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.     

Bonifiber纤维及SBS改性沥青混合料性能的试验研究

对SBS改性沥青、70号沥青的性能进行对比检测．着重进行60℃下的动态剪切试验,并以车辙因子G^＊/sinδ评价不同沥青的抗永久变形能力。根据对70号沥青及SBS改性沥青混合料掺加0．25％博尼维纤维后的试验,对比分析了70号沥青混混合料、SBS改性沥青混合料、掺加纤维的70号沥青混合料和掺加纤维的SBS改性沥青混合料的高温稳定性、水稳性、低温抗裂性以及抗老化性能等路用性能。结果表明,SBS改性沥青的车辙因子远高于70号沥青胶结料,而添加博尼维纤维,更能增强沥青的抗永久变形能力;应用SBS改性沥青和博尼维纤维能够大幅提高混合料的高温性能,对其他路用性能也有一定改善。     

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。     

SBS/脱硫橡胶复合改性沥青路用性能研究

为提高脱硫橡胶沥青的高温性能,首先通过SBS改性剂与脱硫橡胶粉粒对沥青进行复合改性,然后根据SBS改性沥青与脱硫橡胶沥青的制备工艺及试验方案,对脱硫橡胶沥青和SBS/脱硫橡胶复合改性沥青的高温流变性能和路用性能进行了对比分析。结果表明:加入SBS改性剂后,复合改性沥青的车辙因子G~*/sinδ与剪切劲度模量G~*均增大,相位角δ减小,抗高温变形能力有所提高;通过SBS/脱硫橡胶复合改性后的沥青既具有脱硫橡胶沥青较低的粘度与低温条件下的柔韧性,还对改性沥青材料的高温性能和各项路用性能有明显提高。     

亲油型层状硅酸盐改性沥青分级(PG)试验研究

利用亲油型层状硅酸盐(OMMT)进行改性沥青的制备。利用动态剪切流变仪(DSR)研究了掺量在2%、4%、6%、8%的OMMT改性沥青高温流变性能,确定不同掺量下改性沥青的高温临界温度。利用薄膜烘箱(TFOT)、压力老化(PAV)对改性沥青进行老化模拟,利用低温弯曲流变仪(BBR)与DSR分别测定老化后残余沥青的低温蠕变劲度与中温疲劳温度,评价了不同掺量下OMMT改性沥青的低温性能与抗疲劳性能。综合上述温度指标,得出不同掺量对OMMT改性沥青PG分级性能的影响。     

用水量对泡沫沥青抗老化性能的影响

为了研究用水量对泡沫沥青抗老化性能的影响,选用了70号道路石油基质沥青和SBS改性沥青,对不同发泡用水量的沥青进行RTFOT及PAV测试,以疲劳因子G＊·sinδ作为评价指标,研究沥青的抗老化性能。试验结果表明：70号道路石油沥青随着发泡用水量的增加,极限疲劳温度增加,在常规发泡用水量（1%~2%）条件下,抗疲劳性能略有降低;SBS改性沥青在常规发泡用水量（3%）条件下,抗疲劳性能改善。     

基于流变性能试验的沥青高温稳定性评价

为了从流变性能角度评价沥青高温稳定性的好坏,依据superpave相关规范,通过采用动态剪切流变仪对三种不同性质沥青(70#基质沥青、SBS改性沥青和高模量沥青)进行流变性能检测。从温度、频率及应变三个方面分析了其高温稳定性变化。结果表明:高模量沥青的高温稳定性最好,SBS改性沥青的高温稳定性次之,而基质沥青的高温稳定性则最差。     

TLA／SBS复合改性沥青胶结料的抗老化性能

对TLA／SBS复合改性沥青进行了RTOFT短期老化、PAV热老化及UV紫外老化试验．采用常规沥青试验和DSR试验对老化后沥青胶结料进行了相关性能试验,并与对照组SBS改性沥青进行了对比分析．试验结果表明：TLA／SBS复合改性沥青在经历不同老化后,其软化点和粘度上升,针入度下降,复数剪切模量上升,相位角下降．与SBS改性沥青相比,TLA／SBS复合改性沥青各项性能指标变化幅度相对较低．DSR温度扫描试验结果表明：TLA的加入能提高SBS沥青的抵抗热老化和紫外老化的能力,TLA／SBS复合改性沥青具有更强的抗老化性能．     

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.     

加工与存储温度对SBS改性沥青的性能影响分析

选取4个加工温度(160,170,180,190℃)与3个存储温度(90,120,150℃)对3种SBS改性沥青(E+S-YS,E+S-YY,S+S-YY)进行改性加工与存储;应用沥青常规试验与重复蠕变试验,进行了感温性、高温性能、低温性能的试验研究。研究结果表明:不同的加工温度与储存温度,对3种SBS改性沥青的性能影响不同,当加工温度为180℃、存储温度为150℃时,S-YY改性剂的改性沥青各项性能达到最优;当加工温度为170℃、存储温度为120℃时,S-YS改性剂的改性沥青各项性能达到最优。针对不同类型的SBS改性沥青提出相应的制备与存储的温度推荐值。     

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。      

PPA与SBS复合改性沥青胶结料性能研究

传统的SBS改性沥青属物理共混改性,普遍存在着改性剂与基质沥青相容性差、热稳定性不足的问题。而PPA对沥青的改性属于化学改性,可有效弥补传统SBS改性沥青的不足,提高其路用性能。通过对不同掺量的SBS(3%、4%)与不同掺量的PPA(0.5%、1.0%、1.5%和2.0%)的复合改性沥青的针入度、软化点、5℃延度、旋转粘度、RTFOT、PAV老化后的技术指标以及PG分级等技术指标进行试验分析,并横向比较SBS+PPA与SBS改性沥青的性能变化关系,分析评价PPA加入沥青中的改性效果。结果表明:PPA加入到沥青中,可有效提高沥青的高温性能、耐老化性能,改善改性沥青的热存储稳定性。通过复配改性的沥青相容性好,且能有效提高其低温抗裂性,用部分PPA替代一部分SBS改性剂可达到成品改性沥青的路用性能,且降低了改性沥青的成本。     

SBS与岩沥青复合改性沥青混合料性能评价

为评价SBS和岩沥青复合改性沥青混合料的性能,首先制备不同质量分数(10%、20%、30%)岩沥青的复合改性沥青并对其性能进行评价与分析,然后基于SGC压实效应对沥青混合料配合比进行设计,最后通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、肯塔堡浸水飞散试验,评价四种改性沥青混合料的水稳定性,通过车辙试验和单轴贯入试验评价其高温抗车辙性能,通过低温弯曲小梁试验、疲劳试验分别评价其低温性能和疲劳性能。结果表明:复合改性沥青的性能较好,但不如SBS的性能,仅仅通过普通指标评价其性能是不全面的;复合改性沥青沥青混合料抗水损害性能优于SBS的,但是岩沥青掺量超过30%时,抗水损害性能有所降低;复合改性沥青60℃和70℃车辙动稳定度比SBS的提高均在30%以上,随岩沥青含量增加而增加;复合改性沥青混合料低温性能比SBS的稍微降低,但疲劳寿命均优于SBS;建议复合改性沥青中岩沥青含量不超过20%。     

不同老化条件对沥青性能的影响

沥青老化是影响沥青路面使用性能的重要因素。沥青老化与时间、光照及温度等因素有密切关系,该文采用室内薄膜烘箱试验（TFOT）、旋转薄膜烘箱试验（RTFOT）以及压力老化试验（PAV）来模拟沥青的短期老化和长期老化。通过旋转粘度试验（Brookfield）、动态剪切试验（DSR）、低温弯曲流变梁试验（BBR）得到了不同老化条件下沥青的高温黏度、G^＊/Sinδ指标及低温性能的变化规律。     

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。     

荒漠地区常用沥青高温流变性能试验分析

为研究荒漠地区4种常用沥青流变性能,按照规范采用DSR试验设备对原样沥青的流变参数进行对比分析,得出荒漠地区四种常用沥青流变性能规律。结果表明：相位角δ变化规律排序为：橡胶改性沥青＞ SBS改性沥青＞KLMY 70＃＞KLMY 90＃;复数剪切模量变化规律排序为：橡胶改性沥青＞ SBS改性沥青＞ KLMY 90＃＞KLMY 70＃;抗车辙因子G*／sinδ变化规律排序为：橡胶改性沥青＞ SBS改性沥青＞ KLMY 70＃＞ KLMY 90＃。研究表明,掺入橡胶粉的改性沥青可显著提高沥青的抗剪切的流变性能。研究结果可为荒漠地区高温条件下掺入橡胶粉改性剂的沥青路面提供长寿理论支撑和技术指导。     

胶粉改性沥青高低温流变特性研究

为探讨橡胶粉的掺量对沥青高、低温性能的影响,从流变性的角度对胶粉改性沥青进行了研究,采用动态剪切流变仪进行温度扫描、频率扫描和重复蠕变恢复试验,采用弯曲梁流变仪进行低温弯曲蠕变试验,研究其流变特性的影响变化规律。结果表明:橡胶粉能够有效增强沥青的高温和低温性能,且掺量(0%~20%)越高,改性沥青的性能越好。     

胶粉/SBS复合改性沥青与SBS改性沥青、橡胶沥青的基本性能比较研究

通过对胶粉/SBS复合改性沥青、SBS改性沥青、胶粉改性沥青进行沥青性能试验和混合料性能试验,对比分析了三种沥青在软化点、低温延度、针入度等指标上的差异以及混合料性能上的差异。考虑指标性能和成本控制的综合因素,胶粉/SBS复合改性沥青可以有更广阔的应用空间。     

SBS泡沫温拌沥青混合料的路用性能

为了研究泡沫温拌技术对SBS改性沥青混合料的影响,从SBS泡沫沥青的制备参数、混合料适宜的压实温度以及路用性能进行系统性的分析.试验结果表明,发泡时SBS改性沥青加热温度为170℃,用水量为沥青总量的3%;SBS泡沫温拌沥青混合料适宜的成型温度为150℃;SBS泡沫沥青混合料的高温性能和水稳定性与常规热拌沥青混合料的高温性能相当,低温性能略低但满足规范要求.     

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。