老化对沥青结合料粘弹性的影响

沥青结合料的老化是影响沥青路面使用性能的一个重要因素，应用旋转薄膜烘箱(RTFO)对沥青进行短期老化，通过压力老化仪(PAV)对经RTFO短期老化的沥青进行不同时间的老化，对老化沥青进行系统试验，研究老化对沥青结合料粘弹性的影响。结果表明老化使沥青结合料的粘性逐渐降低，增强了沥青结合料的抗变形能力(高温稳定性)，但抗疲劳开裂性能下降。     

沥青与沥青组分的差示扫描量热研究

采用沥青组分分析法和差示扫描量热仪(DSC)从微观上分析沥青的性质。试验选取ESSO 90#基质沥青及RTFO(旋转薄膜烘箱)/PAV(压力老化)基质沥青,研究了沥青的沥青质、饱和分、芳香分和胶质四组分。结果表明:DSC能较好的描述沥青内部相态随温度的变化,并与沥青宏观上的三大指标保持一致;沥青质、胶质对沥青的高温性能有影响,饱和分、芳香分对沥青的低温性能有影响;饱和分对沥青性质的影响很大。     

沥青与沥青组分的差示扫描量热研究

采用沥青组分分析法和差示扫描量热仪(DSC)从微观上分析沥青的性质。试验选取ESSO 90#基质沥青及RTFO(旋转薄膜烘箱)/PAV(压力老化)基质沥青,研究了沥青的沥青质、饱和分、芳香分和胶质四组分。结果表明:DSC能较好的描述沥青内部相态随温度的变化,并与沥青宏观上的三大指标保持一致;沥青质、胶质对沥青的高温性能有影响,饱和分、芳香分对沥青的低温性能有影响;饱和分对沥青性质的影响很大。     

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。     

基于Burgers模型的再生沥青流变特性分析

利用阿布森法从废旧混合料中抽提原老化沥青(记作O),掺入再生剂后制备了再生沥青(记作A),对A沥青进行旋转薄膜烘箱老化试验获得了再生短期老化沥青(记作RA)。对O、A、RA三种沥青进行了三大指标试验及小梁弯曲流变试验(BBR),并基于Burgers模型对再生沥青的流变特性进行了分析。结果显示:Burgers模型能够准确地拟合沥青小梁蠕变的整个过程,拟合的参数能够表征再生沥青的黏弹特性;再生剂补充了原老化沥青缺失的轻油成分,提高其蠕变速率,使得再生沥青在低温时拥有更优秀的变形能力,应力松弛能力增强,低温抗裂性提高。     

低黏油与SBS复合改性沥青流变性能研究

为了进一步提升聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）改性沥青的中温疲劳和低温抗开裂性能，将适量低黏度的大豆油（Bio-oil）和废机油（WEO）加入到SBS和基质沥青中制备成低黏油/SBS复合改性沥青。用旋转薄膜老化烘箱（FTRO）和压力老化容器（PAV）试验来模拟各改性沥青样品短期和长期老化。通过采用多应力蠕变松弛（MSCR）、线性振幅扫描（LAS）和弯曲梁流变仪（BBR）试验分别从高-中-低温性能的角度来表征复合改性沥青的流变性能。试验结果表明，两类低黏油均能有效地提升SBS改性沥青的中温疲劳性能和低温开裂性能，而MSCR结果显示高温性能受到了一定负面影响。总的来说，与WEO相比，Bio-oil的改性效率较高，即同等的性能提升前提下，所需Bio-oil掺量较低。     

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.     

沥青性能的DSC评价方法

应用DSC（differential scanning calorimetry）方法测定原样沥青聚集状态改变时的热量变化,以及沥青在不同老化程度下和掺加蜡含量不同时的热稳定性及变化程度,定性评价了不同沥青的温度稳定性和高温性能。结果表明,从DSC测试的热量变化可发现沥青经过改性后,温度稳定性提高了,吸热峰能量值减少了50％以上,感温性降低了;沥青分别经过旋转薄膜烘箱和PAV老化后,吸热峰能量值减少了40％以上,表明经过程度不同的老化试验,沥青的热稳定性更好;含蜡量越低,温度稳定性越好。DSC方法与沥青高温常规试验结果对比表明,沥青吸热峰的能量值和沥青的高温指标试验结果之间有较好的相关性和一致性,说明应用DSC评价方法可以从微观上验证与判断沥青的高温性能。     

复配废机油再生剂的制备及性能研究

以废机油为基础油分,添加抗老化剂、表面活性剂、稳定剂来提高其对老化沥青的再生效果和促进新老沥青的融合.采用旋转薄膜烘箱、沥青旋转黏度计、差示扫描量热仪(DSC)、动态剪切流变仪等仪器测定再生沥青的相关性能,并借助Design-Expert分析3种添加剂的最佳含量和再生剂掺量,最后通过再生沥青混合料的水稳性和低温抗裂性进一步分析再生剂的性能.研究结果表明:复配的再生剂能有效促进新旧沥青的老化且抑制再生沥青的二次老化,再生效果良好.     

老化沥青胶结料的疲劳特性研究

采用动态剪切流变仪(DSR)研究了短期老化与长期老化的沥青胶结料在应变模式,应力模式下的抗疲劳性能.实验中,采用了旋转薄膜烘箱实验(RTFOT)及压力老化(PAV)来模拟沥青胶结料的短期及长期老化.沥青胶结料的应变疲劳实验中选取1.0％,1.5％,2.0％以及2.5％四个应变值,应力疲劳实验中选取了0.25,0.35,0.45,0.55 MPa 4个应力值.实验结果表明,采用应变疲劳实验能够区别老化对沥青抗疲劳性能的影响,而应力疲劳并不能很好的显示老化对沥青抗疲劳性能的影响.因此,应变模式下的疲劳实验更适合用来评价老化沥青胶结料的抗疲劳性能.     

纳米TiO2改性沥青抗光老化性能研究

选用纳米TiO2对沥青进行改性。采用自制紫外光源环境箱对基质沥青和改性沥青进行紫外线光老化试验,根据光老化前后沥青性能指标的变化,研究纳米TiO2对提高沥青抗光老化性能的作用。结果表明,紫外光照射后,改性沥青的低温延度明显高于基质沥青,且光照前后软化点的变化率也低于基质沥青,说明掺入纳米TiO2能明显提高沥青的抗光老化能力。     

纳米层状硅酸盐改性沥青路用性能试验研究

针对沥青路面出现病害的原因,采用纳米层状硅酸盐改性沥青提高沥青路面抗病害能力。通过室内常规的针入度、延度、软化点、旋转薄膜烘箱老化试验及SHRP的动态剪切、弯曲梁流变、PAV压力老化试验,对比研究了纳米层状硅酸盐改性沥青与基质沥青、SBS及PE改性沥青的感温性、高低温特性及老化特性等路用性能,得出松香基膨润土纳米层状硅酸盐改性沥青具有较好的路用性能,为工程应用打下基础。     

高寒地区光老化对沥青混合料低温性能影响

针对我国高寒地区低温及光照辐射强的气候特点,采用氙灯老化箱模拟沥青混合料所受光照作用,对沥青混合料进行人工加速光老化。通过劈裂试验、小梁弯曲试验、低温收缩试验,研究不同时照的光老化对沥青混合料的低温性能影响程度。实验结果表明,经历一定年限的光老化会对基质沥青混合料的低温性能产生显著的影响,而用SBR添加剂能有效防治混合料的光老化,改善混合料的低温性能,为高寒地区沥青路面选择合适的沥青材料和光老化研究提供参考。     

SBS改性沥青二次老化性能分析

沥青再生是路面再生的重要组成部分,为研究SBS改性沥青及混合料二次老化性能的变化规律,通过试验对SBS改性沥青的原样、一次老化、再生、二次老化及其混合料的性能进行了综合分析。研究表明：无论是SBS改性沥青还是其混合料,二次老化性能的下降速度均比第一次快,第二次老化后的沥青混合料的路用性能甚至会出现不满足规范要求的情况,建议在SBS改性沥青的再生过程中加入适量的SBS改性剂,以改善再生混合料的路用性能。     

沥青老化评价指标分析及老化程度研究

通过研究沥青老化的过程及规律,在对现行规范中评价沥青老化的各项指标进行试验分析的基础上,回归了沥青的老化指标与老化时间之间的关系,采用综合指标来确定沥青老化的速率及界定老化的等级,为后期进行旧沥青再生及旧沥青混合料性能的改善提供一定的参考依据.     

氙灯加速老化对沥青混合料性能的影响

为考察沥青混合料的性能受光照的影响,对三种级配类型及四种沥青的沥青混合料进行氙灯加速老化试验.用马歇尔稳定度和流值、紫外光老化前后马歇尔稳定度和流值的变化分别评价沥青混合料的高温稳定性和抗紫外光老化能力.结果表明木质素纤维能够有效改善沥青混合料的高温稳定性及抗紫外光老化性能.不同级配类型的沥青混合料的高温稳定性和抗紫外光老化性能各有差异:密级配受影响程度最小,半开级配次之,开级配最差.这些特点可以为沥青混合料紫外光老化的研究提供有益的参考,也为紫外线辐射强烈的西部地区沥青混合料的评价与选择提供依据.     

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。     

沥青路面的再生机理与再生剂研究

沥青路面再生的关键技术是对老化沥青的再生。从沥青的微观化学结构入手,分析了胶体结构理论中各组成成分对沥青性能的影响,并剖析了沥青的老化机理,从而提出了再生剂性能的技术要求,在分析了再生剂应有的组成成分的基础上试配了RT-A型再生剂并对其性能进行了试验研究,发现其再生效果显著。     

温拌再生沥青胶结料二次老化性能

为研究温拌再生沥青胶结料的二次老化性能,以2种常用温拌剂为基础,考虑再生剂与不同改性剂复杂耦合作用,提出3种不同的再生方案;基于动态剪切流变试验,分析3种不同温拌再生方案下的沥青胶结料在二次老化前后、不同二次老化程度下的黏弹性能、抗车辙性能及抗疲劳性能的变化规律,通过傅里叶红外光谱试验和环境扫描电镜试验分析了不同温拌再生方案下沥青胶结料表面化学官能团及其微观结构的变化规律。研究结果表明:Sasobit温拌剂较大程度提高了再生沥青胶结料在二次老化后的弹性特征及抗车辙性能,但其疲劳寿命在5%应变水平及二次老化作用下小于10 000次;Evotherm 3G与SBR胶乳及胶粉的结合在一定程度提升了再生沥青胶结料在二次老化后的高温性能,且保留了原有的低温性能,其与SBR胶乳的结合呈现出最佳的黏弹性能,而其与胶粉的结合呈现的不可恢复蠕变柔量在二次老化后仍小于0.05,展现出极佳的抗车辙性能;微观化学物理特性分析结果揭示了不同再生方案下的二次老化机理,其化学官能团及微观结构表征的变化规律与动态流变剪切特性的变化规律呈现出较好的相关性。