硅藻土改性沥青胶浆高低温流变性能试验研究

对老化前后不同硅藻土掺量的硅藻土改性沥青胶浆进行动态剪切流变试验和弯曲梁流变试验,研究硅藻土改性沥青胶浆的高低温流变性能。试验结果显示,随着试验温度的升高,硅藻土改性沥青胶浆的高温性能逐渐降低,老化使沥青胶浆的高温性能削弱;随着硅藻土掺量的增多,沥青胶浆的相位角逐渐减小,复数模量和车辙因子逐渐增大,沥青胶浆的高温性能得到提升。用蠕变劲度评价硅藻土改性沥青胶浆低温性能时,硅藻土掺量越多对低温性能越不利,而m值随硅藻土掺量的增大表现出先减小后增大的变化趋势,建议用m值评价硅藻土改性沥青胶浆的低温性能。     

硅藻土改性沥青在冻融循环下的基本性能及微观研究

为了研究冻融循环作用对硅藻土改性沥青基本性能的影响,通过沥青的常规三大指标对硅藻土改性沥青、3次冻融循环后以及8次冻融循环后的硅藻土改性沥青进行试验,并利用电镜扫描和原子力显微镜进行对其进行观测。结果表明:经冻融循环作用后的硅藻土改性沥青感温性能下降幅度明显,对基质沥青的低温抗裂性影响较大,对硅藻土改性沥青的低温抗裂性影响较小,对硅藻土改性沥青的高温稳定性有所降低;电镜扫描结果表明由于冻融循环作用硅藻土颗粒吸形成较大的聚集体,从而间接的影响改性沥青的性能;原子力显微镜结果表明硅藻土改性沥青由于冻融循环导致结构被破坏,导致了硅藻土改性沥青的性能有所下降。     

硅藻土改性沥青胶浆性能研究

通过常规试验和美国SHRP的动态剪切流变试验、弯曲梁蠕变试验，研究硅藻土改性沥青胶浆的技术性能和流变特性，并将常规试验和SHRP试验结果进行对比分析，结果表明：硅藻土可以大大改善沥青胶浆的高温稳定性和抗老化性能，常规试验不能很好地评价硅藻土改性沥青胶浆的技术性能。     

硅藻土改性沥青胶浆性能研究

通过常规试验和美国SHRP的动态剪切流变试验、弯曲梁蠕变试验,研究硅藻土改性沥青胶浆的技术性能和流变特性,并将常规试验和SHRP试验结果进行对比分析,结果表明:硅藻土可以大大改善沥青胶浆的高温稳定性和抗老化性能,常规试验不能很好地评价硅藻土改性沥青胶浆的技术性能.     

硅藻土改性对沥青混合料路用性能的影响

为了验证硅藻土改性沥青混合料的路用性能,对三种不同的硅藻土改性沥青及沥青混合料进行一系列的室内试验研究,包括低温水稳定性试验研究、高温车辙试验、低温弯曲及直接拉伸试验。结果表明:硅藻土改性能够显著改善沥青混合料的高温性能及低温抗裂性能。     

硅藻土改性对沥青路面低温性能的影响

为了确保硅藻土改性沥青混合料的低温抗裂性能,对3种不同的硅藻土改性沥青及沥青混合料进行一系列的室内试验研究,包括低温弯曲试验、直接拉伸试验、蠕变试验及应力松弛试验。结果表明：硅藻土改性沥青混合料能够显著改善低温抗裂性能,是一种值得推广应用的改性剂。     

不同掺量硅藻土对硅改沥青低温性能的影响

为了满足寒区沥青混合料的低温性能,使沥青混合料具有更好的路用性能和耐久性,探索使用硅藻土改性基质沥青。同时,考虑硅改沥青中硅藻土的利用效率和环保等因素的影响,对沥青中加入质量不等的硅藻土,测试不同掺量硅藻土对沥青低温性能的影响。根据美国SHAP计划中提出的BBR试验,测试了不同硅藻土剂量下的硅改性沥青,通过试验得到的劲度模量及蠕变速率两个参数评价硅改沥青的低温性能,研究不同质量的硅藻土对沥青低温性能的影响。     

纳米氧化锌、碳酸钙材料改性沥青混合料路用性能的试验研究

为了进一步提高SBS改性沥青路面的路用性能,制备了纳米Zn O/Ca CO3/SBS复合改性沥青及混合料,通过对改性前后沥青的常规物理性能、流变性能进行对比从而确定最佳配比,并对确定最优掺量后的纳米材料改性沥青混合料进行高温、低温、水稳定性、抗疲劳性能试验,对不同沥青混合料的路用性能进行分析对比,结果表明:将一定比例的纳米材料加入SBS改性沥青中,对沥青的三大指标、高温流变性能均有较好的改善作用,同时,纳米材料复合SBS改性沥青混合料在高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、疲劳耐久性方面也优于未添加纳米材料的普通SBS改性沥青,由此可见,纳米材料可以更好地提高SBS改性沥青的路用性能。     

四川攀西硅藻土改性沥青混合料温度性能研究

硅藻土是一种应用于沥青路面的无机改性材料,可以提高沥青混合料高温稳定性,但对混合料低温稳定性能改善较小。结合四川攀西地区所产硅藻土对该种硅藻土改性沥青混合料温度稳定性展开研究,采用高温车辙试验和低温弯曲研究其改性效果以评价该地区硅藻土改性沥青高温稳定性能和低温抗裂性能,旨在找到高低温改性性能兼备的硅藻土,并以SBS改性沥青混合料作为对比。     

填料型硅藻土改性沥青胶浆试验研究

通过常规指标试验和SHRP规范中的高温动态剪切(DSR)试验、低温弯曲蠕变(BBR)试验对不同类型硅藻土的硅藻土改性沥青胶浆的路用性能进行了研究,提出路用硅藻土技术指标。     

基于DSR试验的硅藻土改性沥青的高温性能研究

基于美国SHRP的研究成果,通过动态剪切流变(DSR)试验,分析不同温度下不同硅藻土掺量的硅改沥青的高温性能情况,试验结果表明,通过对车辙因子的比较不同掺量硅藻土改性沥青高温性能良好并且规律基本一致,根据经济等其他因素考虑可选取产量较高的硅藻土改性沥青进行道路工程应用。     

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。     

TPS改性沥青流变性能研究

为了研究TPS改性沥青的性能,采用DSR流变性指标,通过温度扫描、频率扫描试验,研究了基质沥青、SBS改性沥青及不同掺量下TPS改性沥青的流变性能。试验表明,TPS改性剂对改性沥青高、低温性能、抗疲劳特性的提高有较大的影响,并通过试验得出了TPS最佳掺量。     

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.      

PR改性沥青胶浆性能评价

沥青胶浆的流变特性与沥青混合料的路用性能有着密切的联系,通过DSR和BBR试验分别测试了PR改性沥青胶浆的高温、低温性能,并与基质沥青胶浆和SBS改性沥青胶浆进行了比较。结果表明PR改性沥青胶浆的高温性能十分突出,而低温性能与基质沥青胶浆接近。     

OMMT/SEPS复合改性沥青的性能研究

为了改善聚合物改性沥青的储存稳定性问题,以苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(SEPS)加纳米蒙脱土(OMMT)作为复合材料,用作沥青粘结剂的改性剂.通过常规试验(针入度、软化点、离析试验)和流变性能试验(动态剪切流变仪和弯曲梁流变仪)对沥青性能进行评价.试验结果表明:加入SEPS不仅能提高沥青的温度敏感性,还能改善沥青的高低温流变性能;并随着掺量增加,其改善效果越好.添加OMMT能进一步提高SEPS改性沥青的高低温性能,说明改性后的沥青粘结剂具有较高的刚度、弹性和柔韧性,对沥青永久变形的影响较小,发生低温开裂的可能性变小.此外,OMMT能改善SEPS改性沥青的储存稳定性,降低SEPS与沥青之间在高温储存过程中降解和分层可能性.     

纳米石墨烯改性沥青流变性能研究

在国内外研究现状的基础上,通过布氏粘度、动态剪切流变试验(DSR)和低温弯曲梁流变试验(BBR)研究了纳米石墨烯改性沥青的流变性能,试验结果表明:石墨烯能够明显增加沥青的粘度,改善沥青的高温抗永久变形能力,但对低温性能会产生不利影响。     

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。      

岩沥青改性沥青的流变特性试验研究

为了研究岩沥青在不同掺量情况下对沥青流变特性的影响,通过对岩沥青掺量为9%、12%、15%和18%的改性沥青及基质沥青进行动态剪切流变试验和弯曲梁流变实验,对比分析了不同掺量岩沥青对基质沥青的高温及低温性能的影响。研究表明:掺入岩沥青后,随扫描温度的升高,同一温度下改性沥青的复数模量、车辙因子减小,相位角及损失正切增大,动粘度减小,但以上参数均高于基质沥青,能有效改善沥青的高温稳定性。蠕变劲度增大,蠕变速率减小,改性沥青的脆性增大,低温性能有所降低。将岩沥青掺量控制在一定范围,不会对其低温性能产生大的影响。建议岩沥青的最佳掺量为12%~15%。     

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。