胶粉物理与化学改性沥青性能对比试验研究

制备胶粉物理与化学改性沥青,进行室内试验,研究确定胶粉改性沥青最佳制备工艺;利用针入度、软化点和延度等性能指标的变化来评价胶粉改性沥青的改性效果,并对胶粉物理与化学改性沥青的试验结果进行对比分析.研究表明胶粉化学改性沥青的高、低温性能比物理改性沥青稍好,同时胶粉化学改性沥青施工和易性更好.     

SBS物理改性沥青与化学改性沥青性能对比研究

国内外对SBS物理改性沥青和化学改性沥青性能对比还未有深入研究。为此,对SBS物理改性沥青和化学改性沥青的性能采用常规与非常规(美国SHRP)的试验方法进行了较为系统地研究,进而对物理改性沥青和化学改性沥青的感温性能、高温稳定性、低温抗裂性以及抗老化性能进行了对比分析。同时,通过沥青混合料的试验,对两种改性沥青的路用性能进行比较,并且结合实际工程铺筑试验路对室内试验的结果进行验证。结果表明,SBS化学改性沥青的性能更为优越,是一种值得推广的路用材料。     

胶粉对SBS改性沥青流变特性及微观结构的影响

基于CR/SBS复合改性沥青的基本性能指标确定废旧胶粉的适宜掺量,采用DSR、BBR试验、扫描电镜试验和红外光谱试验分别对SBS改性沥青和CR/SBS复合改性沥青的流变特性以及微观结构进行对比研究。试验结果表明:掺加18%废旧胶粉的CR/SBS复合改性沥青的高温流变特性、低温流变特性优于SBS改性沥青和CR沥青,抗疲劳特性与SBS改性沥青基本相当。胶粉与SBS改性剂产生了部分化学反应,废旧胶粉在体系中起到了填充作用;同时整个体系形成了改性剂相和沥青相双连续相,形成了致密的空间网络结构,从而使得CR/SBS复合改性沥青的性能优良。     

胶粉与SBS复合改性沥青制备与性能研究

为优化胶粉与SBS复合改性沥青制备参数,通过正交试验探讨SBS嵌段比、胶粉目数、SBS掺量及胶粉掺量对复合改性沥青高、低温性能及黏度的影响,进行影响因素与沥青性能Pearson相关性分析,最后采用傅里叶变换红外光谱分析仪研究改性机理。结果表明,高嵌段比SBS与高胶粉掺量会提升复合改性沥青的高温性能,但不利于复合改性沥青的低温性能;提高胶粉目数可降低复合改性沥青的黏度,提高SBS掺量对改善复合改性沥青的高、低温性能均能起到积极作用;SBS嵌段比对复合改性沥青的高温性能影响显著,胶粉掺量对沥青黏度影响显著;胶粉与SBS对沥青的改性过程主要为物理改性。     

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。     

废胶粉复合改性沥青制备与性能研究

以剪切速率、剪切温度、剪切时间和发育时间为影响因素进行正交试验,以软化点、延度、软化点差和弹性恢复作为评价指标进行极差分析,研究不同工艺参数对废胶粉复合改性沥青性能的影响,推荐废胶粉复合改性沥青的制备工艺为剪切速度5 000 r/min、剪切温度185℃、剪切时间30 min、发育时间50 min;采用上述工艺参数制备废胶粉复合改性沥青与普通胶粉改性沥青和SBS改性沥青进行性能对比试验,结果表明,废胶粉复合改性沥青的高低温流变性能更好,储存稳定性也得到较大改善,能满足高温多雨地区对沥青胶结料的性能要求和工厂化生产的要求。     

脱硫工艺对胶粉改性沥青路用性能影响研究

采用机械力化学法对橡胶粉进行脱硫处理,制备脱硫胶粉改性沥青并测试其基础性能指标,研究脱硫工艺对胶粉改性沥青路用性能及微观结构的影响.结果 表明:将胶粉与脱硫助剂混炼后,可以降低胶粉改性沥青的黏度;胶粉与活化剂8501及再生剂RVS混炼还可以改善胶粉改性沥青的储存稳定性;基于胶粉改性沥青路用性能指标,优选出活化剂8501的脱硫工艺为活化剂掺量3％,混炼温度160℃,混炼时间30 min.微观试验结果表明,胶粉对沥青的改性主要以物理改性为主.胶粉经脱硫处理后具有明显的颗粒核心,而且其表面粗糙程度明显增加,与沥青的相容性优于未处理的胶粉.     

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。     

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。     

蒙脱土/废胶粉复合改性沥青的老化性能研究

废胶粉用于沥青改性,不仅可以减少沥青的消耗量,而且可以改善沥青的性能,是解决废旧轮胎的有效途径之一。但是废胶粉改性沥青也存在一些不足,比如废胶粉改性沥青容易产生离析现象,改善效果不明显等,限制了废胶粉改性沥青的应用。蒙脱土属层状硅酸盐,具有良好的热稳定性、阻隔性能,可有效的改善废胶粉改性沥青的相容性,从而提高废胶粉改性沥青的路用性能。本研究采用物理共混法制备了蒙脱土/废胶粉复合改性沥青,通过薄膜烘箱加热试验(TFOT)、室内加速紫外老化试验(UV)、动态剪切流变试验(DSR)对复合改性沥青的抗老化性能和流变性能进行了研究。薄膜烘箱加热试验和室内加速紫外老化试验表明,有机蒙脱土(OMMT)的掺入对沥青的抗热氧老化和抗紫外老化性能都具有较好的改善作用,且随着OMMT掺量的增加,抗老化性能越好。流变实验结果表明,随着OMMT掺量的增加,废胶粉改性沥青的复合模量(G*)增大,相位角(δ)先增大后减小。对比掺入天然蒙脱土和OMMT的废胶粉改性沥青,研究发现天然蒙脱土改性效果要比OMMT改善效果差。     

废胎胶粉改性沥青改性机理研究

借助荧光显微镜、红外光谱等微观结构试验的分析方法,研究废胎胶粉在沥青中的改性机理.高温条件下,胶粉在沥青中吸收轻组分,并溶胀、脱硫和降解,同时胶粉中的活性物质进入沥青胶体体系中,达到改善沥青温度敏感性、老化性能的效果;常温及低温条件下,废胶粉改性沥青中未溶解的胶粉颗粒起到增强沥青的弹性性能和提高其抗裂性能的作用.了解废胎胶粉改性沥青的改性机理,为合理应用废胶粉改性沥青提供理论支持和技术保障.     

击实温度对纤维胶粉改性沥青混合料性能的影响与改进

对不同沥青含量的纤维胶粉改性沥青混合料在不同击实温度下击实成型,研究击实温度与SMA改性沥青混合料各物理力学参数之间的相关关系。研究表明,击实温度对纤维胶粉改性沥青混合料孔隙率、沥青饱和度的影响,在135℃以上时较小;击实温度小于135℃时,纤维胶粉改性沥青混合料稳定度、流值、孔隙率变化速率加大。加入TOR后沥青混凝土要达到同样的孔隙率,击实温度可降低20～30℃。     

废食用油脱硫胶粉/SBS复合改性沥青混合料的路用性能评价

针对橡胶沥青存贮稳定性差与生物沥青高温性能不足问题,基于Terminal Blend胶粉改性沥青技术,提出以废食用油代替沥青脱硫胶粉,用脱硫产物(ODR)制备存贮稳定的改性沥青,为弥补ODR改性沥青高温性能损伤,采用共混复合改性工艺研制了ODR/SBS复合改性沥青。为考察复合改性沥青在工程应用中的可行性,通过车辙试验、弯曲试验、冻融劈裂试验和疲劳试验对该混合料路用性能进行了评价,并与普通沥青混合料、SBS改性沥青混合料和ODR改性沥青混合料进行了对比分析。结果表明:1)复合改性沥青具有优异的高温抗车辙、低温抗开裂、抗水损害以及疲劳性能,但因ODR削弱了沥青的抗变形能力,其车辙深度较SBS改性沥青混合料深,且冻融前后劈裂强度较低; 2)单独采用SBS或ODR改性沥青与二者复合改性对混合料疲劳性能影响差异较大,ODR/SBS复合改性沥青混合料的疲劳性能并非二者单独作用下的线性叠加。     

HDPE-胶粉改性沥青应力吸收层应用试验

为了减少半刚性沥青混凝土路面反射裂缝,在HDPE-胶粉改性沥青室内制备工艺和沥青混合料的性能试验的基础上,结合黑龙江省宏胜至富锦二级公路工程实际情况,进行了在半刚性基层上加铺HDPE-胶粉改性沥青应力吸收层的应用研究,提出了工厂化生产HDPE-胶粉改性沥青的技术要点,并提出HDPE-胶粉改性沥青的应力吸收层结构设计方案和施工技术要求,研究结果可以为HDPE-胶粉改性沥青的应力吸收层推广应用提供参考。     

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。     

SBS/胶粉复合改性沥青研究进展与性能评价

为进一步推动SBS/胶粉复合改性沥青技术的发展,梳理总结了国内外SBS/胶粉复合改性沥青的原材料选用情况与制备工艺,明确了其较优掺配方案、制备方法,探讨了SBS/胶粉复合改性机理,全面调查了国内外SBS/胶粉复合改性沥青流变性能与基本性能,对比评价了SBS/胶粉复合改性沥青与基质沥青、SBS沥青、橡胶沥青的性能差异,并基于数理统计结果与沥青相关规范,划分了SBS/胶粉复合改性沥青性能等级。结果表明：SBS/胶粉复合改性沥青制备工艺以高速剪切或胶体磨法为主,常用掺配方案及工艺为SBS 2%~3.5%、胶粉10%~20%、沥青加热温度170℃~180℃、剪切速度4 000~5 000 r·min^-1;SBS/胶粉对沥青的复合改性过程以物理作用为主,辅以部分化学反应,且沥青组分、胶粉处理工艺将会显著影响改性材料分散状态;SBS与胶粉复合可使两者优势互补,其复合改性沥青的路用性能大幅提高;与基质沥青、橡胶沥青、SBS沥青相比,SBS/胶粉复合改性沥青的高低温性能优势显著,流变分级基本满足PG 76和PG-22;综合统计箱形图数据节点与相关沥青规范,将复合改性沥青性能划分为优秀、良好、中等、较差4个等级,并推荐了适用于寒区、温区、热区的SBS/胶粉复合改性沥青性能要求。鉴于当前SBS/胶粉复合改性沥青技术研究已有长足进展,建立室内改性工艺与工厂末端生产关系、探究耦合工况下性能演变规律、优化储存稳定技术与施工配套工艺将是其推广亟待攻关的方向。     

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。     

脱硫胶粉改性沥青性能的研究

采用低温高剪切工艺制备了胶粉改性沥青,对比分析了脱硫胶粉和硫化胶粉改性沥青的基本路用性能,研究了相容剂对脱硫胶粉改性沥青性能的影响。结果表明:随着脱硫胶粉用量的增加,改性沥青的软化点升高,25℃针入度减小,5℃延度提高,165℃黏度增大。脱硫胶粉改性沥青较硫化胶粉改性沥青具有更好的低温性能。相容剂的加入增强了脱硫胶粉与沥青的相互作用,提高了改性沥青的性能。     

在役轨道交通矮塔斜拉桥检测与评估

通过三大指标试验、旋转粘度试验、高温PG分级试验和多应力重复蠕变回复试验(MSCR)对不同SBS掺量(0、1%、2%、3%、4%、5%)的高掺量胶粉改性沥青(内掺35%)的基本性能和高温性能进行研究,全面研究SBS掺量对高掺量胶粉改性沥青高温性能的影响,探究高温法制备高掺量胶粉改性沥青的可行性。研究结果表明：随着SBS掺量的提高,高掺量胶粉改性沥青的针入度不断减小,软化点、延度和运动粘度不断增大；高温PG分级试验和MSCR试验均表明,高掺量胶粉改性沥青高温性能差,复配SBS后,其高温性能提升明显,当SBS掺量为3%时,复合改性沥青的高温PG分级为76℃,弹性性能也十分优越；当SBS掺量较高时,继续增加SBS掺量对复合改性沥青高温性能的提升贡献很小,所以从性能和经济角度综合考虑, 35%高掺量胶粉改性沥青的推荐掺量为3%、4%。     

活化废胶粉改性沥青制备工艺的试验研究

采用试验方法,确定废胶粉改性沥青制备时的搅拌温度、时间和速率.通过正交试验及方差显著性分析得到废胶粉表面活化条件,最终确定活化废胶粉改性沥青制备工艺:基质沥青选择泰州中海7000r/min,最佳剪切时间1h左右.