改性沥青在高等级公路上的应用研究

通过对几种改性沥青的系统研究，分析了改性沥青改性效果的影响因素，探讨了改性剂、沥青的选择原则以及改性剂剂量的确定方法，研究认为，改性沥青在高等级公路上有着良好的应用前景。     

多聚磷酸改性沥青技术现状及发展趋势

目前,改性沥青已在全球范围内的道路工程中得到广泛应用,其中大多数是以聚合物改性为主,但聚合物改性沥青在具有良好路用性能的同时,在成本、改性设备、改性工艺、批量生产以及储存稳定性等方面仍存在一些问题,成为制约改性沥青发展的障碍。研究发现,用多聚磷酸对沥青进行改性,可以明显改善沥青及沥青混合料的高温和抗老化性能,且酸改性沥青具有价格低廉、加工简单、沥青性能改善明显等优点,有着良好的应用前景。     

几种聚合物改性沥青性能的比较

比较PE、EVA、SBS改性沥青的高温稳定性、低温柔软性、粘韧性、弹性以及耐老性等技术性能的结果表明，以聚合物SBS改性效果良好，EVA次之，而PE为最差。     

首都机场高速公路沥青面层改性沥青混合料的路用性能研究

首都机场高速公路采用奥地利的ＮＯＶＯＰＨＡＬＴ改性沥青技术，用２％ＳＢＳ＋４％ＰＥ改性欢喜岭沥青，本文介绍改性沥青及沥青混合料的试验结果及铺筑ＳＭＡ改性沥青混合料路面的施工特点，表明其具有良好的路用性能及使用效果。     

改性生物沥青的基本性能研究

对改性生物沥青进行高温稳定性、塑性、稠度等基本性能进行了研究。通过控制改性沥青种类以及改性沥青掺和比例两种方法，分析这两种因素对改性生物沥青基本性能的影响。结果表明:生物沥青具有较好的高温稳定性，但塑性和稠度性能差。掺入改性沥青后的生物沥青塑性和稠度性能有了大幅度的提高，并且仍然具有较好的高温稳定性。改性沥青掺和比例越大，生物沥青塑性的改善越大，SBR改性沥青改善效果最好。     

沥青品种对SBS改性沥青性能的影响

采用具有代表性的3种基质沥青，分别掺入相同剂量的SBS，按照相同的加工工艺制备SBS改性沥青；通过技术技术试验来分析沥青品种对SBS改性沥青性的影响，结果表明：同一种改性剂对不同的基质沥青会有不同的改性效果，并不是所有的沥青都可以采用同样的聚合物改性剂和改性工艺达到相同的改性效果。     

纳米ZnO/橡胶粉复合改性沥青的性能研究

纳米粒子作为一种对改性沥青性能有所提高的新型材料,已经逐渐的成为改性沥青研究的新方向。本文主要将纳米ZnO粒子和橡胶粉同时加入处于熔融状态的基质沥青中,先普通搅拌然后高速剪切制备纳米ZnO/橡胶粉改性沥青。对纳米ZnO/橡胶改性沥青的常规技术指标和温度影响进行对比与评价,同时分别研究橡胶对改性沥青的改性机理、纳米ZnO对改性沥青的改性机理,以及他们综合改性机理的研究与探讨,并对改性剂材料进行可行性经济分析。结果表明,同时采用搅拌和高速剪切法制得的纳米ZnO/橡胶粉改性沥青可以很好发挥纳米ZnO的特点,改善橡胶粉在沥青中的分散效果,从而使改性沥青的各项性能(特别是高低温性能)有明显的改善与提高,并且指导施工过程中的温度控制和经济可行性。     

改性沥青影响因素的探讨

文中综国内外改性沥青的研究成果，探讨了聚合物改性沥青技术的几个关键问题－相容性、溶胀及分散度、分析了它们和改性效果之间的关系，同时也对影响对改沥青效果的因素进行了逐个分析。     

改性沥青室内及试验路研究

针对改性沥青应用中存在的问题，选取几种常见的改性沥青进行了系统研究，通过常规和非常夫对改性沥青进行了评价与对比，在分析效果影响因素的基础上，提出了改性剂－沥青的组合原则，并在试验路的基础上，对改性沥表的施工工艺进行了探讨，以指导性沥青的推广应用。     

反应性SBS改性沥青热储存稳定性研究

利用界面层理论解释了SBS改性沥青热储存性能差异的原因，并以该理论指导提出了反应性共混改性的方法，以提高SBS改性沥青的热储存稳定性，实验结果表明，反应性SBS改性沥青具有良好的热储存稳定性，长期高温储存（163℃，8d）未发生离析。     

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。     

SUPERFLEX改性剂对沥青胶浆性能的影响

SUPERFLEX浓缩沥青是一种性能优异的改性沥青,适用于薄层罩面工程,能用于重载交通等不利的使用环境。研究了SUPERFLEX改性沥青的各项性能,以考察SUPERFLEX改性剂对沥青性能的改性效果。通过SUPERFLEX改性沥青的各项指标的性能试验,综合不同掺量的SUPER-FLEX改性剂对基质沥青的高温稳定性、温度敏感性、抗低温性能的改性效果,确定了SUPERFLEX浓缩改性沥青的合理掺量。     

直投SBS改性技术在实体工程中的应用研究

直投SBS改性技术能够避免成品改性沥青在储存过程中的离析与指标衰减。为考察直投SBS改性技术的应用效果,以SBS-T改性剂、70#沥青为基础进行了试验室及实体工程应用研究。首先在室内模拟湿法制备了SBS改性沥青以确定改性剂的最佳掺量并进行配合比设计。在此基础上,依托河南S224淇县段改建工程修筑了直投SBS改性沥青混凝土试验段,通过与湿法的对比进行了应用效果评价。结果显示,通过直投SBS改性技术制备的沥青混凝土的性能指标与湿法相当,符合现行规范要求,具有广阔的推广前景。     

表面改性纳米阻燃沥青最佳掺量及其性能表征

为提高阻燃沥青的存储稳定性及降低其对性能的影响至最小化，选择纳米阻燃材料并对其进行表面处理制备了新型纳米阻燃沥青。通过沥青基本性能（针入度、软化点、延度）及沥青氧指数试验确定了阻燃沥青的最佳掺量7%；随后借用扫描电镜及热分析试验仪器对阻燃剂的阻燃机理及改性特征进行表征。电镜结果表明，对非表面改性阻燃材料与表面改性阻燃沥青的微观结构对比发现经过表面改性的阻燃剂具有更佳的分散特性。而基于SBS改性沥青及其阻燃沥青的热重分析可知，添加阻燃剂可提高SBS改性沥青的热稳定性，添加阻燃剂后的改性沥青成碳量增加，主要是因为阻燃剂有助于沥青燃烧过程中形成致密炭层，阻碍氧气输入及外界能量的进入，隔断气体挥发物的逸出，实现阻燃及抑烟的效果。     

基于正交灰关联分析的改性沥青性能影响因素分析

针对SBS改性沥青改性效果多评价指标、多影响因素等特点,运用正交设计并结合灰关联分析法对可比方案通过综合评价选出最优方案.借助灰关联分析,计算各指标在评价改性效果中所占的比例,应用正交试验对各影响因素进行分析,综合评价改性沥青的改性效果.试验结果表明:正交试验与灰关联分析相结合能给出各指标影响权重大小、因素主次顺序及最优方案,为综合评价改性沥青技术性能提供理论依据.     

基于正交试验阻燃降粘改性沥青影响因素分析

为了分析阻燃剂和降粘剂掺量及改性沥青制备时剪切速率和剪切温度对改性沥青性能的影响,在SBS改性沥青中掺入阻燃剂和Sasobit降粘剂,制备阻燃降粘复合改性沥青。根据正交试验设计方案,采用固体燃烧残留烧失量(LOI)试验和135℃粘度试验,对LOI和135℃粘度进行极差分析和方差分析,以确定阻燃降粘改性沥青对不同因素的敏感性及最佳改性方案。研究结果表明:随着阻燃剂含量的增加,LOI逐渐增大,阻燃效果增强;改性沥青粘度随着降粘剂的增加而降低;剪切速率越大,添加剂与沥青相溶性越好,改性沥青性能越好;本研究中阻燃降粘改性沥青的最佳改性方案是3%降粘剂、11%阻燃剂、5 000 r/min剪切速率和150℃加热温度。     

基于流变学的木质素纤维复配SBS改性沥青高低温性能及微观特性研究

为研究木质素纤维复配SBS改性沥青胶浆的流变特性及微观作用机理，制备了不同掺量的木质素纤维/SBS复合(WF/SBS)改性沥青，利用动态剪切流变(DSR)以及弯曲梁流变(BBR)试验分析了复合改性沥青的高、低温流变性能，通过针入度、软化点与延度试验评价了其基本物理性能；借助扫描电子显微镜(SEM)对改性沥青的微观结构、改性共混机理进行了观察与分析。研究结果表明：木质素纤维对SBS改性沥青的高温性能改善效果显著，低温抗裂性改善效果一般。在高温状态下，WF/SBS改性沥青表现出更优的弹性特性，具有更宽的相位角变化范围，更低的温度敏感性。基于扫描电镜SEM试验可知，WF/SBS是一种以物理改性为主的共混体系，木质素纤维的脱黏与拔出效应以及与SBS改性沥青复配后形成的“点+线”式的空间网络结构是促使其高温稳定性提升的主要原因。当木质素纤维掺量为0.2%时，其微观分布形态最优，掺量增加至0.3%时开始出现团聚现象。     

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。     

短期老化对TPS改性沥青性能影响研究

为研究短期老化对TPS改性沥青性能影响,采用软化点、延度、针入度、布氏旋转黏度和动态剪切流变值作为评价指标,对比老化前后TPS改性沥青和SBS改性沥青的高低温性能、黏温特性及流变特性变化规律,并借助红外光谱对其改性和老化机理进行分析。研究表明:相比于SBS改性沥青,老化前后TPS改性沥青的高低温性能优异,温度敏感性更小,抗荷载能力强,且受短期老化作用影响较小;TPS改性过程以物理改性为主,存在微弱化学作用;短期老化作用使TPS改性沥青出现氧化反应及其他化学反应,沥青中芳香烃和饱和烃减少,沥青质增多。     

改性再生剂对老化沥青的再生效果分析

为了解决老化改性沥青的再生问题,并分析其再生效果,将改性再生剂掺入老化沥青中,分析了老化沥青针入度、延度、软化点和弹性恢复的变化规律,并通过扩散针入度试验分析了改性再生剂的渗透性。结果表明,改性再生剂对老化改性沥青的性能具有一定的再生效果,渗透性很好。研究结果为老化再生沥青的再生提供了依据。