再生沥青老化动力学研究

利用动力学模型,分析研究再生沥青的抗老化性能。结合沈阳至铁岭路面维修工程,选取代表性的旧料抽提出旧沥青,分析了技术指标,经适合的再生剂再生后,以老化过程中正戊烷沥青质含量的变化为参数建立了再生沥青的老化动力学模型。得出的计算值与试验值基本吻合,说明采用沥青质含量的变化可以较好地表征其动力学过程,求得正确的动力学参数。沈铁再生沥青老化属于一级动力学反应。与辽河AH-90#沥青横向对比,证明了再生沥青抗老化性能的可靠性。     

光热耦合条件下沥青宏观老化特征研究

通过对两种基质沥青及四种改性沥青的技术性能指标(针入度、黏度、软化点、车辙因子)进行室内试验,对比了不同光热耦合条件下沥青的宏观老化特征。研究表明:对于基质沥青而言,光照强度不变时,ZH沥青的抗热老化性能明显优于SK沥青;温度不变时,SK沥青的抗光老化性能则明显优于ZH沥青;对于改性沥青而言,线型改性沥青抗光热耦合老化能力整体上优于星型改性沥青;单因素和双因素变化时,各类沥青在以针入度比为指标表征其抗老化性能方面有较强的关联性,在以黏度比、软化点比及剪切流变系数为指标表征其抗老化性能方面关联性不大,推荐采用针入度比作为评价沥青的老化程度及抗老化性能;其中,双因素方差分析结果表明沥青光热耦合作用时温度比光照强度作用更加显著。     

基于失效温度动态方程的沥青抗老化性能评价

为了研究沥青的抗老化性能并预测其野外失效龄期,选用1种普通沥青和2种SBS改性沥青。在同一温度下,分3个不同的时段进行了旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)。用动态剪切流变仪(DSR),测定了不同时段老化沥青的高温失效温度和中温失效温度。运用回归分析,拟合了3种沥青失效温度和25℃针入度与RTFOT老化时间的动态方程。分析了老化过程中高温抗车辙性能和中温抗疲劳性能的变化规律,并推算出中温抗疲劳性能失效时的临界RTFOT老化时间。以该老化区间为基础,评价了沥青的老化度和老化速率。研究结果表明:中温抗疲劳性能失效时对应的临界RTFOT老化时间能够用于区分不同种类沥青的抗老化性能,而25℃残留针入度比适用于评价同种沥青的抗老化性能,并且还可以将动态方程联合起来,预测沥青的野外失效龄期。     

沥青组分对沥青抗老化性能影响研究

为掌握沥青组分对沥青抗老化性能的影响,选取5种沥青对其组分进行分析,并通过针入度、软化点及DSR等试验研究沥青老化前后性能变化规律,进而采用灰色关联分析法研究沥青组分对其抗老化性能影响主次,确定主要影响因素后以回归分析方法研究各因素对沥青抗老化性能影响趋势。结果表明:建议采用老化沥青残留物软化点增值、相位角比和复数模量比从不同角度反映沥青抗老化性能;饱和分+芳香分、芳香分和饱和分含量是影响老化沥青残留物软化点增值及复数模量比的主要因素,且三者影响程度依次降低,而沥青质是影响老化沥青残留物相位角比的主要因素;可按饱和分+芳香分、芳香分和饱和分顺序依次选择三者含量低或选择沥青质含量高的沥青提高其抗老化性能。     

沥青及其混合料老化性能的实验研究

对大庆70#和90#两种常用沥青进行室内老化试验,结果表明老化会使沥青及沥青混合料的各项性能出现下降趋势,而且不同种类沥青混合料的抗老化性能也有一定的差异。在道路工程建设中,要根据当地的环境条件和实际需要选用合适的沥青,以提高路面的使用寿命。     

基质沥青对改性沥青及其混合料的影响

SBS改性沥青能够提高沥青混合料高温抗车辙、低温抗开裂能力,并使之具有较好的水稳定性和抗老化能力。基质沥青标号和产地不同,生产的改性沥青的性能也不一样,混合料的路用性能也有差异。设计与施工时,应根据当地气候条件等选择合适的基质沥青进行改性。     

国产环氧沥青抗老化性能研究

随着我国交通事业的发展,对高性能材料如环氧沥青的需求将会越来越大．目前环氧沥青虽然仍主要依赖进口,但国产环氧沥青也已经研发并应用于工程实践。本文通过短期老化后环氧沥青的粘度试验和拉伸试验来评价国产环氧沥青的抗老化性能,通过马歇尔试验评价国产环氧沥青混合料的抗老化性能,并与美国环氧沥青的性能作对比。结果表明,国产环氧沥青的抗老化性能略逊于美国环氧沥青,但短期老化后仍满足技术指标要求．     

沥青老化性能评价方法

为了分析旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)评价沥青结合料整体老化性能的合理性,以及长期老化与短期老化试验结果之间的关系,采用组分试验、常规指标以及Superpave指标对沥青经短期老化试验(RTFOT)和长期老化试验(PAV)的样品进行了试验研究。结果表明长期老化后沥青样品的组分变化规律与短期老化不一致,物理指标增减幅度不同,但如按指标评价沥青的抗老化特性,两种不同老化方式的沥青优劣排序基本一致,这说明虽然短期老化不能全面反映沥青的抗老化特性,但在目前情况下作为沥青的优选方法是可行的。     

纳米二氧化钛对沥青老化性能的影响研究

针对纳米二氧化钛(TiO_2)对沥青老化性能的影响研究,以不同掺量的TiO_2分别对克拉玛依90#沥青和胶橡沥青进行改性,通过TFOT短期热氧老化和紫外线老化试验,宏观上用常规指标评价两种沥青老化前后的物理性能变化,微观上采用傅里叶红外光谱分析法精确计算沥青老化前后的羰基、亚砜基官能团含量,以羰基指数(I_(C=O))和亚砜基指数(I_(S=O))作为定量分析沥青老化行为的指标,通过分析沥青官能团指数及其与宏观性能之间相互对应的关系规律表明:掺量为1.5%的TiO_2能明显提高橡胶沥青的抗短期热氧老化和紫外线老化性能,经质量分数为3%的TiO_2改性后的克拉玛依90#基质沥青有较好的抗紫外线老化性能。     

基于流变性能的SBS改性沥青老化动力性能研究

应用老化动力学模型,建立了基于复数模量的老化动力学方程。通过对SBS改性沥青和基质沥青的流变性能试验,验证了在沥青材料老化过程当中,复数模量与老化反应的反应物浓度成反比的假设。根据假设求得了基于复数模量的老化动力学常数,并采用实测数据对老化动力学方程进行检验。结果表明:SBS改性沥青具有较高的反应活化能,具有较好的抗老化性能,实测数据能够较好的与理论计算数据吻合,采用复数模量建立老化动力学方程是合理的,并且更能反映沥青在老化过程当中流变学状态的变化。     

SBS和SBR改性沥青混合料抗紫外线老化性能研究

沥青路面的耐久性与沥青混合料抗老化性能密切相关.为了研究紫外线老化作用对沥青混合料力学性能以及高温抗变形能力的影响,通过对相同级配的SBS,SBR和基质沥青混合料紫外老化后进行劈裂试验和车辙试验,分析了经过不同紫外老化时间后3种混合料的劈裂强度和动稳定度的变化规律.结果表明：改性沥青混合料均表现出更好的抗紫外线老化的性能,其中SBS改性沥青混合料效果优于SBR改性沥青混合料.     

生活废旧塑料改性沥青性能及机理研究

介绍了裂化处治聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)类生活废旧塑料的方法。分别将原状造粒生活废旧塑料(RP)及裂化生活废旧塑料(CRP)按6%及8%掺量,掺入茂名90#及中海油70#两种基质沥青中制得生活废旧塑料改性沥青,对比试验研究了基质沥青及生活废旧塑料改性沥青的三大技术指标(针入度、软化点、延度)及存储稳定性、低温弯曲性能、黏度和老化性能。用红外光谱分析了裂化处治前后生活废旧塑料以及改性前后沥青的组成成分变化,研究了裂化处治生活废旧塑料改性沥青性能提高的机理。结果表明:各类裂化处治生活废旧塑料改性沥青高温稳定性显著提高,掺量6%条件下可使中海油70#基质沥青的软化点由48.7℃提高到70℃以上;存储稳定性好,不离析;低温弯曲、黏度、老化等性能未降低,与基质沥青性能相近。     

超热老化条件下改性沥青的性能变化规律分析

本文通过对基质沥青、SBS改性沥青以及高黏度改性沥青在6种温度下(190、200、210、220、230、240℃)进行的老化试验,分别得到六个不同的时间点(10、20、30、40、50、60 min)所测量的3种沥青软化点和针入度两大性能指标。试验结果表明,基质沥青在190～200℃短期(0～45 min)性能基本变化很小,基本不发生老化,可以直接使用。在210～220℃沥青性能变化处于"过渡"阶段;230～240℃沥青老化随时间变化趋于一致,老化程度较高;使用SBS改性剂和高黏改性剂对沥青进行改性,沥青的抗老化性能得到提升,相比基质沥青在6种温度下的老化程度降低了很多,有效解决了沥青在超热条件下的老化问题。     

融雪剂对沥青三大指标和微观老化性能的影响

选取了NaCl、CaCl_2和CH_3COOK三种融雪剂,分别以1%、2%、3%、4%的掺量加到基质沥青和SBS改性沥青中,制备成沥青试样,通过延度、软化点、针入度和傅里叶红外光谱试验,分析了加入三种融雪剂后两种沥青的高温性能、低温性能及红外光谱。结果表明:融雪剂对两种沥青的影响程度不同,基质沥青的高温性能有所提高,SBS改性沥青的高温性能有所降低;两种沥青在融雪剂的影响下低温性能都降低,但通过计算老化后的羰基指数,发现融雪剂提高了沥青的抗老化性能。     

不同稳定剂对天然胶乳改性沥青老化及黏附性能的影响

为了研究天然胶乳(N RL)对沥青性能的影响,采用不同稳定剂(蜡基和硅烷基)对NRL改性沥青进行处理.将8％的NRL添加到基质沥青中,随后分别添加0.3％的蜡基稳定剂和0.1％的硅烷基稳定剂制备改性沥青,通过旋转薄膜烘箱(RTFO)和压力老化仪(PAV)模拟沥青的不同老化状态.基于座滴法测量了不同老化程度下沥青的接触角和表面自由能,评价了蜡基和硅烷基处理后N RL改性沥青的黏附性能.基于动态剪切流变仪(DSR)和弯曲梁流变仪(BBR),评价了在不同老化条件下2种稳定剂对NRL改性沥青流变性能的影响.研究结果表明:加入N RL改性剂能改善沥青的高低温性能、提高沥青的表面自由能;蜡基稳定剂和硅烷基稳定剂改善了N RL与沥青基体之间的黏附性以及N RL改性沥青的抗老化性能,其中蜡基稳定剂的改善效果更佳.     

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。     

PSBR GS-1改性辽河90~#基质沥青的抗老化性能试验研究

通过旋转薄膜烘箱试验,研究SBR改性沥青和基质沥青在不同老化温度、老化时间下的软化点变化规律,并以软化点为参数建立了SBR改性沥青老化动力学模型,以此研究SBR改性沥青的老化动力性能.研究表明以软化点为参数建立的沥青老化动力学方程能够较好的反映沥青的老化过程.     

印尼布敦岩沥青改性沥青性能研究

以埃索70#沥青作为基质沥青,对不同掺量的印尼布敦岩沥青改性沥青的性能进行了研究,试验结果表明,随着岩沥青掺量的增加,改性沥青的抗变形能力、感温性能、高温性能和低温性能得到提高.同时,岩沥青为天然沥青且不含蜡,可有效提高改性沥青的抗老化能力.据此推荐了改性沥青综合性能优良的岩沥青,其适宜掺量为10%～20%,从而为岩沥青的应用提供了参考.     

高模量沥青混凝土路用性能试验分析

为了对高模量低标号沥青混凝土的路用性能进行分析,通过与基质沥青混凝土、SBS改性沥青混凝土的室内对比试验,分析了高模量低标号沥青混凝土的路用性能。试验结果表明:低标号沥青混凝土高温性能优异,在高应变水平下,拥有优于SBS改性沥青混凝土的疲劳性能,并且低温性能和抗水损害性能略强于基质沥青混凝土,将低标号沥青混凝土应用于高速公路中面层将是解决车辙病害的一个有效手段。     

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。