不同品种改性剂对基质沥青的改性效果研究

采用三种不同类型的改性剂对基质沥青进行改性,通过沥青性能指标试验,研究不同改性剂对基质沥青的改性效果,并通过沥青混合料的路用性能试验进行验证.     

道路用沥青的改性研究

通过对道路沥青添加改性剂SBS和碳酸钙进行改性试验,研究了不同方法的改性效果,得到了改性沥青的最佳配合比。结果表明:两种改性剂同时加入到基质沥青中得到性能更好的改性沥青,改性沥青具有很强的相容性,改善了基质沥青的软化点、延度和针入度值,提高了改性沥青的路用性能。     

布顿岩沥青改性沥青混合料路用性能研究

以所选用的天然布顿岩沥青作为改性剂,以70号道路石油沥青作为基质沥青,通过湿法改性设备磨细制备布敦岩沥青改性沥青;以制备完成的改性沥青及其基质沥青作为胶结料进行沥青混合料的性能评价与比较。认为通过添加20%布敦岩沥青粉末能够明显提高基质沥青的硬度;当以20%布敦岩沥青掺量的改性沥青作为胶结料时,其沥青混合料的高温性能、水稳定性能及低温性能均能满足公路沥青路面施工技术规范的要求。     

岩沥青改性高模量沥青及其混合料的研究

以埃索AH-70#沥青为基质沥青,通过对不同掺量的青川、北美、明星三种岩沥青改性沥青的性能试验,研究了岩沥青掺量对改性沥青使用性能的影响;采用AC-16沥青混合料,以动稳定度指标评价了不同岩沥青掺量的岩沥青改性沥青混合料的高温性能,并与同掺量的"Domix"和"车辙王"两种抗车辙荆进行了对比试验.结果表明:国产天然岩沥青对基质沥青及混合料性能的改善与北美天然岩沥青的改善效果差别不大,存在类似的变化规律,即随着岩沥青掺量的增加,改性沥青软化点和针入度比不断增加,改性沥青混合料的动稳定度大幅提高,但当岩沥青的掺量超过8%时,动稳定度值提高不明显.因此从性价比考虑,建议首选国产岩沥青改性剂和其最佳掺量宜为8%.     

SBR改性沥青基本路用性能的试验研究

通过室内试验,测定了辽河90#基质沥青经不同掺量SBR改性后基本技术指标的变化情况,以此研究SBR改性沥青的路用性能和SBR改性剂的最佳掺量.试验结果表明基质沥青经SBR改性后低温性能得到大幅度改善,高温性能也得到一定改善,但效果不是很明显;综合各方面因素,SBR改性剂的最佳掺量确定为4%.     

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。     

高聚物改性道路沥青性能研究

采用日本进口重交通基质沥青，三种不同类型的改性剂，按不同剂量应用高速翦切设备制备改性沥青，通过沥青性能指标试验，研究不同改性剂与沥青之间的相互适应性以及改性效果。     

天然岩沥青改性沥青及混合料性能试验研究

通过在不同基质沥青中掺加不同剂量的天然岩沥青,采用Sup-20混合料,开展高温、低温性能试验,比较分析确定适宜改性的基质沥青,推荐了最佳岩沥青掺量。根据最佳岩沥青掺量,采用Sup-13和Sup-20沥青混合料,分析比较了基质沥青、天然岩沥青改性沥青、SBS改性沥青混合料的水稳定性、高温及低温性能。结果表明,天然岩沥青改性沥青能够显著提高混合料的高温稳定性,改善水稳定性。     

天然沥青与基质沥青配伍性的应用研究

采用两种沥青性能评价指标体系,对两种典型的天然沥青—TLA湖沥青和BRA岩沥青,分别按20%、25%、30%三种掺量进行改性,并对改性后的沥青进行配伍性研究。试验结果表明掺加天然沥青可有效提高基质沥青的耐高温、耐老化性能,当掺量在25%时效果最佳。     

岩沥青改性沥青混合料路用性能试验研究

岩沥青改性剂与基质沥青具有优良的配伍性,但不同掺量的岩沥青对沥青混合料的力学性能影响很大。本研究以AC-13沥青混合料级配为基准,通过室内对比试验,对基质沥青混合料和不同掺量下的岩沥青改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、疲劳耐久性等力学性能进行研究,以期为岩沥青改性沥青混合料的掺量标准提供参考。     

新疆岩沥青改性沥青混合料疲劳性能的试验研究

为了揭示岩沥青改性沥青混合料的疲劳耐久性,利用MTS-810材料试验系统,分别对普通重交沥青混合料、SBS改性沥青混合料和岩沥青改性沥青混合料等3种混合料进行了不同应力比下的疲劳试验,建立了3种沥青混合料的S-N疲劳方程,并对3种沥青混合料的疲劳试验结果进行了比较.在相同的应力比试验条件下,岩沥青改性沥青混合料的疲劳寿命最大,普通重交沥青混合料的疲劳寿命最小.岩沥青改性沥青混合料S-N疲劳方程参数k最大,n最小.研究结果表明:两个疲劳方程参数k和n均证实了岩沥青改性沥青混合料具有较好的抵抗疲劳荷载的能力.在荷载水平增加相同幅度的情况下,岩沥青改性沥青混合料的疲劳寿命衰减量最小.在相同的级配、油石比和荷载条件下,其疲劳耐久性最好.     

多聚磷酸改性沥青流变性能

为研究多聚磷酸(PPA)对沥青性能的影响规律与作用机理, 采用四组分分析试验和沥青三大指标试验研究了PPA对不同基质沥青化学组分的影响, 基于动态剪切流变仪(DSR)开展了沥青温度扫描试验与频率扫描试验, 分析了不同配比的PPA改性沥青、PPA/SBS改性沥青与PPA/橡胶粉改性沥青在不同温度、不同动态频率加载条件下的流变性能变化趋势。分析结果表明: 随着PPA含量(质量分数, 后同)的增加, 沥青质含量逐渐提高, 油分(饱和分与芳香分)含量减小, 沥青逐渐由溶胶结构转变成溶-凝胶结构, 沥青高温性能逐渐增强; PPA改性沥青的高温性能与基质沥青的沥青质含量相关, 沥青质含量大的基质沥青经PPA改性后其沥青质含量提升最大, 针入度降低最多, 具备更好的高温性能; 基质沥青、SBS改性沥青与橡胶粉改性沥青掺入PPA后, 其抗车辙因子分别提高了1.0~8.2、0.8~13.9与2.9~19.7 kPa, 表明PPA可有效改善基质沥青、SBS改性沥青和橡胶粉改性沥青的高温、感温及流变性能, 增强沥青的弹性特征, 提高其抵抗剪切变形能力; 与单一改性沥青相比, PPA复合改性沥青的流变性能改善效果更为明显, PPA与聚合物改性沥青之间存在良好的相容性; 随着PPA含量的增加, 沥青10℃延度逐渐降低, 当PPA含量为1.5%时, 基质沥青、SBS改性沥青与橡胶粉改性沥青10℃延度分别下降77%、64%与39%, 表明PPA对沥青的低温性能存在一定负面作用, 建议PPA含量不宜超过1.0%;PPA/SBS改性沥青最佳复配比为1.0%PPA复配3%SBS, PPA/橡胶粉改性沥青最佳复配比为0.75%PPA复配15%橡胶粉。      

改性沥青疲劳破坏判定指标适用性

采用Malvern动态剪切流变仪, 在应力/应变2种荷载控制模式下对90#基质沥青、SBS改性沥青、岩沥青改性沥青、胶粉改性沥青、岩沥青/SBS复合改性沥青和岩沥青/胶粉复合改性沥青(RA/CRCMA)进行了时间扫描疲劳试验; 采用5种疲劳失效定义方式确定了改性沥青疲劳寿命; 使用统计学分析方法评价了改性沥青疲劳破坏判定指标的适用性; 采用推荐指标对比分析了改性沥青的疲劳性能。研究结果表明: 基于归一化动态模量确定的指标独立于荷载控制模式和沥青种类; 基于相位角和累积耗散能比确定的指标显著依赖于改性沥青种类和荷载控制模式, 且不具备普适性; 基于耗散能变化率确定的指标仅适用于应力控制模式的疲劳寿命判断; 基于简化耗散能变化率确定的指标受沥青种类影响较小, 对本研究所有试验沥青均具有较好的疲劳寿命评价效果; 归一化动态模量和简化耗散能变化率确定的指标在应力/应变控制模式下的相关系数高达0.94, 平均绝对误差低于20%, 展现出了较好的相关性及等效的疲劳寿命排序结果, 由于其计算简单, 定义明确, 因此, 推荐其作为时间扫描疲劳试验中检测沥青疲劳失效的判定标准; 采用推荐指标对本研究试验沥青的疲劳寿命排序可知, 添加18%胶粉和5%岩沥青的RA/CRCMA在应力/应变2种控制模式下均展现出较优的抗疲劳性能。      

沥青路面水泥改性级配碎石力学性能研究

在级配碎石中,掺入适量的无机结合料（如：水泥和石灰等）,形成改性级配碎石.研究结果表明：该改性措施可以提高级配碎石的抗剪强度和抗变形能力,用作沥青路面基层时,可继续保持级配碎石基层的抗裂与排水作用,从而增强沥青路面承载能力,延长沥青路面的使用寿命.现场检测证明,应用改性级配碎石柔性基层的沥青路面使用效果良好.     

关于SBS改性沥青路用性能研究

针对不同基质沥青、不同改性剂制备而成的SBS改性沥青,通过对其路用性能试验对比分析,综合评述SBS改性沥青混合料技术性能及其应用效果.     

天然岩沥青改性对沥青流变性能的影响

借助动态剪切流变仪(DSR)、低温弯曲流变仪(BBR)和Brookfild旋转黏度仪,对不同掺量的天然岩沥青改性沥青的性能进行了试验研究,分析了岩沥青改性剂对基质沥青流变性能的影响。结果表明:加入岩沥青后沥青胶结料的PG高温等级和黏度提高,抗车辙因子增大,相位角减小,大大提高了沥青的高温稳定性和降低了温度敏感性,且随着掺量的增加变化幅度增大;低温条件下蠕变劲度模量增大,低温性能有所下降,但当岩沥青掺量为2%~8%时,不会对沥青胶结料的低温性能产生大的不利影响。     

乌尔禾岩沥青改性东海基质沥青掺量研究

在对乌尔禾岩沥青和东海基质沥青两种原材料性能研究的基础上,结合国内外岩沥青改性沥青的研究成果,选取5%、10%、15%、20%四种岩沥青掺配比例,进行改性沥青试验研究,通过对不同掺量下的改性沥青性能检测,对比分析试验结果,同时结合考虑经济因素,得出新疆乌尔禾岩沥青改性东海沥青的性能改善效果最明显、性能价格比最优,且低温性能不受损害的最合理掺量。