丁苯橡胶改性沥青老化前后性能对比分析

为研究丁苯橡胶对基质沥青使用性能的影响程度,采用原样与短期老化(RTFOT)状态下3种沥青,通过沥青针入度、旋转黏度、弯曲蠕变劲度试验结果得到针入度指数(PI)、针入度—黏度指数(PVN)、黏温指数(VTS)、劲度模量S和蠕变速率m等指标评价SBR改性沥青温度敏感性及抗老化性能,并采用红外光谱(IR)分析其改性机理。研究表明:基质沥青中加入SBR可以有效地降低其温度敏感性,并可提高沥青低温及抗老化性能;通过IR分析表明SBR与基质沥青发生物理交联反应,且SBR的加入使羰基、亚砜基吸收峰强度减弱,有效地减缓了沥青的老化程度。     

多聚磷酸改性沥青的流变性能分析

采用动态剪切试验仪研究了多聚磷酸(PPA)掺量对沥青(90#A级)流变性能的影响。首先对0.5%~2.0%PPA掺量的改性沥青进行了三项常规性能比对试验,得到不同PPA掺量下常规性能的变化规律;其次通过频率扫描试验得到五种温度条件下的沥青模量曲线,采用时温等效原理将五种温度条件下的模量曲线进行移位处理得到40℃下的模量主曲线,对0.5%~2.0%PPA掺量的改性沥青和其老化沥青的模量主曲线进行了对比分析。结果表明:多聚磷酸对沥青高温性能起到很好的改善作用,多聚磷酸控制在低掺量时对其改性后的沥青低温性能影响不大;多聚磷酸可以降低沥青对频率的敏感性,也可以说是对温度的敏感性降低;老化对多聚磷酸改性沥青的影响较弱,有较好的抗老化的性能。     

沥青感温性指标分析

通过对沥青感温性指标针入度指数PI、针入度粘度指数PVN、粘度温度指数VTS及沥青等级指数C.I等的分析,表明稠度指数具有更好的稳定性,可以用于沥青温度敏感性的判断。     

多聚磷酸-SBR复合改性沥青流变性能研究

对PPA(多聚磷酸)-SBR复合改性沥青流变性能进行了研究,对其三大指标、黏度和相容性进行了测试,采用动态剪切流变仪对其高温抗变形性能、弹性恢复性能、耐疲劳性能进行研究,并采用小梁弯曲蠕变试验(BBR)对其低温性能进行了分析.结果 表明:随着PPA掺量的增加,复合改性沥青针人度、延度降低,黏度、软化点升高,PPA能够显...     

锥入度与球入度作为橡胶沥青性能评价指标的适用性研究

为了研究锥入度与球入度作为评价橡胶沥青性能指标的适用性及检测指标间的相关性,通过大量室内检测数据进行了系统分析。研究结果表明:采用针入度评价橡胶沥青温度敏感性易造成数据失真,而锥入度可作为室内评价橡胶沥青性能的检测指标;传统弹性恢复指标不能合理评价橡胶沥青弹性恢复特性,延度指标不适用于评价橡胶沥青低温抗裂特性;黏温指数可作为评价橡胶沥青感温特性指标,当胶粉掺量为20%,粉胶比为1. 0时,橡胶沥青胶浆黏温指数最大,其中HD2类型橡胶沥青胶浆黏温指数达2. 031 7;温度敏感性复数指数可量化评价橡胶沥青等胶结料的感温性指标;采用动态剪切流变仪温度扫描试验得出的存储模量对数和损耗模量对数分别与温度对数进行线性回归,拟合得出评价橡胶沥青胶结料温度敏感性复数指数方程;针入度和锥入度与不同温度布氏旋转黏度具较高的拟合程度,其中锥入度与180,165,135℃布氏黏度拟合相关系数分别为0. 908 6,0. 901和0. 915 9;针入度与锥入度二指标之间具有较好的线性相关性能,二者拟合相关系数达0. 905 9;弹性恢复和回弹恢复与不同温度布氏黏度间存在较好的相关性,其中回弹回复与180,165,135℃布氏黏度拟合相关系数分别为0. 943 1,0. 921 7,0. 940 7;弹性恢复和回弹回复二指标之间线性相关系数达0. 862 6;回弹恢复性能可有效反映橡胶沥青弹性恢复特性,球入度可作为一种橡胶沥青弹性恢复性能评价指标。     

多聚磷酸复合SBS改性沥青耐老化性能研究

为了研究老化对多聚磷酸(PPA)复配SBS改性沥青流变性能的影响,选择1.2%PPA+3.0%SBS复配改性沥青作为研究对象,并以4.0%SBS和1.5%PPA单一改性沥青作对比,采用旋转薄膜加热试验(RTFOT)和压力老化容器加速沥青老化试验(PAV)模拟沥青的短期老化和长期老化,采用动态剪切流变仪(DSR)和弯曲梁流变仪(BBR)研究不同改性沥青老化前后的高低温性能。结果表明:老化可以使多聚磷酸复配SBS改性沥青的高温性能提高,但是对其低温性能具有不利影响;多聚磷酸复配SBS改性沥青可以改善单一PPA或SBS改性沥青的高温抗老化能力,但是其低温抗老化能力却低于单一PPA或SBS改性沥青,因此推荐在高温地区采用多聚磷酸复配SBS改性沥青,但是在寒区尽量避免采用复配改性沥青,可以采用单一PPA或SBS改性沥青。     

多聚磷酸复配聚合物改性沥青性能及其混合料性能研究

为了提高沥青路面在高温和重载耦合作用下的稳定性,提出采用多聚磷酸(PPA)复配聚合物(SBS、SBR)改性剂的方案来制备综合性能优越且性价比高的改性沥青,针对不同PPA复合SBS、SBR改性沥青胶结料进行了针入度体系性能和多应力蠕变恢复试验(MSCR)来评价改性沥青的储存稳定性、路用性能和流变特性,采用室内试验验证了PPA复配聚合物改性沥青混合料的常规路用性能(高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性),通过室内MMLS1/3加速加载试验研究了PPA复配聚合物改性沥青混合料在高温和重载作用下的稳定性。结果表明,掺入1. 0%～1. 25%多聚磷酸可显著提高基质沥青和低剂量SBS、SBR改性沥青的高温性能,改善了聚合物改性沥青的高温流变特性和热存储稳定性; PPA复配SBS、SBR聚合物改性沥青满足AASHTO沥青胶结料性能分级标准规范(M320-09)特重交通等级试验性能要求; PPA复配SBR改性沥青混合料低温性能最优,PPA复配SBS改性沥青混合料的抗永久变形能力和水稳定性优于5%SBS改性沥青混合料,对高温、重载要求严苛地区沥青路面,推荐采用PPA复配SBS方案。     

多聚磷酸改性沥青的试验研究

采用4种掺量的国产多聚磷酸(分别占沥青质量的0.6%、1.0%、1.5%、2.0%)改性70号沥青。通过针入度试验、软化点试验、弯曲梁蠕变试验、粘度试验及四组分试验研究了多聚磷酸改性沥青的性能及可能的改性机理。结果表明:经多聚磷酸改性后,沥青的高温性能得到明显改善,温度敏感性降低,粘度提高,但低温性能略有下降。方差分析表明:多聚磷酸掺量对改性沥青的高温性能有显著影响,而对低温性能的影响不显著。四组分试验揭示了PPA的改性机理主要在于改性沥青化学组分的变化。     

外加剂对多聚磷酸复配SBS改性沥青性能的影响

采用高速剪切机以基质沥青、改性剂、抽出油、稳定剂、多聚磷酸(PPA)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为原材料制备了PPA复配SBS改性沥青,通过进行基本性能试验和红外光谱试验,探讨了PPA与DBP对其相关性能的影响。结果表明:(1)PPA复配SBS改性沥青随着PPA掺量的增加,针入度降低、软化点升高、延度降低、黏度升高、波数为966cm-1时的C=C特征吸收峰、1 030cm-1时的S=O特征吸收峰先增强后减弱,其他官能团无显著变化;(2)随着DBP掺量的增加,针入度升高、软化点降低、延度增大、黏度减小、波数为966cm-1时的C=C特征吸收峰、1 030cm-1时的S=O特征吸收峰先增强后减弱,当DBP掺量为1%时,1 600cm-1的C-C特征吸收峰有明显的增强,其他官能团无明显变化;(3)0.75%PPA+1.0%DBP为PPA与DBP的最佳掺配比例。     

季节性冰冻区PPA/SBS复合改性沥青工厂化参数与性能评价

通过对多聚磷酸与SBS复合改性沥青及其混合料性能的系统研究,分析了影响PPA与SBS复合改性沥青性能的多个工厂化生产参数,针对季节性冰冻区的特殊要求,提出了PPA掺加顺序、剪切速率、发育温度、发育时间的合理取值范围,评价了PPA与SBS复合改性沥青的针入度分级和PG分级;采用室内加速加载模拟试验、低温冻断试验、低温小梁弯曲试验和四分点加载疲劳试验对PPA与SBS复合改性沥青混合料的路用性能进行了验证,并将其与4.5%SBS改性沥青混合料进行了对比,进而推荐了适宜的PPA与SBS掺配比例。结果表明,PPA与SBS复合改性沥青混合料比4.5%SBS改性沥青混合料具有更优的高温稳定性及抗疲劳耐久性,适用于在季节性冰冻地区推广应用。     

硅藻土改性沥青性能的试验研究

为更好地评价硅藻土改性沥青的性能,通过对不同掺量的硅藻土改性沥青常规指标与美国SHRP规范的指标性能试验,并对硅藻土改性沥青的感温性能、高温和低温性能进行了相关性分析。结果表明:相比针入度指数,复数模量指数GTS更适合评价硅藻土改性沥青的感温性能;常规的针入度、软化点和当量软化点与车辙因子有较好的相关性;5℃延度与蠕变劲度相关性好,当量脆点与蠕变劲度的相关性较差。     

多聚磷酸/SBS复合改性沥青的抗老化性能

为了研究多聚磷酸改性沥青、SBS改性沥青以及多聚磷酸/SBS复合改性沥青老化后的流变性能,从而深入探讨改性沥青的老化机理,采用动态剪切流变仪测试老化前后沥青试样的复数剪切模量和相位角,分析老化对沥青抗剪强度以及黏弹性相对比例的影响;并对试样进行凝胶渗透色谱分子量分析。研究结果表明:老化对多聚磷酸改性沥青复数剪切模量和相位角的影响最显著,对SBS改性沥青的影响最小;老化后多聚磷酸改性沥青的复数模量远大于SBS改性沥青,而相位角却较SBS改性沥青小;老化使改性沥青中沥青相的分子量增大,SBS改性剂相的分子量减小。     

沥青材料感温性与其混合料高温稳定性关系研究

选用5种沥青分别进行5个温度下的针入度和动力粘度试验,用指标PI、PVN25-60、CI、PVN25-135来评价沥青材料感温性的大小。结果表明,前3种指标评价结果是相同的,后两种与前3种有微小的差别,总体趋势差别不大。在此基础上,对所选的沥青针对同一种级配AC-13做混合料车辙试验,研究沥青材料的不同感温性指标与其混合料高温稳定性之间的关系,比较分析了各感温性指标与动稳定度的相关性。结果表明,感温性指标PI和CL与动稳定度的相关性好,沥青材料的感温性越好,其混合料的高温抗车辙性能就越好。     

改性沥青感温性评价指标的讨论

根据针入度、软化点、延度、粘度面试验结果，对聚合物改性沥青的感温性评价指标的合理性进行了讨论，指出ＰＩ、Ｔ８００、Ｔ１．２等指标不能准确反映改性沥青的感温性。     

温拌沥青感温性能及评价指标研究

沥青的感温性能对路面高温抗车辙和低温抗变形的影响较为显著,因此,合理评价沥青的感温性能十分必要。该文利用不同温度下的针入度与软化点计算了掺加不同剂量EWMA-1的温拌沥青的针入度指数以及针入度-软化点指数,评价了感温性能,再测定不同温度条件下这几种温拌沥青的运动粘度,运用Matlab进行线性及WLF方程回归拟合,对比分析其粘-温关系曲线,进而分析了温拌沥青的感温性能及其评价指标。由此得出,普通沥青的感温性能可用针入度指数评价,而温拌沥青的粘-温关系较好地满足WLF方程,其感温性能评价需要指定温度条件。     

基于正交试验的多聚磷酸复配SBS改性沥青性能分析

以基质沥青、改性剂、抽出油、稳定剂、多聚磷酸(PPA)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为原材料,在正交试验设计的基础上,采用高速剪切机制备了PPA复配SBS改性沥青。通过基本沥青技术指标试验,探讨了PPA、DBP对其基本性能的影响,并分析了PPA复配SBS改性沥青的最优配方。结果表明:(1)多聚磷酸对多聚磷酸复配SBS改性沥青影响最大,SBS对其影响次之,抽出油和邻苯二甲酸二丁酯均为次要因素。(2)DBP是影响老化后低温延度最显著的因素,而SBS对老化后的低温延度影响较小,DBP可以改善复配SBS改性沥青的抗老化性能。(3)选择3.5%的SBS,1%的PPA,1%的DBP,2%的抽出油最优PPA复配SBS改性沥青组合。     

TPS高黏改性沥青Superpave使用性能研究

为探讨道路TPS高黏改性沥青结合料的使用性能,采用Superpave评价体系对改性剂掺量分别为0%、6%、8%、10%、12%的改性沥青进行了实验室旋转黏度试验、动态剪切流变试验及弯曲梁流变试验,采用黏度、车辙因子、疲劳因子、复数模量指数、劲度模量及其变化率、PG连续分级温度等作为技术指标进行了性能评价。试验结果与分析表明,随着TPS掺量的增加,改性沥青的135℃黏度有所增加,但能够满足规范要求;随着TPS掺量的增加,改性沥青的高温性能、疲劳性能、感温性能、低温性能和可使用温度范围均得到明显改善;但当TPS掺量达到12%时,TPS高黏改性沥青的感温性能和低温性能略有回落。综合考虑,推荐TPS掺量为10%。     

多聚磷酸与SBS复合改性沥青混合料的路用性能研究

采用室内试验方法研究了基质沥青、SBS改性沥青及多聚磷酸(PPA)与SBS复合改性沥青的性能并对其沥青混合料进行了高温稳定性、低温性能及抗水损害性能的研究。结果表明:多聚磷酸的加入可以有效地提高SBS改性沥青的稳定性,且多聚磷酸与SBS复合改性沥青较SBS改性沥青在高温稳定性方面更具有优势,水稳定性二者相当,但由于PPA的加入促进了沥青胶质向沥青质的转化,导致低温性能略有下降。     

多聚磷酸与SBS复合改性沥青改性工艺研究

研究了多聚磷酸（PPA）掺量、发育温度、发育时间、PPA添加顺序对多聚磷酸与SBS聚合物复合改性沥青改性性能和储存稳定性的影响。根据本文的研究结果,推荐PPA与SBS复合改性沥青的最佳PPA掺量为0．5％-1．0％,最佳发育温度为170℃。在生产PPA与SBS复合改性沥青时,首先应加入SBS改性剂,待SBS溶胀后再加入PPA,如此复合改性沥青可获得较好的使用性能和储存稳定性。     

基于黏弹理论的PPA复配SBS改性沥青老化性能研究

对不同掺量的PPA复配3.5%SBS改性沥青分别进行旋转薄膜老化和重复蠕变恢复试验,依据针入度评价体系和黏弹理论分析其老化前后的基本指标及蠕变劲度,通过拟合得出蠕变劲度的变化规律来评价改性沥青的高温性能以及老化性能。结果表明:随着PPA的掺入,蠕变劲度显著增加,说明PPA的掺入会提高改性沥青的高温性能;PPA掺量的增加使老化后的复配性改性沥青的蠕变劲度较普通改性沥青的性能下降较缓,质量损失率减少,说明PPA可以提升改性沥青的抗老化性能;用蠕变劲度来评价复配性改性沥青比针入度指标评价体系效果更加显著。