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。     

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。     

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.     

SMA13沥青混合料老化性能研究

利用英国进口的多功能气动沥青材料试验机Cooper NU-14测定了SMA13沥青混合料未经老化、短期老化后和长期老化后马歇尔试件的动态间接拉伸试验参数,分析了影响SMA13沥青混合料抗老化性能的相关因素,并将之与AC13沥青混合料的抗老化性能进行了比较.结果表明,短期老化是沥青混合料老化的主要阶段,沥青膜厚度、矿料级配组成和空隙率对沥青混合料的老化性能有重要影响.     

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。     

SBS改性沥青抗裂特性的SHRP试验研究

为了探求SBS改性沥青的抗疲劳性能和低温抗裂性能，以三种常用的国产沥青为基质沥青，SBS为改性剂，通过选择合适的工艺条件，制备得到成品SBS改性沥青．运用SHRP试验方法中的动态剪切流变仪(DSR)、弯曲梁流变仪(BBR)分别对三种SBS改性沥青的RTFO/PAV残留物的流变特性进行了试验研究，结果表明：在较宽的温度域范围内，经RTFO／PAV老化的SBS改性沥青试样的复数剪切模量G^*、相位角δ、疲劳开裂因子G^* Sinδ、低温蠕变劲度S及蠕变速率m值与试验温度T之间存在着良好的相关性。     

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.     

Superpave与针入度体系在沥青胶结料性能评价中的差异分析

鉴于我国现行的针入度体系并不能直接表征沥青路面的性能,而Superpave体系更贴近于对沥青路面性能的分析,着重阐述了Superpave结合料规范与我国现行的针入度体系在评价沥青胶结料性能中的差异,并且通过两个典型的试验结果进行了验证,建议在实际质量控制中将常规指标与Superpave指标均作为沥青质量控制的技术指标,并重点控制一阶段(短期老化)四指标(针入度、延度、软化点与G*/sinδ)。     

新疆地区常用沥青短期老化低温性能的评价

以新疆地区4种常用沥青为例,应用BBR试验仪器,通过对RTFOT试验前后沥青低温性能指标的对比分析,得出4种沥青短期老化前后低温性能的排序,及改性沥青对短期老化的敏感性大于基质沥青,且短期老化对沥青松弛性能的影响大于对沥青劲度的影响。     

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。      

盐度对Sasobit温拌沥青胶结料性能影响分析

Sasobit温拌排水沥青路面以其良好的环境效益和使用效果而受到越来越多的关注,但试验表明其低温和疲劳性能指标有所下降。为了提高其性能指标,采用掺加不同剂量（1%,3%,5%,7%）食盐于Sasobit高粘沥青中,通过室内试验模拟沥青路面使用过程中沥青的短、长期老化,并进行相应的流变性质试验、弯曲蠕变劲度试验以及布氏旋转粘度试验,试验结果表明：相比较原样髙粘沥青,Sasobit高粘沥青的车辙因子有较大幅度的提升,蠕变劲度有所下降;添加食盐的Sasobit高粘沥青的车辙因子略有降低,但蠕变劲度和疲劳因子随食盐掺加量的增加有先减后增的趋势;进一步的粘温曲线图表明最佳的食盐用量为沥青质量的5%。     

采用动态剪切流变试验评价沥青高温性能

沥青结合料的质量好坏直接影响到沥青路面的使用性能及使用寿命,通过对8种沥青结合料经PTFO老化前后进行动态剪切流变试验测定的车辙因子评价沥青结合料的高温性能,车辙因子越大,沥青结合料的高温性能就越好。     

沥青高温流变评价指标对比

为了有效评价沥青混合料的高温抗变形性能,应用旋转粘度试验、动态剪切流变试验与重复蠕变试验,测试了粘度、车辙因子与蠕变模型参数,利用伯格斯模型对高温蠕变试验数据进行了拟合,结合沥青混合料高温车辙试验结果,分析了3种高温流变指标与沥青混合料高温性能的相关性。分析结果表明:车辙因子在评价改性沥青混合料高温性能时并不适用,模型参数与沥青混合料动稳定度的相关性最大,达到0.9887,说明蠕变参数可以准确地反映各种沥青混合料的高温抗变形性能。     

抽提回收过程对沥青老化程度评价的影响

对不同老化程度的沥青先采用三氯乙烯溶解，再用真空旋转回收仪回收，然后对沥青进行系统的试验，获得不同老化程度的沥青在抽提回收前后的针入度、软化点、延度、粘度等常规指标以及动态剪切模量、相位角、低温弯曲蠕变劲度、低温抗拉强度等性能指标，通过分析各项性能的变化研究抽提回收过程对沥青老化程度的影响规律。试验结果表明不同老化程度的沥青在经过抽提回收过程后，其各项性能指标的变化均较小，排除试验误差的影响，采用真空旋转回收仪回收沥青时对沥青的老化程度的影响可以忽略，因此可以用于评价沥青的老化程度。     

SBS改性沥青光老化性能试验研究

沥青在高温、光氧作用下会发生一系列物理及化学变化,通过常规试验、动态剪切试验、BBR试验并结合FTIR试验来研究老化后的性能,结果表明,SBS改性沥青老化后出现了羧基和亚砜基;其软化点增加,针入度减小,低温延度降低,缩短了路面使用寿命。     

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。     

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。     

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。