橡胶粉改性沥青混合料性质研究

该文分析研究了橡胶粉改性沥青混合料的流变学性质、抗断裂和抗拉性质、橡胶与SBS聚合物改性沥青的交互作用及其对沥青混合料各种性质的影响和橡胶粉改性沥青在铁路道床上的应用情况。     

对改性沥青改性机理的探讨

分析改性沥青形成的原因、途径，通过对两种改性沥青的微观结构分析和性能比较，证实改性过程是一个复杂的物理化学过程，认为保证改性效果的首要条件是改性剂与基质沥青之间具有良好的相容性。因此，为取得良好的改性效果，聚合物改性应充分保证以物理改性为主，以化学改性为辅。     

聚合物改性沥青机理研究（之一）—改性剂对轻质组分的吸收作用及体系的聚集态

通过组分分析，溶度参数测定，DSC分析等项试验，证明PE，SBS，EVA等改性剂能够吸收沥青中的饱和分，芳香分，蜡分等物质而溶胀，改变了自同沥青的组分比例和结构，使改性沥青这一多项体系的物理，力学性质和聚集态均发生了变化。     

天然岩改性沥青改性机理及工程应用

针对天然岩沥青的应用情况，分析了岩沥青作为改性剂的特性及改性机理，提出了天然岩改性沥青的掺配工艺，通过工程实例，从原材料检测、配合比设计、施工要求及质量控制四个方面介绍了岩沥青改性沥青的工程应用情况。     

改性沥青机理研究

研究了多种改性沥青的性能，并利用ＧＰＣ、ＤＳＣ等化学分析手段对试验结果进行了分析，在此基础上，提出了用聚集态和分子量的概念来解释沥青的性能和沥青改性机理。     

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。     

抗车辙剂对沥青混合料的性能影响及改性机理研究

为研究抗车辙剂对SBS 改性沥青混合料性能的影响，通过车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、肯塔堡飞散试验和沥青三大指标试验对比了两种不同厂家的抗车辙剂。通过傅里叶红外光谱分析(FTIR)和差示扫描量热分析(DSC)对抗车辙剂的增强改性机理进行了进一步地分析。试验结果表明:虽然两种抗车辙剂均能提高沥青混合料的高温稳定性，但增强作用机理不同。通过FTIR 分析发现，抗车辙剂A 与SBS 改性沥青以物理共混为主，抗车辙剂起到加筋填充作用；而抗车辙剂B 与SBS 改性沥青发生了化学反应，导致沥青质含量的增加。DSC 结果显示，抗车辙剂B+SBS 复合改性沥青相比抗车辙剂A+SBS 复合改性沥青、SBS改性沥青热稳定性更差。     

MAC改性沥青机理及其性能研究

依据胶结理论和胶结体系理论,首先分析了影响沥青集料胶结体系稳定的因素,然后研究了沥青与改性剂之间的作用,最后揭示了MAC改性沥青的改性机理.通过试验手段,将MAC改性沥青性能与基质沥青、SBS改性沥青的性能做比较,得出MAC改性沥青性能优越、应用前景好的结论.     

纳米改性沥青相容性和分散稳定机理研究

纳米改性沥青是交通材料研究的热点和前沿课题,纳米粒子与沥青材料的相容性以及纳米粒子在沥青中的分散和稳定是纳米改性沥青发挥优异性能的关键。本文介绍了纳米改性沥青的基本原理,探讨了改性沥青纳米复合材料中纳米粒子与沥青的相容相,研究了改性沥青纳米复合材料的分散性和稳定性,并对乳化纳米沥青等课题做了简要介绍。     

沥青性质对超薄层罩面路用性能的影响

为了确定沥青性质对超薄层罩面路用性能的影响,采用国创SBS改性沥青、TPS高黏改性沥青和自行研制的高黏改性沥青(加德士90~#和SK90~#)研究沥青性质对UTFC-10混合料的高温性能、低温性能及水稳定性能的影响。结果表明:综合比较各混合料的性能,由优到劣依次为自研高黏改性沥青(SK90~#)、自研高黏改性沥青(加德士90~#)、TPS高黏改性沥青、国创SBS改性沥青。     

橡塑沥青改性机理分析

运用化学热力学理论和结构形态学的部分知识阐述橡胶塑料复合改性机理，并以此为基础建立描述改性沥青力学行为的数学模型。     

纳米ZnO/SBS改性沥青性能与机理的研究

采用3种制备工艺,将纳米氧化锌加入SBS改性沥青中,制得纳米氧化锌/SBS改性沥青,通过电镜技术对纳米ZnO/SBS改性沥青进行微观结构改性效果的分析,并通过分析纳米ZnO/SBS改性沥青的粘度指标和红外光谱图对其机理进行研究。结果表明:采用溶剂法制备纳米氧化锌/SBS改性沥青,能够充分发挥纳米氧化锌的特性,改善SBS在沥青中的分散效果,使SBS在改性沥青中分散均匀,从而使其改性沥青的高温性能、低温性能、抗老化性能等都有明显地改善与提高。在纳米ZnO与SBS改性沥青过程中,SBS与沥青主只是物理变化,而纳米ZnO与沥青则发生了化学反应。     

橡胶粉改性沥青降噪机理及试验研究

从橡胶粉改性沥青对路面噪声的影响出发,利用电子显微照片对橡胶粉的微观结构进行了研究,从空隙吸声和阻尼减振方面对橡胶粉改性沥青的降噪机理进行了分析。利用正交试验法优选了橡胶粉改性沥青配方,进行了试验路段铺设;采用定点法和车载法进行了道路噪声效果对比测试,分别进行了两种方法不同频率下的噪声级对比分析,绘制了噪声峰值比较图和噪声总量比较图。数据统计结果表明,橡胶粉改性沥青与SBS改性沥青路面相比有明显的降噪效果,为降低道路交通噪声提供了一条新思路。     

RET与SBS复合改性沥青性能及改性机理

RET沥青化学改性剂在我国的工程实践中使用较少,基于室内实验和试验路铺筑,通过对RET与SBS复合改性沥青针入度指标性能和PG分级系统研究,确定了RET与SBS适宜的掺配比例,系统评价了不同RET和SBS掺量复合改性沥青混合料的路用性能,进而定性揭示了RET对低剂量SBS改性沥青混合料的改性机理。试验结果表明,RET与SBS复合改性沥青混合料具有优良的路用性能,RET与SBS复合可以充分发挥SBS与RET各自对沥青的改性作用,提高沥青混合料的综合路用性能。RET与SBS复合改性沥青中,RET的推荐掺量为1.0%~1.5%,SBS添加量为2.0%~3.0%;RET与SBS复合改性沥青可大幅改善SMA以及AC沥青混合料的综合路用性能,其高温稳定性和抗疲劳耐久性优于SBS改性沥青混合料。实体工程和试验段检测结果表明,RET与SBS复合改性沥青混凝土延长了道路的使用寿命,经济、社会效益显著。     

基于红外光谱法的SBS改性沥青共混机理分析

采用高速剪切工艺在实验室制备了SBS物理和化学改性沥青,基质沥青采用日本加德士70#,SBS为岳阳化工厂生产的YH-791型线型结构。基于红外光谱法对SBS改性沥青中沥青的杂原子化合物及SBS中特征官能团的分析与探讨,通过比较基质沥青、SBS、SBS物理改性沥青及SBS化学改性沥青这四种红外光谱图,揭示了SBS改性沥青的共混机理。结果表明SBS物理改性沥青的红外光谱图为基质沥青与SBS红外光谱图的简单叠加,说明SBS与基质沥青只是简单的物理共混共容。而SBS化学改性沥青的红外光谱图却有略微变化,这是由于SBS与基质沥青在强剪切力作用下的溶混炼以及稳定剂的添加,其中少量的SBS发生断裂,产生大分子自由基,从而与基质沥青发生化学反应的结果,SBS之间发生交联反应而SBS与基质沥青之间发生了接枝反应。利用红外光谱法还可以测定SBS改性沥青中SBS的含量,从而评价SBS改性沥青的技术性能。对于这方面工作,有待进一步探讨与深入研究。     

SBS/橡胶粉复合改性SH型混合生物沥青工艺及机理

为探究复合改性技术提升混合生物沥青路用性能的工艺及机理，针对特定来源的SH型生物沥青，将其与石油沥青共混制备混合生物沥青后进行SBS/橡胶粉复合改性，研究改性顺序及改性剂掺量对复合改性沥青常规路用性能的影响、生物沥青掺量对改性剂溶胀特性与复合改性沥青高温及低温性能的影响，由此确定混合生物沥青复合改性工艺；利用多应力重复蠕变恢复（MSCR）、弯曲梁流变（BBR）和频率扫描（FS）试验评价复合改性沥青的流变特性；借助红外光谱（IR）化学官能团分析以及荧光显微镜（FM）和原子力显微镜（AFM）微观形貌观测分析揭示混合生物沥青复合改性机理。研究结果表明：SBS掺量为2.5%，橡胶粉掺量为18%（内掺）时，按照先SBS改性后橡胶粉改性的顺序制备的复合改性沥青的常规路用性能均较优；生物沥青掺量为15%时改性剂溶胀特性与复合改性沥青的高温及低温性能均较佳；SBS/橡胶粉复合改性在显著提升混合生物沥青弹性恢复率与m值的同时还降低了其不可恢复柔量与劲度模量，即改善了混合生物沥青的高温稳定性与低温抗裂性，且此结果与FS复数模量主曲线结果相一致；生物沥青可有效增溶聚合物改性剂并增强聚合物相网络结构，从而显著提升沥青复合改性效果；对混合生物沥青进行SBS/橡胶粉复合改性后未出现新的特征吸收峰，此复合改性过程属于物理变化；沥青厂生产的复合改性沥青性能优于实验室水平制备的复合改性沥青。     

基于性能指标的废胶粉改性沥青改性机理研究

用废旧橡胶粉改性沥青既可以提高沥青及沥青混合料的路用性能,又能对废旧轮胎回收利用,变废为宝。文中分析了废胶粉改性沥青的物理改性机理,应用红外光谱(IR)分析其化学成分变化,研究其化学改性机理。通过对废胶粉改性沥青做沥青针入度、软化点、延度对比试验,证明废胶粉改性沥青对改善沥青延度指标具有显著效果,对其他2项指标也有一定程度的改善作用。     

DBDPE-Sb2O3协同阻燃沥青的性能与机理

为分析DBDPE-Sb2O3协同阻燃沥青的性能及其阻燃机理,采用动态剪切流变仪试验、弯曲梁流变试验、限氧指数试验、锥型量热仪试验和热重-热差试验的方法,研究了DBDPE-Sb2O3阻燃剂对SBS改性沥青路用性能、阻燃性能与热稳定性的影响。结果表明:DBDPE-Sb2O3阻燃剂提高了SBS改性沥青的稠度和高温抗变形能力,降低了SBS改性沥青的塑性和低温抗开裂性能;DBDPE或Sb2O3单独使用对SBS改性沥青极限氧指数和最大烟密度延缓时间提高的不明显,但DBDPE-Sb2O3复配使用显著提高了SBS改性沥青的极限氧指数和最大烟密度延缓时间,显著降低了SBS改性沥青路面的热释放速率、总释放热量和总烟产量;沥青分解全过程,DBDPE与Sb2O3反应生成的高密度气态SbBr3隔离了燃烧区氧气,有效抑制了SBS改性沥青的热解与氧化;DBDPE-Sb2O3阻燃剂提高了SBS改性沥青的高温性能和阻燃抑烟性能,降低了SBS改性沥青的低温性能,其掺量为4%~8%时,可使SBS改性沥青具有较好的路用性能和阻燃抑烟性能;DBDPE与Sb2O3协同对SBS改性沥青起气相阻燃作用,复配使用显著提高了SBS改性沥青的阻燃性能,且对SBS改性沥青路面起到了良好的阻燃效果。     

不同胶粉改性沥青抗老化性能对比

采用了两种常用的胶粉改性沥青(CRMA)制备方法——McDonald法和高剪切分散法分别制备了McDonald胶粉改性沥青(MCRMA)和高剪切胶粉改性沥青(SCRMA)并在薄膜烘箱中进行老化试验。考察了胶粉改性沥青在老化前后的常规性质,并采用红外光谱、动态剪切流变(DSR)等方法对两种CRMA的微观组成和宏观性能进行分析。结果表明:老化对CRMA的常规性质、化学组成以及流变性能影响显著,老化后CRMA的流变变化与红外分析结果相吻合;采用McDonald法制备的胶粉改性沥青具有更好的抗老化性能。     

模拟自然老化条件的沥青老化机理红外光谱分析

为了研究沥青在自然环境下的老化反应,研发了环境温度箱,模拟了光、热、氧及水共同作用对沥青的老化,运用了红外光谱分析法研究了基质沥青、SBS 改性沥青及 PPA 改性沥青在不同老化时间后的分子结构组分变化,并利用羰基指数对沥青的老化程度评价。研究结果发现与基质沥青相比,丁二烯-苯乙烯共聚物 SBS 改性沥青和多聚磷酸 PPA改性沥青具有较高的抗老化分解。