TiO_2对髙粘沥青及PAC-13性能影响试验研究

利用TPS制备髙粘沥青,对不同TiO_2掺量下的髙粘沥青进行针入度、135℃粘度、5℃延度以及抗紫外老化性能进行试验研究,对不同TiO_2掺量下的PAC-13路用性能进行试验研究;研究结果表明:TiO_2对TPS髙粘沥青的针入度、135℃粘度,影响较小;但对5℃延度影响较大,当TiO_2掺量超过0.8%后,延度降速增快;TiO_2能够有效的减缓紫外线对TPS髙粘沥青的老化作用,对于延长TPS髙粘沥青优良的使用性能起到了一定的促进作用;TiO_2掺量对于PAC-13髙粘沥青混合料的残留稳定度、冻融劈裂残留强度比、低温抗弯拉强度、弯曲劲度模量影响不大,但随着TiO_2掺量的增大,混合料的动稳定度迅速减小。     

不同老化方式对SBS改性沥青的性能影响

本文通过对薄膜烘箱老化、PAV老化和紫外老化等不同老化方式下,SBS改性沥青老化前后的针入度、5℃延度、软化点、135℃动力粘度以及弹性恢复等性能变化影响规律进行试验研究。结果表明:老化后SBS改性沥青的5℃延度与135运动粘度变化幅度显著,老化作用对SBS改性沥青的高、低温性能影响显著; TFOT短期老化后,SBS改性沥青性能已发生大幅下降,在长期使用过程(紫外老化、PAV老化)中,随老化时间的延长,SBS改性沥青性能衰减幅度逐渐减小。     

沥青老化预估方程研究

针对目前沥青热氧老化预估研究的不足,利用旋转薄膜烘箱对SK90#沥青进行不同时间的老化,分析沥青的针入度、软化点、延度及粘度与老化时间的关系,并根据试验结果回归分析建立沥青老化后性能的非线性预估方程。研究结果表明:沥青的路用性能在老化过程中符合非线性数学方程;沥青老化存在最终老化量;利用建立的沥青老化方程可以较为精准的预估沥青在不同老化时刻的针入度、软化点、延度等性能,同时可以预测沥青在不同时刻的老化速率。     

TPS沥青改性剂应用效果的室内试验研究

为了了解新型添加剂TPS对沥青胶结料性能的影响,对不同TPS掺量的改性沥青进行针入度、软化点、稠度、延度、测力延度、劲度模量、弹性恢复和粘韧性试验。通过和基质沥青作对比分析,发现15%TPS改性沥青的针入度指数PI、针入度粘度指数PVN较基质沥青分别提高了2.1倍、2.8倍,而软化点和稠度分别提高了0.8倍、2.1倍,沥青高温性能显著提高;TPS改性沥青5℃延度相对于基质沥青的大幅度提高,测定功随着TPS掺入量逐渐增加,15%TPS改性沥青劲度模量较基质沥青减小0.39倍,这些变化都反映出其低温稳定性得到了改善;当沥青中TPS掺入量达到12%时,其弹性恢复率达到了100%,表明采用TPS改性沥青的路面,对荷载作用产生的变形,具有良好的自愈性;韧性和粘韧性试验结果表明TPS掺入量为15%时,达到高粘度改性沥青的标准。     

AW、BLE、炭黑改性沥青的老化性能研究

采用薄膜烘箱老化试验(TFOT)、PAV压力老化试验,对不同剂量的AW、BLE、炭黑改性沥青进行试验,利用残留针入度比、残留粘度比、软化点增量和残留延度等老化指标来分析沥青的老化程度,与常用的沥青抗老化剂SBR进行对比,研究表明0.8%AW、0.8%BLE改性沥青抗老化性能较优,炭黑改性沥青低温性能下降较大。     

基于软化点的温拌沥青老化动力学研究

在不同老化温度下,对2种基质沥青和2种温拌改性沥青进行老化试验,测试沥青不同老化时间后的软化点,采用线性回归的方法计算反应速率常数、老化反应活化能和指前因子等参数,得到基于软化点的沥青老化动力学模型.分析表明温拌改性沥青反应速率常数较小、老化反应活化能较高,较基质沥青具有较好的抗老化性能.     

基于TFOT试验的SBS改性剂掺量检测方法研究

为准确检测SBS改性剂的掺量,保证SBS改性沥青的性能,通过163、168、173、178、183℃的TFOT试验,研究改性剂掺量分别为1%、2%、3%、4%、5%的SBS改性沥青的针入度、软化点、5℃延度、135℃运动黏度、弹性恢复随老化温度的变化规律,得出不同改性剂掺量的SBS改性沥青的延度随老化温度变化规律一致,因此采用5℃延度-老化温度曲线检测SBS改性剂掺量。结果表明:利用5℃延度-老化温度曲线检测SBS改性剂掺量的方法是合理的。     

温拌剂种类对沥青老化性能影响的研究

通过进行沥青旋转薄膜试验和不同时间的压力老化试验,对比分析了原样沥青、添加DAT和Sasobit的沥青老化性能。试验数据表明：加入DAT溶液的SBS改性沥青,粘度大幅度降低．但是对于基质沥青的影响不显著。经过不同时间压力老化．同未添加温拌剂的沥青老化性能相比,加入温拌剂的沥青降粘效果明显,软化点升高速率、针人度、延度的下降率都有所降低。综合老化后的沥青各指标来看,DAT溶液对沥青老化性能的改善要优于Sasobit温拌剂。     

沥青老化效应的试验研究

为了研究沥青老化对路面使用性能影响,通过旋转薄膜烘箱对沥青进行短期老化,再用压力老化仪对老化的沥青进行不同时间的老化,然后对不同程度的老化沥青进行针入度、软化点、延度、不同温度下的粘度、蠕变劲度和蠕变变化速率、动态粘弹性参数的试验。随PAV老化时间的增加,老化沥青的针入度逐渐减小,针入度指数PIPEN逐渐增大,软化点逐渐提高,延度越来越小,而粘度相反变化,复数剪切模量G*、蠕变劲度逐渐增大,相位角δ、蠕变速率则逐渐减小,指数函数更能表征老化对其粘温关系的影响。结果表明老化使沥青弹性增强,感温性减弱,耐久性降低,抗疲劳开裂能力变差,缩短了路面使用寿命。     

高弹改性沥青的流变性响应

为研究高弹改性沥青胶结料性能,对其进行感温性能、高温性能、低温性能及疲劳性能试验,考察高弹改性沥青胶结料在不同条件下的流变响应特性.试验结果表明:高弹改性沥青较软,且温度敏感性较小,温度高于135℃后,高弹改性沥青呈牛顿流体性质,可以采用旋转粘度试验对其测试;老化前后,高弹改性沥青的软化点较SBS改性沥青分别高28.8％和26.4％,76℃和82℃下2种沥青胶结料的抗车辙因子相当,而高弹改性沥青的抗车辙因子随温度的变化率较为稳定;老化前后的高弹改性沥青低温延度分别为SBS改性沥青的2倍和1.4倍,其低温PG分级分别较SBS改性沥青低2个和1个等级,蠕变劲度较小,其低温流变性较好;高弹改性沥青胶结料的DSR疲劳性能指标约为SBS改性沥青的1/6,其应变较大,抗疲劳性能优良.     

Sasobit温拌橡胶沥青感温性能测试与评价

结合温拌和橡胶沥青两种技术制备Sasobit温拌橡胶沥青,测试其针入度、软化点、5℃延度、表观粘度等性能指标,并计算针入度指数PI、粘温指数VTS和针入度-粘度指数PVN等评价其感温性能。结果表明,与橡胶沥青相比,Sasobit温拌橡胶沥青的针入度减小,软化点增大,高温性能更好,高温粘度显著降低,有利于混合料的拌和及压实,但5℃延度下降,低温性能略差;Sasobit温拌橡胶沥青的针入度指数PI显著增大,但粘温指数VTS略有增加,针入度-粘度指数PVN显著减小,这与3种指标表征的沥青感温范围不同有关。     

橡胶沥青热老化性能研究

以常规方法制备橡胶沥青,采用TFOT试验及PAV试验对橡胶沥青进行了短期和长期热老化模拟。利用针人度、软化点、延度、弹性恢复及黏度指标对橡胶沥青老化性能进行了评价,分析了胶粉掺量、老化时间和老化温度对橡胶沥青老化性能的影响。研究表明:胶粉掺量的增加能够改善短期老化后橡胶沥青的高低温性能,但应控制掺量不能超过28%;增加老化时间、提高老化温度,都会使橡胶沥青的老化程度更严重。当老化时间超过15 h或老化温度超过193℃后,黏度会超过施工要求范围;每延长5 h老化时间,橡胶沥青的老化程度是每提高10℃老化温度的2.5~3倍。橡胶沥青的软化点与橡胶沥青老化时间显著相关,可以用来作为建立老化动力学方程的参数;橡胶沥青受长期热老化影响比短期老化更严重,但比基质沥青具有更好的长期老化性能。     

多聚磷酸复合聚合物改性沥青老化前后流变特性及其混合料性能研究

为了改善高海拔高辐射寒冷区沥青混凝土的抗老化性能,按照室内与高寒高海拔区热、紫外光辐射总量相等的原则进行室内多聚磷酸改性(PPA)沥青及其混合料模拟老化试验,进而研究了PPA及PPA与低剂量SBS、SBR聚合物改性沥青抗热老化和紫外光老化性能,并将热老化、紫外光老化后多聚磷酸改性沥青混合料的路用性能、疲劳性能与基质沥青及4.5%SBS改性沥青混合料进行了对比。试验结果表明:PPA与聚合物改性沥青的5℃延度指标随热老化与紫外光老化时间增大而减小,抗车辙因子和软化点均随紫外光老化时间增加而增大,热老化5 h后延度趋于稳定,紫外光老化12 h后延度趋于稳定。随着紫外光老化时间延长,PPA及PPA复合改性沥青混合料高温性能呈先增大后减小的趋势,低温抗裂和疲劳性能随老化时间延长呈下降趋势,紫外光对沥青高低温性能的劣化作用比热老化突出。PPA对基质沥青和低剂量SBS、SBR改性沥青混合料抗紫外光老化作用改善效果显著,PPA可作为高紫外光辐射区沥青路面抗老化剂使用。研究成果可为拓展PPA改性沥青及PPA与低剂量聚合物复合改性沥青在高原高温差、高紫外光辐射区的推广应用提供参考与借鉴。     

AR-SBS复合沥青的制备及性能试验研究

为了研究AR-SBS复合沥青及其混合料性能指标,首先对加工工艺进行分析,并将其老化前后性能指标与SBS改性沥青、AR改性沥青进行对比,然后对比3种改性沥青混合料路用性能,最后进行试验段验证。结果显示:相较SBS改性沥青,复合改性沥青5℃延度、软化点略有降低,较AR改性沥青黏度显著降低,135℃延度、180℃黏度分别降低48%、34%;复合改性沥青混合料高温稳定性分别较AR改性沥青混合料、SBS改性沥青混合料增加1 807、1 699次/mm;3种沥青混合料水稳定性、疲劳寿命由大到小顺序均符合如下规律:SBS改性沥青混合料、AR-SBS复合改性沥青混合料、AR改性沥青混合料。结果表明:复合改性沥青具有更稳定的老化性能,且橡胶粉的掺入可有效改善SBS高温稳定性、对SBS改性沥青混合料水稳定性、疲劳寿命存在一定减弱,但较橡胶沥青混合料仍较优。     

再生SBS改性沥青的老化性能研究

为研究再生SBS改性沥青不同老化时间的老化程度和老化速率,以及与新SBS改性沥青的差异性,建立了再生SBS改性沥青和新SBS改性沥青的非线性微分老化方程,通过测定再生SBS改性沥青和新SBS改性沥青在不同TFOT老化时间后的粘度、针入度、软化点和延度指标,计算得到老化参数,根据老化方程和老化参数分析了再生SBS改性沥青的老化性能。研究结果表明,在老化初期,除延度外,再生SBS改性沥青的各项性能均比新SBS改性沥青衰减迅速,但在长时间老化后,2种沥青的各项性能趋于相同。     

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%。     

临界老化时间及最佳再生剂用量的确定

对原样沥青进行不同时间的老化,测试其在不同老化时间性能指标的变化,利用残留针入度比、残留粘度比、残留延度比和软化点增量等老化指标来分析沥青的老化趋势,确定出了沥青的临界老化时间。同时,针对不同老化程度的沥青,添加不同剂量的再生剂,分析再生剂用量对沥青性能的影响,提出确定最佳再生剂用量的方法。     

光热耦合对SBS改性沥青性能的影响

采用光热耦合老化和热氧老化的方法研究了紫外光与热耦合对SBS改性沥青的影响。结果表明,光热耦合老化和热氧老化加速了SBS改性沥青的老化速率,并改变SBS在沥青中的分散相形貌,使其向一相化转变。同时,延长老化时间、提高老化温度和增大紫外光辐照强度均能使得SBS改性沥青的老化程度增加。光和热具有明显耦合效应,使得SBS改性沥青的老化程度比单独的热氧老化程度更为严重。     

一种高粘弹改性沥青及其混合料性能与工程应用

采用SBS、高粘弹改性剂制备一种复合高粘弹改性沥青,通过针入度、软化点、延度、60℃动力粘度、135℃旋转粘度、弹性恢复等参数试验,评价其沥青的常规性能与粘弹性能,确定了高粘弹改性剂的最佳掺量.基于此,评价其混合料的高温性能、水稳定性、低温抗裂性及疲劳性能.结果表明,与SBS改性沥青相比,SR-1高弹剂的掺量为8％时,...     

不同再生方式的再生S BS改性沥青老化性能研究

采用新基质沥青、新改性沥青和再生剂再生老化 SBS 改性沥青,测定了不同方式再生后的 SBS 改性沥青 RTFOT老化前后的25℃针入度和老化后的残留延度,以及不同老化时间后的质量损失。通过对不同再生再生方式再生后的 SBS 改性沥青的残留针入度比、残留延度和质量损失率进行对比,分析再生 SBS 改性沥青的老化性能。研究结果表明,通过新改性沥青再生的 SBS 改性沥青的老化性能优于通过新基质沥青和再生剂再生的 SBS改性沥青。