废胶粉改性沥青存储稳定性研究

采用高速剪切工艺在试验室制备了废胶粉改性沥青,基质沥青为泰州中海70#,废胶粉为南通橡胶厂提供的80目胶粉。聚合物改性沥青的储存稳定性能常规的评价是采用沥青离析试验方法。利用荧光显微照相技术和红外光谱法的现代测试手段对废胶粉改性沥青进行微观结构分析,从而揭示废胶粉改性沥青储存稳定性能。分析结果表明:废胶粉改性沥青虽然提高了沥青的性能,但其存储稳定性相应较差。废胶粉掺量越大,基质沥青中游离的废胶粉增加,致使离析变大。     

多聚磷酸—橡胶复合改性沥青及其混合料性能研究

在橡胶改性沥青中掺入多聚磷酸，以期提高橡胶改性沥青的高温储存稳定性、高温稳定性等性质。研究了多聚磷酸掺量对橡胶改性沥青基本性能、高温储存稳定性、黏附性、老化性能的影响，并测试了多聚磷酸—橡胶复合改性沥青混合料的路用性能及疲劳性能。试验结果表明：随着多聚磷酸掺量的增加，橡胶改性沥青的软化点、弹性恢复能力、黏度逐渐增加，针入度、延度逐渐减小，高温储存稳定性得到提高，增强了橡胶改性沥青与集料的黏附性能，提升了橡胶改性沥青的抗老化性；多聚磷酸的掺入提高了橡胶改性沥青混合料的抗车辙能力、水稳定性及耐久性能，但对橡胶改性沥青混合料的低温抗裂性有一定负面影响。多聚磷酸促使沥青向凝胶结构体系转变，能有效延缓橡胶粉在沥青中的离析，提高橡胶改性沥青的高温储存稳定性，同时提升橡胶改性沥青的高温性能和黏附性能。     

纳米ZnO对基于硫磺类稳定剂的SBS改性沥青性能影响研究

为了探明纳米ZnO对基于硫磺稳定剂的SBS改性沥青技术性能及沥青混合料的影响规律,研究采用纳米ZnO为原材料,借助硫化反应原理分析了纳米ZnO在SBS改性沥青制备过程中的作用机理,并进行了掺加ZnO的SBS改性沥青技术性能及沥青混合料路用性能室内试验。研究结果表明:纳米ZnO掺入后,SBS改性沥青48 h离析软化点差显著降低,135℃布氏黏度明显增大,其他技术指标未见明显变化,基于SBS改性沥青热存储稳定性的纳米ZnO合理掺量为4%(硫磺质量百分比),掺纳米ZnO的SBS改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等方面均略有提升,并且拥有更小的析漏损失及飞散损失。     

双螺杆挤出胶粉与RET复合改性沥青及其混合料性能研究

为解决传统橡胶沥青黏度大、施工温度高、易发生离析沉淀和橡胶粉掺量低的问题,采用微波活化和双螺杆挤出工艺对橡胶粉进行脱硫降解,同时为了进一步解决双螺杆挤出胶粉改性沥青高温性能损失大的问题,提出采用双螺杆挤出胶粉与反应型三元共聚物(RET)复配方案。采用针入度体系指标性能和Superpave沥青胶结料PG分级体系研究了10%、20%、30%橡胶粉复配0.5%、1.0%、1.5%RET改性沥青性能,进而通过三大路用性能试验和实体工程跟踪检测,验证了双螺杆挤出胶粉与RET复合改性沥青混合料路用性能。结果表明,用于TECRM/RET复合改性沥青适宜的双螺杆挤出胶粉掺量为20%~30%、RET掺量为1.0%~1.5%。在此复配方案下,TECRM/RET复合改性沥青的135℃黏度小于3.5 Pa·s、软化点大于65℃、25℃针入度40~60(0.1 mm)、25℃弹性恢复率大于80%、离析软化点差小于3.0℃,高低温PG分级达到了82、-24℃;双螺杆挤出胶粉改性沥青避免了普通橡胶沥青粘度大、易离析等弊端,是一种高低温性能和施工和易性能兼顾的改性沥青产品。相比SBS改性沥青混合料,TECRM/RET复合改性沥青混合料有突出的高低温性能和水稳定性优势。实体工程应用取得了优良的使用效果,研究成果为双螺杆挤出胶粉改性沥青推广应用提供可靠的技术保障。     

微波辐射废胶粉改性沥青及混合料性能研究

采用微波辐射的方法对废胶粉表面进行改性活化,用高速剪切工艺在实验室制备了废胶粉改性沥青,基质沥青为泰州中海70号,废胶粉是由南通生产的80目(约0.3 mm),废胶粉掺量为15%。基于包括沥青常规三大指标试验、美国SHRP动态剪切流变试验、弯曲梁流变试验以及热存储稳定性试验等方法,对比分析了微波辐射废胶粉改性沥青和普通废胶粉改性沥青的性能;同时利用沥青混合料常规试验方法,研究了两种改性沥青混合料的路用性能。结果表明,微波辐射废胶粉改性沥青的高温性能、低温性能、抗老化性能和存储稳定性能均好于普通废胶粉改性沥青;微波辐射废胶粉改性沥青混合料的高温稳定性能、水稳定性能均好于普通废胶粉改性沥青混合料。     

基于正交试验的双氧水处理废胶粉改性沥青工艺参数研究

针对废胶粉改性沥青储存稳定性较差、黏度大、对施工温度要求高等缺点,采用双氧水对废胶粉表面进行氧化改性,以双氧水用量、处理温度、处理时间及胶粉目数为因素各自选取4个水平进行正交试验。采用软化点、5℃延度、25℃针入度、离析试验、弹性恢复试验和180℃布氏旋转黏度作为考核指标,以极差分析与方差分析作为分析手段,系统研究了胶粉的表面氧化对废胶粉改性沥青性能的影响规律,并优化工艺参数。研究结果表明,双氧水处理废胶粉改性沥青的最优工艺参数组合为:双氧水用量70mL,处理时间4h,处理温度80℃,废胶粉目数40目。     

SBR胶粉温拌直投改性沥青及混合料的性能试验

SBR改性沥青具有良好的低温抗裂性能和高温稳定性,但过高的沥青混合料拌和温度容易导致SBR胶粉的老化和离析,降低其性能。文中在对SBR胶粉直投改性沥青性能测试的基础上,引入温拌技术对SBR改性沥青及混合料的性能进行改善。通过对SBR胶粉温拌直投改性沥青及其混合料的性能试验测试表明,室内直投方法制备的SBR改性沥青老化后的延度指标较差,但温拌后SBR改性沥青的各项性能指标得到显著提升,而且沥青混合料的各项指标均较为稳定,高低温性能改善明显,达到甚至好于SBS改性沥青。     

SBS改性沥青在循环加热储存过程的性能衰减和提升研究

针对SBS改性沥青在施工过程中的循环加热储存时产生的性能衰减问题,结合室内试验,模拟储存过程中的4种典型工况,研究SBS改性沥青的针入度、软化点、延度、布氏旋转黏度和离析指标的衰减规律;同时,以自主研发的RE高黏改性剂作为恢复剂,研究不同工况下恢复剂对SBS改性沥青和SMA-13混合料性能的恢复效果.试验结果表明,循环...     

低标号改性沥青的稳定化制备与性能

利用反应加工的方法,制备高密度聚乙烯(HDPE)/废旧轮胎胶粉复合改性剂,并用于制备稳定的稳定型的低标号改性沥青。系统研究了改性沥青的高低温性能以及高温储存稳定性的影响因素,并初步研究改性沥青混合料的路用性能。结果表明,反应加工能显著提高HDPE改性沥青的高温储存稳定性,可用于制备针入度小于40的低标号改性沥青,与通过炼制得到的低标号沥青相比,该改性沥青混合料的高低温路用性能优良。     

活化橡胶改性沥青混合料路用性能研究

基于橡胶改性沥青理论,利用微波对废胶粉进行处理,探究了微波活化时间对胶粉的影响、活化废胶粉与沥青的相容性。对基质沥青、普通胶粉改性沥青、微波活化胶粉改性沥青的三大指标、弹性恢复能力、高温稳定性进行测试,并研究了微波活化胶粉改性沥青混合料的路用性能。结果表明:微波活化改性胶粉沥青的低温延展性、相容稳定性、高温稳定性、弹性恢复能力更好,微波活化胶粉沥青的离析软化点差为1.5℃,弹性恢复率为72%;活化废胶粉改性沥青混合料的路用性能优于普通基质沥青混合料,其高温稳定性、低温抗裂性、抗水损害能力均得到改善;就集料级配而言,间断级配AR-AC13的高温稳定性、低温抗裂性优于连续级配AR-AC13,抗水损害能力与连续级配AR-AC13相当。微波活化废胶粉有助于提升沥青混合料的路用性能。     

时温作用下溶解性胶粉改性沥青流变性能研究

通过离析试验、黏度试验、动态剪切流变(DSR)时间扫描试验和多应力蠕变回复(MSCR)试验、弯曲梁蠕变劲度(BBR)试验评价时温作用下沥青的流变性能。结果表明:脱硫降解后,胶粉改性沥青黏度降低,存贮稳定性改善,低温流变性质依然优于4.5%SBS改性沥青,但高温流变性能下降; 260℃、6 h是溶解性胶粉改性沥青制备过程中脱硫降解反应主导向老化反应主导过渡的临界条件,实现了当前研究条件下的充分脱硫降解状态。     

SBS/胶粉复合改性沥青的储存稳定性探究

热储存稳定性是保证改性沥青在路面建设过程中正常使用的前提。为了提高SBS/胶粉复合改性沥青的热存储稳定性,本文基于对轮胎橡胶的脱硫处理、脱硫处理后与SBS密炼的不同处理方式,制备了SBS/轮胎胶粉、SBS/脱硫胶粉及将SBS和脱硫胶粉先经密炼处理制备的复合改性剂的复合改性沥青。随后通过改性沥青离析试验,Cole-Cole曲线及显微图分析了三种SBS/胶粉复合改性沥青的储存稳定性。结果表明,复合改性沥青的微观显微图显示了脱硫胶粒在高速剪切作用下释放了炭黑,而炭黑中的羧基等基团会与沥青中的氨基等发生化学结合,从热力学角度上增强了聚合物与沥青之间的界面联合,由此增强了沥青与聚合物之间的相容性,提高了沥青的热存储稳定性。此外,SBS与脱硫胶粉在密炼作用后形成的复合改性剂,中和了改性剂与沥青之间的密度差,从动力学角度提高了SBS/胶粉复合改性沥青的热储存稳定性。     

胶粉及PE复合改性沥青混合料路用性能试验研究

为改善沥青混合料的路用性能,采用胶粉、聚乙烯(PE)对沥青混合料进行改性,对比分析了胶粉改性沥青混合料与基质沥青混合料、SBS改性沥青混合料高、低温性能、水稳定性能,并研究了PE掺量对胶粉复合改性沥青混合料性能的影响,并将此技术应用到河南省机西高速公路二期路面工程中。研究表明:随着胶粉掺量的增加,改性沥青混合料动稳定度不断增大,胶粉掺量为20%时改性沥青混合料与SBS掺量为4.5%的改性沥青混合料高温性能相当,而低温性能、水稳定性能均优于SBS改性沥青混合料;随着PE掺量增加,复合改性沥青混合料的高温抗车辙性能及水稳定性能不断提高,低温性能有所降低,但仍高于基质沥青混合料。     

温拌剂对橡胶改性沥青及沥青混合料性能影响研究

将Sasobit温拌剂依次掺入到橡胶改性沥青及其混合料当中,通过对沥青进行针入度、软化点、延度、布氏黏度、弹性恢复试验,以及对混合料进行车辙、小梁弯曲、浸水马歇尔以及冻融劈裂试验,分析了温拌剂对橡胶改性沥青及其混合料在高、低温性能,水稳定性以及黏温特性方面的影响,从而对掺入了温拌剂的橡胶改性沥青及其混合料进行路用性能评价。研究表明:Sasobit温拌剂的掺入能提高橡胶改性沥青及其混合料的高温稳定性,同时降低了拌和与压实温度,但是在低温性能以及水稳定性方面改善效果并不理想。     

大掺量胶粉改性沥青配方及工艺设计

针对大掺量胶粉改性沥青黏度过大的问题重新进行了配方及工艺设计,提出利用降粘剂降低改性沥青黏度,同时研究了补强树脂、SBS、交联剂对30%胶粉改性沥青各项性能指标的影响,确定了各种助剂的最佳掺量;利用对比试验的方法,研究了剪切速率、溶胀温度、溶胀时间对改性沥青性能指标的影响,并且确定了最佳溶胀时间为40min,最佳溶胀温度为200~210℃,最佳剪切速率为7000rpm;同时对比了30%(内掺)胶粉改性沥青与20%胶粉改性沥青的各项技术指标,发现30%胶粉改性沥青在储存稳定性以及低温性能方面明显优于传统的20%胶粉改性沥青。     

双螺杆挤出胶粉改性沥青流变性能研究

为解决橡胶沥青黏度高、掺量低的问题，用双螺杆挤出法对胶粉进行脱硫，同时为了进一步解决螺杆高温挤出时胶粉力学性能损失大的问题，采用双螺杆分别在低温（低于170℃）120℃、160℃和高温200℃、240℃挤出胶粉，再分别以20%、30%、40%的胶粉掺量（质量分数）制备12组胶粉改性沥青。通过溶胶含量试验，测试胶粉的脱硫程度；采用布氏黏度试验、动态剪切流变试验（DSR）、多应力蠕变恢复试验（MSCR），研究挤出温度、胶粉掺量对胶粉改性沥青加工流动性能、流变性能的影响规律。结果表明：采用活化工艺结合双螺杆挤出工艺制备的胶粉溶胶含量有较大提高，160℃挤出温度下溶胶含量较120℃挤出温度下溶胶含量提高了2.13%；黏温曲线中，活化挤出胶粉改性沥青相比橡胶沥青黏度降低较为明显，说明活化挤出工艺能很好地改善橡胶沥青黏度高的问题；随着挤出温度的升高，胶粉改性沥青复数剪切模量逐渐降低，同时在低频区相位角不断增大，意味着弹性性能逐步减弱；挤出温度为120℃和160℃时，胶粉掺量的增加能改善沥青高温性能和弹性恢复性能，但温度升至200℃及240℃时，高温性能随掺量增加有所降低，240℃时弹性恢复性能也开始降低；12组样品中160℃挤出温度条件下，各掺量胶粉改性沥青流变性能较好，加工流动性能也相比橡胶沥青有较大改善。     

RET复配胶粉改性沥青混合料路用性能与耐久性研究

针对橡胶改性沥青热稳定性差、易离析,对沥青路面综合路用性能的改善效果不太明显的问题,提出将反应型三元共聚物(RET)与橡胶粉进行复配,参考橡胶沥青评价指标、SHRP沥青BBR低温评价指标RET复配胶粉改性沥青高低温性能,并基于车辙试验和低温弯曲试验、间接拉伸疲劳试验和MMLS1/3试验验证RET复配胶粉改性沥青路用性能和耐久性能。研究结果表明:增加橡胶粉和RET掺量都能提高复合改性沥青的高温性能; RET与橡胶粉进行复配,可有效弥补RET对沥青低温性能的不足;掺加RET可显著改性橡胶沥青对沥青的高温性能。在1. 2%～1. 6%RET与12%～16%橡胶粉复配方案下,复合改性沥青的软化点、弹性恢复性能优于5%SBS改性沥青。RET和橡胶粉对沥青混合料高温性能的改善效果是一种非线性的增强效果。1. 2%RET+16%胶粉、1. 6%RET+12%胶粉2种RET复配胶粉改性沥青混合料的高低温性能、水稳定性均优于SBS改性沥青混合料。将RET与橡胶粉进行复配可一定程度改善沥青路面的抗疲劳耐久性,减少服役期间沥青路面车辙损害,RET复配胶粉改性沥青具有一定的研究意义和良好的应用前景。     

Terminal Blend胶粉与SBS复合改性沥青的路用性能

依托河北石家庄某沥青路面试验段,对Terminal Blend胶粉和SBS复合改性沥青混合料的高温性能、低温性能、疲劳性能进行了研究。试验结果表明,复合改性沥青混合料与SBS改性沥青混合料相比,具有突出的疲劳性能,疲劳寿命为SBS改性沥青混合料的1.5~4.5倍;复合改性沥青混合料的高温抗车辙性能、水稳定性与SBS改性沥青混合料相当,抗水损害性能则略好于SBS改性沥青混合料。     

多聚磷酸复配TB胶粉改性沥青流变特性及其混合料路用性能

基于针入度评价体系和PG分级体系研究了多聚磷酸(PPA)与Terminal Blending(TB)胶粉复合沥青性能,优化了最佳的PPA与TB胶粉掺量范围,采用车辙、低温弯曲、浸水马歇尔、冻融劈裂试验和四分点加载疲劳试验研究了PPA与TB胶粉复合改性沥青混合料的路用性能、抗疲劳性能和自愈合性能,并将其与4.5%SBS改性沥青混合料进行了对比。结果表明:TB胶粉改性沥青低温性能和抗疲劳性能优良,但其高温性能较差,将TB胶粉与PPA复配后可实现二者对沥青混合料高低温性能和抗疲劳性能改善效果的优势互补;在1.0%~1.5%PPA掺量和18%~24%TB胶粉掺量范围内TB与PPA复合改性沥青可替代4.5%SBS改性沥青,且PPA与TB胶粉复合改性沥青混合料具有更优的路用性能和抗疲劳性能;1.0%PPA+18%TB、1.25%PPA+22%TB、1.5%PPA+26%TB 3种复合改性沥青混合料疲劳寿命比4.5%SBS改性沥青混合料高40%~110%,室温放置4个月后的自愈合性能为SBS改性沥青混合料的2.5倍,掺TB胶粉改性沥青显著提高了PPA改性沥青混合料的抗疲劳耐久性和自愈合性能。推荐PPA与TB胶粉复合改性沥青中,适宜的PPA掺量为1.0%~1.5%,TB胶粉合理掺量为20%~24%。     

废旧胶粉与SBS改性沥青及其混合料的路用性能对比研究

该文通过动态剪切流变试验、弯曲梁流变试验与间接拉伸劲度模量试验、疲劳试验、半圆弯曲试验和韧性指标试验对比了SBS改性与胶粉改性沥青及其混合料的性能。研究结果表明:达到与SBS改性沥青相同性能需要2倍以上的胶粉掺量;掺量较高的胶粉改性沥青表现出比SBS改性沥青混合料更高的弹性;随着胶粉用量的增加,胶粉改性沥青混合料抵抗裂缝的能力增强,抵抗裂缝发展的能力显著降低。