天然岩沥青对石油沥青性能的改善

针对聚合物沥青改性剂与沥青难以相容及生产和工艺设备的投资限制以及在运输和存储上存在的问题,以天然岩沥青作为改性剂,通过室内试验,研究天然岩沥青改性沥青中天然岩沥青的最佳掺量.试验结果表明,随着天然岩沥青掺量的增加,改性沥青的PI值、软化点和当量软化点不断升高,当量脆点T1.2(绝对值)和10 ℃延度呈递减趋势,RTFOT后改性沥青的质量损失不断减小、软化点和针入度比不断增加,表明天然岩沥青的改性沥青的感温性和高温性能得到明显改善、低温性能改善效果不佳、抗老化性能得到提高.由此,综合确定改性效果俱佳且满足各项性能指标要求的天然岩沥青经济掺量为5%.     

锰渣微粉沥青性能灰色关联分析

通过扫描电镜分析粒径约35μm锰渣微粉的空间物理结构;以粉油比0、3%、6%、9%、12%、15%、18%、21%掺入SK70#A级道路石油沥青中制备锰渣微粉沥青,通过针入度、软化点、延度试验,分析不同掺量对沥青的改性效果差异;结合灰色理论分析锰渣微粉掺量与沥青针入度、软化点及低温延度的关联性。结果表明,锰渣微粉的加入对沥青抗针入度有改善作用;软化点先上升而后下降,接近基质沥青;延度下降,总体上能提升沥青的高温受力性能;对沥青低温抗裂性无明显促进效果;粉油比9%为其最佳掺量;锰渣微粉掺量对沥青软化点的影响最显著,其次分别为10℃针入度、20℃针入度、5℃延度、30℃针入度、25℃针入度、15℃针入度。     

SBS改性沥青热储存稳定性评价

采用8种成品SBS改性沥青,根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ 052-2000)中T0661的方法,分别对其进行热储存离析试验;并且采用AR-2000型动态剪切流变仪对不同品牌的成品SBS改性沥青及热储存离析试验上、下部试样进行动态剪切试验,以获取SBS改性沥青动态力学温度谱。试验表明,仅以离析试验上下部软化点差值小于2.5℃来评价SBS改性沥青储存稳定性是不全面的,SBS改性沥青在储存中会产生软化点的升高或衰减,这些同样会导致沥青的使用性能的不稳定性。在温度扫描下损耗因子tanδ是否出现平台区,即是否形成空间网络结构与SBS改性沥青的储存动力稳定性的好坏没有必然的联系。     

改性沥青中SBS含量的灰色关联度分析

为分析性能指标随SBS含量的变化趋势及敏感性,避免由单个指标确定SBS含量所带来的偏差较大的问题,采用灰色关联度分析沥青针入度、软化点、5℃延度、弹性恢复、135℃运动黏度等性能指标与SBS含量的关联性,从而确定改性沥青的SBS含量控制关键指标,并综合关联度高的指标来确定SBS的含量。结果表明改性沥青性能与SBS含量有着相关性,SBS含量对沥青的135℃运动黏度、弹性恢复、软化点、延度、针入度均有影响,其中对135℃运动黏度影响最为显著,沥青的软化点、弹性恢复、135℃运动黏度等指标与SBS含量有着较高的关联度。建立了基于软化点、弹性恢复、135℃运动黏度等性能指标的改性沥青中SBS含量的确定方法,其误差小于4%。     

沥青材料不同高温性能指标间相关性试验研究

采用室内动态剪切、60℃粘度和软化点试验,对8种沥青材料的高温性能指标进行了测定。试验数据回归分析表明,3种高温性能指标之间存在较好的相关性;和SHRP推荐的动气剪切流度（DSR）试验相比,使用简单易行的软化点试验评价沥青材料高温性能,其结果可靠。     

纳米炭黑粒径对沥青路用性能影响研究

为提高沥青胶结料的路用性能,探讨了纳米炭黑粒径对沥青胶结料老化前后性能的影响。分别进行了老化前沥青针入度、延度、软化点、旋转黏度以及薄膜烘箱加热短期老化试验。试验结果表明:纳米炭黑可以提高沥青的高温稳定性、短期抗老化能力以及降低温度敏感性;随着纳米炭黑粒径的增大,纳米炭黑沥青25℃针入度增大、15℃延度逐渐减小、软化点略有提高、针对度指数PI值与60℃旋转黏度先增大后减小、短期老化残留物25℃针入度比与15℃延度及其比值逐渐减小。基于综合性能最优角度出发,建议采用N220纳米炭黑对沥青进行改性。     

基于胶结料性能的炭黑沥青最佳配制温度研究

为了确定炭黑沥青的最佳配制温度,对不同配制温度下的炭黑沥青及基质沥青的三大指标和旋转黏度进行室内试验,计算出针入度指数、当量软化点、当量脆点、残留针入度比、残留延度比、软化点增量、黏度比、老化指数等主要性能指标,并对炭黑沥青薄膜加热老化前后性能进行多指标比较与分析。结果表明:炭黑可以很好地改善基质沥青的感温性、高温稳定性、低温抗裂性以及抗老化性能;当配制温度为130~150℃时,其延度下降较少,抗老化效果较好,黏度较小,方便施工,改性效果最佳。     

乳化剂用量对SBS改性乳化沥青性能的影响研究

SBS改性乳化沥青作为一种新型的高速公路沥青路面养护材料,备受人们关注。以室内试验研究为基础,研究了乳化剂用量的对改性乳化沥青筛余量、标准粘度、延度、针人度、软化点、60℃动力粘度、贮存稳定性的影响,综合比较,确定出BE-3X型乳化剂乳化SBS改性乳化沥青的最佳用量。     

沥青路面旧沥青老化特性及其再生技术研究

选取使用年限为5 a和10 a的沥青路面局部破损严重段落,回收铣刨料旧沥青并分析其老化特性;研究旧沥青再生机理,选择合适再生剂;进行室内老化沥青模拟试验,制备与回收旧沥青性能接近的老化沥青并进行再生研究,确定再生剂的合理掺量。研究结果表明,回收旧沥青出现严重老化,25℃针入度和15℃延度大幅度降低,软化点升高,且均不能满足规范要求;选用室内经过60 h和96 h 190℃高温老化的70#基质沥青分别代表5 a使用年限和10 a使用年限的老化沥青进行试验,再生剂掺量确定为3.5%左右和5.5%左右,再生沥青性能可以满足路用要求。     

橡胶沥青应力吸收层性能试验研究

采用埃索70#基质沥青,以布氏旋转粘度、25℃针入度以及软化点为评价指标,进行橡胶沥青最佳胶粉掺量设计,在此基础上,采用疲劳试验和剪切试验来评价橡胶沥青应力吸收层的性能。试验结果表明:1)以橡胶沥青胶结料的布氏粘度、25℃针入度及软化点指标为标准确定的最佳胶粉掺量为18%(外掺);2)从加工工艺合理性、老化程度等因素考虑,橡胶沥青生产搅拌时间75~105 min比较合理;3)相比Strata应力吸收层、热改性沥青以及改性乳化沥青封层,橡胶沥青应力吸收层具有较好的抗疲劳性能和层间抗剪切性能,但其温度敏感性较差。     

大粒径大空隙沥青混合料成型方法试验研究

成型温度与击实次数对大粒径大空隙沥青混合料的路用性能影响显著。为了确定MAC改性沥青大粒径大空隙沥青混合料的室内成型方法,首先采用软化点试验,分析了加热温度对MAC改性沥青软化点测试结果的影响,推荐了MAC改性沥青的加热温度;其次采用大型马歇尔击实试验,分析了击实次数对大粒径大空隙沥青混合料体积指标的影响。试验结果表明:随着加热温度的增加,MAC改性沥青软化点增势先急后缓,以195℃为变化节点;随着击实次数的增加,大粒径大空隙沥青混合料毛体积相对密度先增大后减小,而空隙率则相应地先降低后增高,均在112次击实次数时达到极值;推荐195℃沥青加热温度、112次击实次数作为MAC改性沥青大粒径大空隙沥青混合料的室内成型方法。     

橡胶粉掺量对沥青技术指标的影响

为了研究橡胶粉在沥青中的作用机理,通过室内试验分析了橡胶粉掺量对沥青软化点、针入度和低温延度的影响。试验结果表明:软化点和延度都随橡胶粉掺量的增大先增大后减小,当橡胶粉掺量为15%时,软化点和延度都达到最大值,表明此时橡胶沥青的高低温性能最好;针入度随橡胶粉掺量的增大逐渐降低,但与基质沥青的针入度相差不大。     

RAP料的老化性能与再生技术

考虑到路面沥青在自然条件下同时承受着荷载压力老化、紫外线光老化和温度热老化,在《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中沥青的单因素老化试验方法的基础上,提出了沥青综合模拟老化试验。室内综合模拟老化后的沥青针入度、延度降低,软化点增加。其次,介绍了RAP料的回收方法、级配设计和再生剂功能,最后研究了四种不同的RAP料再生技术的差异。     

基于非线性方程的高粘沥青热氧老化性能研究

针对高粘沥青热氧老化研究的不足,利用TPS制备高粘改性沥青,采用旋转薄膜烘箱进行老化,测试不同老化时间下的5℃延度、软化点、针入度及135℃粘度,根据试验结果建立TPS高粘沥青热氧老化方程,并对其不同时刻的老化速率进行计算.研究结果表明:TPS高粘改性沥青老化性能可以采用非线性方程进行预测,并可以计算各老化时间下的老化速率;TPS高粘沥青的热氧老化存在最终老化量,老化速率最终为0;TPS的改性对于沥青降低热氧老化中软化点和135℃粘度最终衰减比例的能力有一定的提升作用;但对沥青5℃延度随老化时间的损失率有一定的加速作用.     

抗车辙剂对沥青性能的影响及离析分析

通过试验,分析了抗车辙剂掺量对沥青软化点、针入度、低温延度和峰值拉力的影响,并对比同一抗车辙剂掺量上下层沥青各指标间的差异。试验结果表明:同一层沥青,随着抗车辙剂掺量的增大,软化点和峰值拉力逐渐增大,而针入度和低温延度逐渐减小;当抗车辙剂掺量相同时,上层沥青的软化点和峰值拉力大于下层沥青,针入度和低温延度小于下层沥青;抗车辙剂掺量越大,上下层沥青各指标差距越明显,沥青越容易发生离析。     

温拌沥青混合料添加剂Sasobit对道路石油沥青技术指标的影响

通过实验室试验,探讨温拌沥青混合料添加剂Sasobit对道路石油沥青主要技术指标的影响。试验与分析显示,Sasobit可以增加沥青的稠度,当掺量等于大于基质沥青质量的2%时,沥青的标号将从70#降低一个等级成为50#。沥青针入度指数随添加剂掺量的增加先增大到某个最大值然后减小,常用的3%掺量可以显著改善沥青对温度的敏感性。沥青当量软化点随添加剂掺量的增加先增大然后大体维持在常量,常用的3%掺量可以使沥青当量软化点较基质沥青提高约10℃。但是,沥青延度随添加剂掺量的增加持续降低,2%的Sasobit可以使沥青10℃延度从28.5 cm降低到12.0 cm,以致不能满足规范要求。     

基于改进响应曲面法的化学反应性复合改性沥青最优配方研究

为提高沥青综合性能,采用响应曲面法与灰色关联度相结合的改进响应曲面方法研制了一种新型化学反应性复合改性沥青。在单因素试验的基础上,采用中心复合设计方法(CCD),以软化点、10℃延度、针入度指数和60℃动力黏度作为沥青综合性能考察指标进行试验分析,通过灰色关联度分析方法确定沥青综合性能总评分,进而建立沥青总评分的响应曲面二次方程,确定了化学反应性复合改性沥青各改性剂最优掺量为:SEBS-GMA5.5%,PPA0.65%, DOM1.6%,并进行了性能验证。结果表明,采用改进响应曲面法研制的化学反应性复合改性沥青具有优良的综合性能。     

PE橡胶粉改性沥青及其混合料路用性能研究

为提高橡胶粉改性沥青及混合料路用性能,选择聚乙烯(PE)对橡胶粉沥青进行改性。通过25℃针入度、弹性恢复、10℃延度、软化点和旋转粘度等指标,评价PE橡胶粉改性沥青性能;通过车辙试验、冻融劈裂强度试验、低温小梁弯曲试验以及三点弯曲疲劳试验,评价PE橡胶粉改性沥青混合料路用性能。     

RET改性沥青高低温性能试验分析

采用沥青3大指标试验、DSR试验和BBR试验比较不同掺量RET改性剂的改性沥青技术性能,对RET改性沥青混合料进行高温车辙试验和低温小梁3点弯曲试验,验证RET改性剂对沥青高、低温性能的影响作用。试验结果表明:RET改性剂掺入沥青后,25℃针入度值降低,软化点和5℃延度值均有所增加;RET改性沥青的高温临界温度和沥青混合料动稳定度值均随着RET掺量的增加而提高;随着RET掺量增加,改性沥青蠕变劲度降低、蠕变曲线斜率增加,且混合料的弯曲应变能密度也会不断增加。     

用化学降温法做沥青软化点试验

沥青软化点试验规程要求把盛有试样的黄铜环,放入5+0.5℃的水中恒温15分钟,然后从5℃开始加热进行试验。 5℃的温度,对有冰箱或冷冻设备的试验室来说,是极容易做到的。但对没有任何设备的基层单位和施工现场却很困难,特别在偏僻山区,更无办法。几年来,我省在