碳纤维/橡胶粉复合改性沥青高低温性能研究

为了综合改性沥青高低温性能,克服橡胶粉对沥青高温性能改性的不足,在橡胶粉改性沥青的基础上复配碳纤,通过延度试验、软化点试验、针入度试验以及动态剪切流变试验(DSR)分析碳纤维和橡胶粉掺量对复合改性沥青高低温性能的影响。通过三大指标确定碳纤维与掺量10%橡胶粉复配其改性效果性价比最好,且复合沥青具备较好的低温延度;动态剪切流变试验表明碳纤维与橡胶粉复配能有效改善沥青的高温流变性能,且碳纤维掺量为0.5%时对复合沥青高温性能提高最为明显。     

PPA与SBS复合改性沥青胶结料性能研究

传统的SBS改性沥青属物理共混改性,普遍存在着改性剂与基质沥青相容性差、热稳定性不足的问题。而PPA对沥青的改性属于化学改性,可有效弥补传统SBS改性沥青的不足,提高其路用性能。通过对不同掺量的SBS(3%、4%)与不同掺量的PPA(0.5%、1.0%、1.5%和2.0%)的复合改性沥青的针入度、软化点、5℃延度、旋转粘度、RTFOT、PAV老化后的技术指标以及PG分级等技术指标进行试验分析,并横向比较SBS+PPA与SBS改性沥青的性能变化关系,分析评价PPA加入沥青中的改性效果。结果表明:PPA加入到沥青中,可有效提高沥青的高温性能、耐老化性能,改善改性沥青的热存储稳定性。通过复配改性的沥青相容性好,且能有效提高其低温抗裂性,用部分PPA替代一部分SBS改性剂可达到成品改性沥青的路用性能,且降低了改性沥青的成本。     

SBS/脱硫橡胶复合改性沥青路用性能研究

为提高脱硫橡胶沥青的高温性能,首先通过SBS改性剂与脱硫橡胶粉粒对沥青进行复合改性,然后根据SBS改性沥青与脱硫橡胶沥青的制备工艺及试验方案,对脱硫橡胶沥青和SBS/脱硫橡胶复合改性沥青的高温流变性能和路用性能进行了对比分析。结果表明:加入SBS改性剂后,复合改性沥青的车辙因子G~*/sinδ与剪切劲度模量G~*均增大,相位角δ减小,抗高温变形能力有所提高;通过SBS/脱硫橡胶复合改性后的沥青既具有脱硫橡胶沥青较低的粘度与低温条件下的柔韧性,还对改性沥青材料的高温性能和各项路用性能有明显提高。     

聚氨酯改性沥青改性机理和性能

为了解决聚合物改性沥青储存稳定性差、易离析、易老化等问题, 利用聚氨酯(PU) 对沥青进行化学改性; 制备了PU改性沥青, 采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、动态热机械分析(DMA) 和差示扫描量热法(DSC) 试验研究了PU改性沥青的改性机理, 采用Brookfield旋转黏度试验、动态剪切流变(DSR) 试验、低温弯曲梁流变(BBR) 试验、旋转薄膜烘箱加热试验(RTFOT) 和紫外老化试验等评价了PU改性沥青、SBS改性沥青和70#基质沥青的性能。研究结果表明: 圆盘锯齿式搅拌器可以很好地暴露沥青中的活性基团, 使PU达到较好的改性效果; PU改性沥青中主要存在2种反应, 一是异氰酸酯与多元醇之间反应生成氨基甲酸酯, 二是异氰酸酯与沥青质中的芳香族化合物之间发生加成反应; PU改性沥青的高温布氏黏度高于同温度下的SBS改性沥青, 且64℃时的抗车辙因子是SBS改性沥青的6倍左右, 说明其高温性能非常优异; PU改性沥青RTFOT前后针入度比达到了85%, 软化点变化幅度为0.5℃, 说明其抗热氧老化性能非常优异; 在紫外老化试验中, PU改性沥青软化点和针入度变化范围分别为1℃~4℃和0.1~0.3 mm, 说明其抗紫外老化性能非常优异。      

荒漠地区常用沥青高温流变性能试验分析

为研究荒漠地区4种常用沥青流变性能,按照规范采用DSR试验设备对原样沥青的流变参数进行对比分析,得出荒漠地区四种常用沥青流变性能规律。结果表明：相位角δ变化规律排序为：橡胶改性沥青＞ SBS改性沥青＞KLMY 70＃＞KLMY 90＃;复数剪切模量变化规律排序为：橡胶改性沥青＞ SBS改性沥青＞ KLMY 90＃＞KLMY 70＃;抗车辙因子G*／sinδ变化规律排序为：橡胶改性沥青＞ SBS改性沥青＞ KLMY 70＃＞ KLMY 90＃。研究表明,掺入橡胶粉的改性沥青可显著提高沥青的抗剪切的流变性能。研究结果可为荒漠地区高温条件下掺入橡胶粉改性剂的沥青路面提供长寿理论支撑和技术指导。     

基于流变性能试验的沥青高温稳定性评价

为了从流变性能角度评价沥青高温稳定性的好坏,依据superpave相关规范,通过采用动态剪切流变仪对三种不同性质沥青(70#基质沥青、SBS改性沥青和高模量沥青)进行流变性能检测。从温度、频率及应变三个方面分析了其高温稳定性变化。结果表明:高模量沥青的高温稳定性最好,SBS改性沥青的高温稳定性次之,而基质沥青的高温稳定性则最差。     

SBS改性沥青的流变特性研究

通过粘度、动态剪切流变试验来研究SBS改性沥青的高温流变特性,弯曲梁流变试验来研究SBS改性沥青的低温流变特性,系统的分析了SBS改性沥青在高、低温下所表现出的与基质沥青所不同的流变特性。     

高黏剂对沥青高温性能的影响分析

透水性沥青路面是海绵城市特有的路面结构形式,高黏沥青作为该路面结构保持稳定路用性能的核心材料,其高温性能至关重要。将3种不同类型的高黏剂分别掺配70号基质沥青和SBS改性沥青,并进行动力黏度试验和动态剪切流变试验,探究高黏剂对沥青高温性能的影响。结果表明:当其他条件相同时,高黏剂含量越高,高黏沥青的抗高温流变性越强;当使用不同沥青种类进行复配时,高黏剂的种类和含量对高黏沥青高温流变性的影响有所差异,相比于LY-TPS,TAIYOU-TPS需要更高的含量提升高黏沥青黏度。     

布敦岩沥青改性沥青高温动态流变性能研究

采用动态剪切流变仪对布敦岩沥青(BRA)改性沥青高温动态流变性能进行试验研究。结果表明,BRA改性沥青的温度敏感性随岩沥青掺量的增加而降低;岩沥青掺量达到20%时,BRA改性沥青的PG分级要高于基质沥青一个温度等级;掺量达到40%时,BRA改性沥青的车辙因子接近于SBS改性沥青;车辙试验结果与车辙因子关系表明岩沥青掺量的增多提高了沥青混合料的动稳定度,车辙因子适用于评价BRA改性沥青的高温性能。     

多聚磷酸改性沥青路用性能研究

试验首先研究分析了不同等级、不同掺量多聚磷酸对改性沥青性能的影响,然后分别进行了多聚磷酸与基质沥青,以及多聚磷酸与SBS、SBR复配基质沥青的沥青混合料高温稳定性、低温抗开裂性和水稳定性等路用性能试验。结果表明,多聚磷酸与以SBS为代表的高聚物复配后,可以有效弥补多聚磷酸改性沥青的水稳定性和低温抗开裂性性能不足,显著提高沥青混凝土的高温稳定性和存储稳定性性能。     

热老化作用下橡胶改性沥青的低温流变性能

为探究老化作用下橡胶改性沥青（AER）及其复合改性沥青（AER/SBS）的低温流变性能，借助常规性能、低温弯曲试验和Burgers模型，研究了在不同老化状态、不同橡胶粉掺量下AER改性沥青及其复合改性沥青的低温流变特性，同时借助红外光谱（FTIR）方法定量分析老化对AER改性沥青官能团的影响，并将其官能团指数和低温指标进行相关性分析. 研究结果表明:在不同老化状态下AER、SBS均可提高沥青低温性能，且短期老化下AER/SBS复合改性沥青的低温性能优于AER改性沥青，长期老化则反之；AER、SBS改性剂均可改善沥青的劲度模量，且AER对沥青劲度模量的影响程度更显著，同时低温指标（劲度模量S、蠕变速率m、劲度模量与蠕变速率之比S/m）与黏弹性指标（松弛时间λ、耗散能比a具有紧密的联系；AER改性沥青的低温性能与脂肪指数I_A和脂肪长链指数I_AL有较高的相关性，且I_A越大其低温性能越好，I_AL则反之.      

SBR胶粉改性沥青性能研究

研究了不同搅拌温度、不同掺量橡胶微粉(SBR)改性沥青的性能。试验表明,橡胶微粉掺量及搅拌温度对改性沥青性能有较大的影响,软化点、针入度及延度试验得出了最佳掺量和最佳搅拌温度。荧光显微试验、高温储存稳定性及流变性试验结果表明橡胶微粉改性沥青相比基质沥青具有更好的高、低温性能。     

橡胶改性沥青混合料性能研究

为了提高沥青混合料的路用性能,在基质沥青中加入橡胶粉进行复合改性,对橡胶改性沥青的性能进行技术指标测试,并分析橡胶粉与沥青的作用机理.通过室内试验,对橡胶改性沥青混合料进行了车辙试验、低温弯曲试验和残留稳定度试验,并与基质沥青混合料、SBS改性沥青混合料进行对比,检验橡胶改性沥青混合料的高、低温稳定性能以及抗水损害性.研究表明,橡胶改性沥青混合料的改性效果显著.     

采用动态流变剪切方法评价改性乳化沥青高温性能的研究

为了对改性乳化沥青高温性能及影响因素进行更好地评价,选用直接加热蒸发法获取SBR及SBS改性乳化沥青残留物。在此基础上,进行多应力重复蠕变恢复试验,探讨温度、胶乳含量及胶乳种类3个因素对改性乳化沥青高温性能的影响。研究结果表明,随着温度的升高,SBR改性乳化沥青残留物高温抗变形能力变弱;随着胶乳含量的增加,SBR改性乳化沥青残留物高温抗变形能力变强;SBS改性乳化沥青高温性能优于SBR改性乳化沥青。     

改性沥青中SBS剂量检测方法(英文)

对3种基质沥青在不同SBS剂量下的性能指标进行了测试,运用灰色关联分析法,以SBS剂量作为参考数列,以改性沥青的性能指标针入度、软化点、延度、弹性恢复、135℃运动粘度作为比较数列,计算了SBS剂量与主要性能指标的关联度,并对关联度进行排序。通过对关联度系数进行归一化处理,计算得到各项性能指标所占的权重,建立了SBS剂量与常规性能指标的关系式,提出了基于多指标的SBS剂量检测方法,并采用已知SBS剂量的样品组对方法进行了验证。分析结果表明:与SBS剂量关联度显著的主要性能指标分别为软化点、弹性恢复、135℃运动粘度;对3种改性沥青采用该方法确定的SBS剂量绝对偏差均在0.15%以内,可见,检测方法可靠。     

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。      

橡胶沥青混合料路用性能分析

通过在沥青中加入废旧橡胶粉,并对橡胶沥青和基质沥青进行对比试验,表明橡胶粉的加入可增大沥青黏度,改善低温柔韧性,提高弹性恢复能力。采取相同沥青用量和相同级配的橡胶沥青混合料和普通沥青混合料进行路用性能对比试验,表明橡胶粉的掺入可改善普通沥青混合料的高温性能、低温抗裂性能和水稳定性能。     

刻日胶粉与抗车辙剂双重改性沥青混合料性能研究

采用废旧胶粉和抗车辙剂对90号A级道路石油沥青进行双重改性,对比双重改性沥青混合料与SBS改性沥青混合料的高温性能、低温性能、水稳定性能,结果表明双重改性沥青混合料的高温性能优于SBS改性沥青混合料,低温性能略低于SBS改性沥青混合料、水稳定性能略高于SBS改性沥青混合料。总体而言,双重改性沥青混合料的路用性能可满足规范的最高要求,且其高温抗车辙性能显著。     

EBBR试验下沥青结合料低温性能评价指标

聚焦沥青结合料低温性能评价指标,基于流变学的弯曲梁流变仪试验、改进弯曲梁流变仪试验,分别分析了实际路面回收沥青、老化后的基质沥青、改性沥青低温流变性能规律;利用传统劲度模量及模量变化率指标展开了沥青的低温性能评价,提出了等效低温设计温度指标与温度差异值指标;在不同养护环境下进行模拟,利用低温等级损失指标对新制备、回收沥青展开了低温物理硬化影响因素研究;利用不同来源、不同品种沥青试验结果相互验证,从抗干扰能力、稳定性、评价准确度、直观性与指标获取难易程度等方面对上述指标进行分析,确立了4类指标对沥青低温性能的区分与评价能力。研究结果表明:回收沥青的实验室流变分析能够反映路面结构的低温抗裂水平,开裂严重路段沥青的模量明显高于其他路段,其数值差异可达130 MPa;新制备的SBS改性沥青与回收沥青低温加载规律一致性高,模量偏差低于15%,可有效搭建起实验室研究同实际路面病害处理需要的关系;传统指标数据稳定性偏弱,置信度仅为64.7%~82.3%,难以满足研究需要,温度差异值指标及低温等级损失指标在应用方面同样受到制约,对此仍需开展更多深入的研究。