SBS和SBR改性沥青混合料抗紫外线老化性能研究

沥青路面的耐久性与沥青混合料抗老化性能密切相关.为了研究紫外线老化作用对沥青混合料力学性能以及高温抗变形能力的影响,通过对相同级配的SBS,SBR和基质沥青混合料紫外老化后进行劈裂试验和车辙试验,分析了经过不同紫外老化时间后3种混合料的劈裂强度和动稳定度的变化规律.结果表明：改性沥青混合料均表现出更好的抗紫外线老化的性能,其中SBS改性沥青混合料效果优于SBR改性沥青混合料.     

基于失效温度动态方程的沥青抗老化性能评价

为了研究沥青的抗老化性能并预测其野外失效龄期,选用1种普通沥青和2种SBS改性沥青。在同一温度下,分3个不同的时段进行了旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)。用动态剪切流变仪(DSR),测定了不同时段老化沥青的高温失效温度和中温失效温度。运用回归分析,拟合了3种沥青失效温度和25℃针入度与RTFOT老化时间的动态方程。分析了老化过程中高温抗车辙性能和中温抗疲劳性能的变化规律,并推算出中温抗疲劳性能失效时的临界RTFOT老化时间。以该老化区间为基础,评价了沥青的老化度和老化速率。研究结果表明:中温抗疲劳性能失效时对应的临界RTFOT老化时间能够用于区分不同种类沥青的抗老化性能,而25℃残留针入度比适用于评价同种沥青的抗老化性能,并且还可以将动态方程联合起来,预测沥青的野外失效龄期。     

高模量剂对沥青混合料抗老化性能的影响研究

为了研究高模量剂对沥青混合料抗老化性能的影响,通过试验,研究了高模量剂掺量对沥青混合料短期老化和长期老化后水稳定性和低温抗裂性能的影响,并与未经老化的沥青混合料作对比。试验结果表明,高模量剂的加入能大幅改善沥青混合料经短期老化和长期老化后的水稳定性和低温抗裂性,且在一定范围内增大高模量剂掺量能显著提高沥青混合料的抗老化性能,而超过一定值后再增加高模量剂掺量反而会使沥青混合料的抗老化性能降低,综合考虑高模量剂掺量不宜大于0.6%。     

低标号高模量剂在沥青混合料中的应用

通过高温车辙试验、低温小梁试验、冻融劈裂试验和动态模量试验,研究低标号高模量剂与集料的拌和温度及拌和时间对高模量沥青混合料的动态模量和路用性能的影响。研究结果表明:拌和温度升高,有利于提高低标号高模量剂的改性效果,但存在最佳的温度区间,180~190℃时,高模量沥青混合料的各项性能满足技术指标,温度高于190℃,高模量沥青混合料的性能衰减过快;拌和时间延长,可以提高低标号高模量剂与集料的拌和效果,但时间过长,沥青容易发生老化,影响高模量沥青混合料的性能,推荐低标号高模量剂与集料的拌和时间为 15 s。     

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.     

超热老化条件下改性沥青的性能变化规律分析

本文通过对基质沥青、SBS改性沥青以及高黏度改性沥青在6种温度下(190、200、210、220、230、240℃)进行的老化试验,分别得到六个不同的时间点(10、20、30、40、50、60 min)所测量的3种沥青软化点和针入度两大性能指标。试验结果表明,基质沥青在190～200℃短期(0～45 min)性能基本变化很小,基本不发生老化,可以直接使用。在210～220℃沥青性能变化处于"过渡"阶段;230～240℃沥青老化随时间变化趋于一致,老化程度较高;使用SBS改性剂和高黏改性剂对沥青进行改性,沥青的抗老化性能得到提升,相比基质沥青在6种温度下的老化程度降低了很多,有效解决了沥青在超热条件下的老化问题。     

车辙率评价沥青混合料高温性能研究

针对动稳定度指标试验温度单一、试验时间较短的缺陷,引入车辙率指标,通过对AC16(J)、SMA16及AC16(W)三种代表性沥青混合料,进行四个不同试验温度(40℃、50℃、60℃、70℃)下的长时间(4h)车辙试验研究,拟合回归得到车辙率与试验温度的指数关系。试验结果表明,相对动稳定度指标,车辙率指标能更客观、准确评价不同类型沥青混合料在不同温度下的高温稳定性能。     

分析老化温度、时间对SBS改性沥青混合料路用性能及评价的影响

SBS改性混合料施工温度明显高于普通沥青混合料,为了探究短期老化试验条件对SBS改性沥青混合料路用性能的影响,通过烘箱老化方法在135℃、150℃、165℃温度下分别对SBS改性沥青混合料老化4 h、8 h、12 h后,进行沥青混合料路用性能试验对比研究分析。结果表明,老化试验温度设定在150℃、165℃温度更加适宜SBS改性沥青混合料;与弯拉强度和弯拉应变,劲度模量更适宜SBS改性沥青老化后低温性能的评价;残留稳定度比难以区分SBS改性沥青混合料老化水稳定性的优劣,但可以用冻融劈裂比评价SBS改性沥青混合料老化后的水稳定性。     

基于降黏与表面活性的温拌沥青及混合料性能对比

采用70#沥青、SBS改性沥青,分别添加有机降黏温拌剂Sasobit和表面活性温拌剂DAT,对比评价两类温拌剂对沥青及沥青混合料性能影响;基于温拌沥青性能研究,提出温拌沥青混合料施工温度控制方法,给出参考施工温度,采用动、静态试验方法系统研究温拌沥青混合料性能,评价温拌混合料的疲劳性能和黏弹特性,建立相应疲劳方程和修正Burgers模型。研究表明:Sasobit明显改善沥青高温稳定性,在100~135℃降黏作用显著,证明DAT降温效果更好,对沥青性能影响小,不具降黏效果;Sasobit和DAT均可减轻沥青老化,Sasobit沥青抗老化性能更好;Sasobit显著提高混合料高温稳定性,DAT对混合料高温性能没有影响,两类温拌剂均对混合料短期水稳定性影响小,但Sasobit会劣化长期水稳定性,而DAT则具有改善作用;Sasobit会降低混合料低温性能,DAT对混合料低温性能影响小;Sasobit混合料抗疲劳性能优于DAT,其疲劳破坏具有脆性特征,DAT混合料疲劳破坏具有塑形特征,证明Sasobit沥青混合料具有更好的弹性恢复能力和高温性能。     

泡沫温拌对湖沥青改性沥青性能的影响研究

将泡沫温拌技术与湖沥青改性沥青共同应用可在提升沥青混合料的施工和易性的同时,实现节能减排,但目前对泡沫温拌前后湖沥青改性沥青性能的变化研究较少。通过室内试验,采用软化点、fail temperature、延度、蠕变劲度S及蠕变速率m、针入度指数、疲劳因子G~*sinδ等指标对泡沫温拌前后湖沥青改性沥青的高温性能、低温性能、温度敏感性及抗老化性能进行了全面研究。结果表明:泡沫温拌作用会降低湖沥青改性沥青的高温性能和低温性能,改善其温度敏感性,对抗老化性能影响不大。     

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。     

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.     

桥面抗冰冻材料研究

文章分析了冻结缓解剂的作用机理、技术性质,对掺加不同比例的冻结缓解剂的沥青混合料的冻融效果进行探讨,由试验可知：随着冻结缓解剂的加入,沥青混合料的低温抗裂性能、抗水损害能力均得到了提高;高温稳定性稍有降低但仍高于规范要求;至少掺有5％的冻结缓解剂才能有效地防止路面冰冻,冻结缓解剂对沥青混合料的疲劳性能及抗老化特性并无显著影响.     

沥青及其混合料老化性能的实验研究

对大庆70#和90#两种常用沥青进行室内老化试验,结果表明老化会使沥青及沥青混合料的各项性能出现下降趋势,而且不同种类沥青混合料的抗老化性能也有一定的差异。在道路工程建设中,要根据当地的环境条件和实际需要选用合适的沥青,以提高路面的使用寿命。     

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.     

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。     

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.      

温拌剂对排水性沥青混合料性能的影响

通过马歇尔标准击实试验确定了不同温拌剂的降温效果,通过路用性能试验研究了不同温拌剂对排水性沥青混合料性能的影响。试验结果表明:温拌剂可以显著降低排水性沥青混合料施工拌和温度;不同温拌剂降低温度的幅度不同;最佳施工拌和温度应通过击实试验确定;温拌剂A对排水性沥青混合料路用性能没有显著影响,而温拌剂B明显提高了排水性沥青混合料的高温稳定性,降低了其水稳定性与低温抗裂性。     

聚氨酯改性沥青改性机理和性能

为了解决聚合物改性沥青储存稳定性差、易离析、易老化等问题, 利用聚氨酯(PU) 对沥青进行化学改性; 制备了PU改性沥青, 采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、动态热机械分析(DMA) 和差示扫描量热法(DSC) 试验研究了PU改性沥青的改性机理, 采用Brookfield旋转黏度试验、动态剪切流变(DSR) 试验、低温弯曲梁流变(BBR) 试验、旋转薄膜烘箱加热试验(RTFOT) 和紫外老化试验等评价了PU改性沥青、SBS改性沥青和70#基质沥青的性能。研究结果表明: 圆盘锯齿式搅拌器可以很好地暴露沥青中的活性基团, 使PU达到较好的改性效果; PU改性沥青中主要存在2种反应, 一是异氰酸酯与多元醇之间反应生成氨基甲酸酯, 二是异氰酸酯与沥青质中的芳香族化合物之间发生加成反应; PU改性沥青的高温布氏黏度高于同温度下的SBS改性沥青, 且64℃时的抗车辙因子是SBS改性沥青的6倍左右, 说明其高温性能非常优异; PU改性沥青RTFOT前后针入度比达到了85%, 软化点变化幅度为0.5℃, 说明其抗热氧老化性能非常优异; 在紫外老化试验中, PU改性沥青软化点和针入度变化范围分别为1℃~4℃和0.1~0.3 mm, 说明其抗紫外老化性能非常优异。