶粉改善沥青性能的机理,并试图构建了解释活化机理的物理模型.结果表明:在富含油分和芳香分的助剂作用下,废胶粉被充分泡开,再加上高速剪切的作用,废胶粉分离出更多增溶剂,使其能与沥青更加稳定地相容,因而制备出的复合改性沥青性能更优越.     

微波辐射废胶粉改性沥青及混合料性能研究

采用微波辐射的方法对废胶粉表面进行改性活化,用高速剪切工艺在实验室制备了废胶粉改性沥青,基质沥青为泰州中海70号,废胶粉是由南通生产的80目(约0.3 mm),废胶粉掺量为15%。基于包括沥青常规三大指标试验、美国SHRP动态剪切流变试验、弯曲梁流变试验以及热存储稳定性试验等方法,对比分析了微波辐射废胶粉改性沥青和普通废胶粉改性沥青的性能;同时利用沥青混合料常规试验方法,研究了两种改性沥青混合料的路用性能。结果表明,微波辐射废胶粉改性沥青的高温性能、低温性能、抗老化性能和存储稳定性能均好于普通废胶粉改性沥青;微波辐射废胶粉改性沥青混合料的高温稳定性能、水稳定性能均好于普通废胶粉改性沥青混合料。     

活化橡胶改性沥青混合料路用性能研究

基于橡胶改性沥青理论,利用微波对废胶粉进行处理,探究了微波活化时间对胶粉的影响、活化废胶粉与沥青的相容性。对基质沥青、普通胶粉改性沥青、微波活化胶粉改性沥青的三大指标、弹性恢复能力、高温稳定性进行测试,并研究了微波活化胶粉改性沥青混合料的路用性能。结果表明:微波活化改性胶粉沥青的低温延展性、相容稳定性、高温稳定性、弹性恢复能力更好,微波活化胶粉沥青的离析软化点差为1.5℃,弹性恢复率为72%;活化废胶粉改性沥青混合料的路用性能优于普通基质沥青混合料,其高温稳定性、低温抗裂性、抗水损害能力均得到改善;就集料级配而言,间断级配AR-AC13的高温稳定性、低温抗裂性优于连续级配AR-AC13,抗水损害能力与连续级配AR-AC13相当。微波活化废胶粉有助于提升沥青混合料的路用性能。     

废胎胶粉改性沥青改性机理研究

借助荧光显微镜、红外光谱等微观结构试验的分析方法,研究废胎胶粉在沥青中的改性机理.高温条件下,胶粉在沥青中吸收轻组分,并溶胀、脱硫和降解,同时胶粉中的活性物质进入沥青胶体体系中,达到改善沥青温度敏感性、老化性能的效果;常温及低温条件下,废胶粉改性沥青中未溶解的胶粉颗粒起到增强沥青的弹性性能和提高其抗裂性能的作用.了解废胎胶粉改性沥青的改性机理,为合理应用废胶粉改性沥青提供理论支持和技术保障.     

微波胶粉改性沥青热稳定性研究

为了研究胶粉经微波活化后对其改性沥青热稳定性的影响,以不同微波活化时间处理的胶粉制备的改性沥青为研究对象,利用差热分析(DSC)、热重试验(TG、DTG)对微波胶粉改性沥青的高温分解过程进行表征,并分析了沥青的热性质和其宏观性能之间的关系。结果表明:胶粉经过微波活化后,其改性沥青的吸热峰均发生下降,当微波活化时间为90s时,沥青的吸热峰能量最低,沥青的热稳定性最好;经过微波处理后的胶粉,其改性沥青残留质量相比未活化胶粉改性沥青要高,其热稳定性增加;沥青DSC曲线的吸热峰能量与沥青的高温指标车辙因子间具有较好的相关性,胶粉的微波活化使沥青热稳定性和高温抗车辙能力均得到明显改善。     

基于性能指标的废胶粉改性沥青改性机理研究

用废旧橡胶粉改性沥青既可以提高沥青及沥青混合料的路用性能,又能对废旧轮胎回收利用,变废为宝。文中分析了废胶粉改性沥青的物理改性机理,应用红外光谱(IR)分析其化学成分变化,研究其化学改性机理。通过对废胶粉改性沥青做沥青针入度、软化点、延度对比试验,证明废胶粉改性沥青对改善沥青延度指标具有显著效果,对其他2项指标也有一定程度的改善作用。     

等离子体微表处理后胶粉改性沥青高温性能研究

为进一步扩大胶粉改性沥青的应用范围,加大资源回收再利用效率,改善其高温性能,采用低温等离子体技术对胶粉进行活化处理,分别通过接触角试验、扫描电镜技术、针入度试验、软化点试验、动态剪切流变试验对胶粉及其改性沥青性能进行研究。结果表明,等离子体处理后胶粉亲水性能得到改善,表面更加粗糙,且出现孔洞和层状结构,增强了胶粉和沥青之间的粘结性能。针入度、软化点和动态流变剪切试验表明,等离子体微表处理后胶粉改性沥青高温性能得到明显提高。     

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。     

废胶粉改性沥青存储稳定性研究

采用高速剪切工艺在试验室制备了废胶粉改性沥青,基质沥青为泰州中海70#,废胶粉为南通橡胶厂提供的80目胶粉。聚合物改性沥青的储存稳定性能常规的评价是采用沥青离析试验方法。利用荧光显微照相技术和红外光谱法的现代测试手段对废胶粉改性沥青进行微观结构分析,从而揭示废胶粉改性沥青储存稳定性能。分析结果表明:废胶粉改性沥青虽然提高了沥青的性能,但其存储稳定性相应较差。废胶粉掺量越大,基质沥青中游离的废胶粉增加,致使离析变大。     

活化废胶粉改性沥青性能评价

以废胶粉改性沥青和活化废胶粉改性沥青为研究对象,应用沥青常规性能指标变化程度评价方法,采用针入度指数、软化点及当量软化点、当量脆点、低温延度、弹性恢复率等指标,对比分析了两类改性沥青的高、低温性能.结果表明:活化废胶粉改性沥青在感温性、高温稳定性、低温抗裂性等方面都优于普通废胶粉改性沥青.     

胶粉改性沥青稳定碎石的低温力学性能研究

基于沥青稳定碎石层位的受力形式,采用弯曲破坏力学模式对其进行加载破坏试验,分析胶粉改性沥青稳定碎石的极限弯曲破坏应变和极限弯曲破坏强度随温度的变化规律,从胶粉颗粒与沥青界面协同受力角度分析其作用机理。结果表明:与普通沥青稳定碎石相比,温度在-5℃~-20℃区间,胶粉颗粒材料的应用可以显著提高沥青稳定碎石材料的极限弯曲破坏应变,其极限弯曲破坏强度在不同的温度节点有不同程度的提高;温度低于-20℃,胶粉颗粒与沥青界面协同作用效果增强,胶粉改性沥青稳定碎石的极限弯曲破坏强度和极限弯曲破坏应变的温变曲线均出现二次峰值点,二次峰值点的出现导致胶粉改性沥青稳定碎石抗裂性能出现了显著的提升。     

隔断层厚度对盐渍土路基边坡稳定性的影响研究

我国现阶段的公路建设里程不断增长,相较于常规平原地区,高寒区公路建设要克服盐渍土路基带来的各类不良影响。高寒地区常见的盐渍土体中富含盐分,容易出现盐分迁移和结晶的现象,从而导致路基边坡稳定状态发生变化。现有工程施工方案中常设置隔断层,但目前关于隔断层厚度对路基边坡稳定性产生影响方面的研究仍较为薄弱。通过设计多种厚度的级配砾石隔断层,利用有限元模拟软件,可模拟并对比各厚度级配砾石隔断层对路基边坡稳定性的影响结果。研究成果显示,相较于无级配砾石隔断层的盐渍土路基,设置隔断层的路基边坡稳定性有所降低,并随着隔断层厚度的增加下降;当级配砾石隔断层的厚度设置超过30cm后,模拟路基边坡的危险滑动面位置触及坡脚隔断层处,随后其厚度继续变大并不会对危险滑动面产生明显影响。     

SBS/橡胶粉复合改性SH型混合生物沥青工艺及机理

为探究复合改性技术提升混合生物沥青路用性能的工艺及机理，针对特定来源的SH型生物沥青，将其与石油沥青共混制备混合生物沥青后进行SBS/橡胶粉复合改性，研究改性顺序及改性剂掺量对复合改性沥青常规路用性能的影响、生物沥青掺量对改性剂溶胀特性与复合改性沥青高温及低温性能的影响，由此确定混合生物沥青复合改性工艺；利用多应力重复蠕变恢复（MSCR）、弯曲梁流变（BBR）和频率扫描（FS）试验评价复合改性沥青的流变特性；借助红外光谱（IR）化学官能团分析以及荧光显微镜（FM）和原子力显微镜（AFM）微观形貌观测分析揭示混合生物沥青复合改性机理。研究结果表明：SBS掺量为2.5%，橡胶粉掺量为18%（内掺）时，按照先SBS改性后橡胶粉改性的顺序制备的复合改性沥青的常规路用性能均较优；生物沥青掺量为15%时改性剂溶胀特性与复合改性沥青的高温及低温性能均较佳；SBS/橡胶粉复合改性在显著提升混合生物沥青弹性恢复率与m值的同时还降低了其不可恢复柔量与劲度模量，即改善了混合生物沥青的高温稳定性与低温抗裂性，且此结果与FS复数模量主曲线结果相一致；生物沥青可有效增溶聚合物改性剂并增强聚合物相网络结构，从而显著提升沥青复合改性效果；对混合生物沥青进行SBS/橡胶粉复合改性后未出现新的特征吸收峰，此复合改性过程属于物理变化；沥青厂生产的复合改性沥青性能优于实验室水平制备的复合改性沥青。     

胶粉改性沥青性能介绍

橡胶粉改性沥青是一种新型改性沥青,文章从胶粉沥青的性能指标和胶粉沥青混凝土的突出性能方面分别论述,阐述了胶粉改性沥青针对其他改性沥青的优越性和发展前景。     

SBS/胶粉复合改性沥青研究进展与性能评价

为进一步推动SBS/胶粉复合改性沥青技术的发展,梳理总结了国内外SBS/胶粉复合改性沥青的原材料选用情况与制备工艺,明确了其较优掺配方案、制备方法,探讨了SBS/胶粉复合改性机理,全面调查了国内外SBS/胶粉复合改性沥青流变性能与基本性能,对比评价了SBS/胶粉复合改性沥青与基质沥青、SBS沥青、橡胶沥青的性能差异,并基于数理统计结果与沥青相关规范,划分了SBS/胶粉复合改性沥青性能等级。结果表明：SBS/胶粉复合改性沥青制备工艺以高速剪切或胶体磨法为主,常用掺配方案及工艺为SBS 2%~3.5%、胶粉10%~20%、沥青加热温度170℃~180℃、剪切速度4 000~5 000 r·min^-1;SBS/胶粉对沥青的复合改性过程以物理作用为主,辅以部分化学反应,且沥青组分、胶粉处理工艺将会显著影响改性材料分散状态;SBS与胶粉复合可使两者优势互补,其复合改性沥青的路用性能大幅提高;与基质沥青、橡胶沥青、SBS沥青相比,SBS/胶粉复合改性沥青的高低温性能优势显著,流变分级基本满足PG 76和PG-22;综合统计箱形图数据节点与相关沥青规范,将复合改性沥青性能划分为优秀、良好、中等、较差4个等级,并推荐了适用于寒区、温区、热区的SBS/胶粉复合改性沥青性能要求。鉴于当前SBS/胶粉复合改性沥青技术研究已有长足进展,建立室内改性工艺与工厂末端生产关系、探究耦合工况下性能演变规律、优化储存稳定技术与施工配套工艺将是其推广亟待攻关的方向。     

等离子体微表处理胶粉改性沥青工艺条件优化分析

为提高橡胶回收再利用效率，进一步改善胶粉改性沥青路用性能，采用等离子微表处理方法对胶粉进行活化处理。处理工艺条件（包括功率和时间）对胶粉改性沥青的性能影响较为关键，利用不同处理功率和处理时间分别制备了9组等离子微表处理胶粉的改性沥青，通过比较其针入度、软化点以及动态剪切试验结果，探究不同条件对胶粉改性沥青性能影响的规律，进而结合灰关联模糊评价模型确定等离子体微表处理方法的最佳工艺条件。研究结果表明：采用40目胶粉且其质量掺量为15%时，处理功率和处理时间与关联度值存在线性增长关系，且随着处理功率或时间的增加，均有胶粉改性沥青的针入度降低，软化点升高的趋势；在70℃温度下，等离子体活化胶粉的改性沥青车辙因子G^*/sin（δ）值呈现增大趋势，表明等离子微表处理技术可有效改善胶粉改性沥青的高温稳定性，且性能受到功率和时间显著影响。灰色关联模糊评价方法分析结果显示：排序关联度值最大为0.920 8，可以确定等离子体处理方法最佳处理功率和处理时间分别为250 W和8 min。结合处理工艺条件与关联度值拟合结果可知，功率拟合线斜率比时间拟合斜率更大，与处理时间相比，处理功率对于胶粉改性沥青高温性能影响更大。     

橡胶粉改性沥青性能优化实验与作用机理分析

以橡胶粉的目数、掺量、沥青拌和时间和拌和温度作为4个评价因素,建立4因素3水平正交试验配比方案,采用各因素水平下的改性沥青的针入度、软化点、延伸度、弹性恢复以及布氏旋转黏度五个指标评价沥青性能,并分析了各因素在橡胶沥青中的作用机理。结果表明：40目橡胶粉在掺量为25%,拌和温度为195℃搅拌1 h得到的改性沥青的性能最好。通过橡胶粉物理膨胀与化学脱硫作用,在合理的橡胶粉目数、掺量、搅拌时间以及搅拌温度下,沥青的塑性和黏性得到提高,改善了沥青的温度敏感性和耐老化性能。     

双螺杆挤出胶粉与RET复合改性沥青及其混合料性能研究

为解决传统橡胶沥青黏度大、施工温度高、易发生离析沉淀和橡胶粉掺量低的问题,采用微波活化和双螺杆挤出工艺对橡胶粉进行脱硫降解,同时为了进一步解决双螺杆挤出胶粉改性沥青高温性能损失大的问题,提出采用双螺杆挤出胶粉与反应型三元共聚物(RET)复配方案。采用针入度体系指标性能和Superpave沥青胶结料PG分级体系研究了10%、20%、30%橡胶粉复配0.5%、1.0%、1.5%RET改性沥青性能,进而通过三大路用性能试验和实体工程跟踪检测,验证了双螺杆挤出胶粉与RET复合改性沥青混合料路用性能。结果表明,用于TECRM/RET复合改性沥青适宜的双螺杆挤出胶粉掺量为20%~30%、RET掺量为1.0%~1.5%。在此复配方案下,TECRM/RET复合改性沥青的135℃黏度小于3.5 Pa·s、软化点大于65℃、25℃针入度40~60(0.1 mm)、25℃弹性恢复率大于80%、离析软化点差小于3.0℃,高低温PG分级达到了82、-24℃;双螺杆挤出胶粉改性沥青避免了普通橡胶沥青粘度大、易离析等弊端,是一种高低温性能和施工和易性能兼顾的改性沥青产品。相比SBS改性沥青混合料,TECRM/RET复合改性沥青混合料有突出的高低温性能和水稳定性优势。实体工程应用取得了优良的使用效果,研究成果为双螺杆挤出胶粉改性沥青推广应用提供可靠的技术保障。     

废旧橡胶低噪声沥青路面的应用性研究

为降低市政道路行车噪声,促进废旧轮胎资源化利用,本课题将废旧轮胎橡胶粉应用于铺筑低噪声沥青路面。研究了废橡胶粉干法改性沥青混合料组成设计方法、路用性能、降噪机理以及施工关键技术,并形成了低噪声路面示范工程。