高模量沥青及混合料性能试验研究

运用基质沥青、不同剂量SBS改性沥青进行试验,发现掺5%SBS的改性沥青可以达到高模量沥青的性能技术要求,进一步在70号基质沥青中加入法国高模量外掺剂与5%SBS改性沥青及基质沥青混合料常规性能和动态模量对比试验,发现PR MODULE改性沥青混合料可以很好地达到高模量技术标准,5%SBS改性沥青混合料常规性能可以达到高模量技术标准,但动态模量试验结果未能达到高模量混合料的性能要求。     

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。     

纳米CaCO_3/SBS复合改性沥青混合料的路用性能

为研究纳米CaCO_3/SBS复合改性沥青混合料的路用性能,以壳牌A-70~#道路石油沥青为基质沥青,分别制备基质沥青、纳米CaCO_3改性沥青、SBS改性沥青和纳米CaCO_3/SBS复合改性沥青混合料。通过高温、低温、水稳定性和抗疲劳性能试验,对不同沥青混合料的路用性能进行对比分析,结果表明,CaCO_3/SBS复合改性沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和抗疲劳性能有明显增强,而低温抗裂性能较SBS有所降低,但仍能满足规范要求。     

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。     

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。     

辽宁中部环线高速公路铁本段高模量沥青混凝土性能评价

结合辽宁中部环线高速公路铁岭至本溪段实体工程,对添加KPL抗车辙剂的高模量沥青混凝土性能进行评价,对比分析了高模量沥青混合料、普通沥青混合料和SBS改性沥青混合料性能变化规律,分析了抗车辙剂对沥青混合料性能的影响。结果表明,KPL抗车辙剂可显著提高沥青混合料的高温稳定性,改善水稳定性能效果明显,但对低温抗裂性能改善效果不明显,达不到SBS改性沥青混合料的性能指标。     

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。      

高模量沥青混合料性能研究

为促进高模量沥青混合料的推广应用,对高模量沥青混合料的性能进行分析,并与基质沥青混合料、SBS改性沥青混合料进行对比。结果表明:高模量沥青混合料较基质沥青混合料,静态模量提高28.7%,动态模量能够达到静态模量的5~7倍,且超过14000MPa,是基质沥青混合料的1.64倍;高模量沥青混合料具有优良的高温抗车辙能力;高模量沥青混合料低温性能满足使用要求,应根据地域温度及性能需求选择应用层位;高模量沥青混合料抗疲劳性能优越,是普通沥青混合料疲劳寿命的1.1~1.48倍。     

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。     

纳米层状硅酸盐改性沥青混合料路用性能研究

通过马歇尔设计方法确定基质沥青、松香基纳米增强沥青和SBS聚合物改性沥青混合料的最佳油石比。在此基础上,对各种沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等路用性能进行对比研究,得出纳米层状硅酸盐改性沥青混合料的高温稳定性及水稳定性较基质沥青混合料有较大幅度的提高,与SBS改性沥青的改性效果相当,在实际工程中有较大的应用价值。     

天然岩沥青改性沥青及混合料性能试验研究

通过在不同基质沥青中掺加不同剂量的天然岩沥青,采用Sup-20混合料,开展高温、低温性能试验,比较分析确定适宜改性的基质沥青,推荐了最佳岩沥青掺量。根据最佳岩沥青掺量,采用Sup-13和Sup-20沥青混合料,分析比较了基质沥青、天然岩沥青改性沥青、SBS改性沥青混合料的水稳定性、高温及低温性能。结果表明,天然岩沥青改性沥青能够显著提高混合料的高温稳定性,改善水稳定性。     

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。     

布敦岩沥青Superpave-20路用性能试验研究

运用美国Superpave级配设计理念,采用旋转压实(SGC)成型沥青混合料试件,分别对SBS改性沥青混合料与布敦岩沥青(BRA)混合料进行路用性能比较和分析。试验结果表明:相同沥青用量时,SBS改性沥青混合料的高温稳定性优于BRA岩沥青混合料,两者的水稳性能和低温抗裂性能相差不大。BRA岩沥青混合料所有性能指标均满足路面规范要求,证明掺少量BRA岩沥青便可显著改变基质沥青高温稳定性和水稳定性。同时BRA岩沥青较SBS改性沥青成本低,施工方便,环保节能。     

高模量沥青混合料路用性能研究

以克拉玛依90#石油沥青为基质沥青,对掺量为0.3%、0.6%和0.9%的DUROFLEX高模量沥青改性剂和4%SBS的改性沥青混合料路用性能进行对比试验。结果表明,掺加DUROFLEX改性剂的高模量沥青混合料可以明显改善沥青混合料的高温稳定性和水稳定性,而对低温抗裂性和抗疲劳性的影响不大。从性能方面考虑,建议DUROFLEX高模量沥青改性剂的最佳掺配量为0.6%。     

一种新型优质外掺剂改性沥青混合料路用性能的试验研究

TPR(Thermoplastic Rubber,热塑性橡胶)改性剂是以热塑性丁苯橡胶SBS为原材料并添加其他高分子材料经过共混加工而成的优质沥青混合料添加剂。为了研究TPR改性沥青混合料路用性能,本文以基质沥青混合料和SBS改性沥青混合料为对比,采用车辙试验、低温小梁弯曲试验以及浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验分析了TPR改性沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳定性能,并对TPR改性沥青混合料的经济性进行了分析。分析结果表明:与基质沥青混合料和SBS改性沥青混合料相比,TPR改性沥青混合料的高温性能得到显著改善,低温性能和水稳定性一定程度上得到改善,且经济性良好。     

布敦岩沥青改性AC-20C在高速公路中面层的应用

以A-70石油沥青为基质沥青,掺入3％布敦岩沥青,对AC-20C沥青混合料改性.在室内开展相关材料和配合比设计试验,对混合料水稳定性、高温稳定性、低温性能等路用性能进行评价,并与同级配SBS改性沥青AC-20C沥青混合料路用性能进行对比研究.结果表明:BRA改性AC-20C混合料与SBS改性沥青AC-20C混合料相比,其高温稳定性和水稳定性更优,而其低温性能略低于后者,但满足改性沥青混合料技术要求,具有良好的改性效果和推广价值.     

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。     

氯盐融雪剂对沥青结合料路用性能的影响

选取基质沥青和SBS改性沥青以及NaCl、CaCl2融雪剂,制备了沥青试样,采用软化点、针入度、延度、粘度和红外光谱等试验方法,分析了氯盐融雪剂浸泡后的沥青高温性能、低温性能、感温性能、抗老化性能及红外光谱,揭示了氯盐融雪剂对沥青结合料路用性能的影响及其作用机理。分析结果表明：融雪剂提高了基质沥青的高温性能,降低了SBS改性沥青的高温性能;融雪剂降低了基质沥青的感温性能,增强了SBS改性沥青的感温性能;融雪剂降低了沥青的低温性能,但提高了沥青的抗老化性能;CaCl2融雪剂对基质沥青路用性能的影响更明显,NaCl 融雪剂对SBS 改性沥青路用性能的影响更明显;融雪剂与沥青没有发生化学反应,融雪剂浸泡不会引起沥青分子结构或官能团的变化。     

基于固有与改善性能的SBS改性剂最佳掺量确定

基于沥青的固有与改善性能，在代表沥青性能的三大指标基础上，研究了SBS改性沥青在SBS改性剂在2%、4%、6%、8%掺量下沥青三大指标及密度、动态剪切模量、动力粘度、表观粘度、弹性恢复试验的变化情况，分析了不同产量下SBS改性沥青较原有90^#基质沥青性能的变化，根据改善性能的变化由此来确定SBS改性沥青在SBS改性剂的最佳掺量。研究表明：SBS改性沥青的流变性能和抗变形性均优于基质沥青，等同于经SBS改性剂改性后的沥青所获得的改善性能优于沥青固有性能的结论。同时也对比出在SBS改性剂产量为4%时，SBS改性剂所得到的综合改善性能最优。     

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。