纳米碳酸钙改性沥青研究

对纳米碳酸钙改性沥青及沥青混合料进行了一系列室内试验,包括沥青的技术性能试验、沥青混合料的马歇尔试验、高温车辙试验、低温弯曲试验和残留稳定度试验等,并应用示差扫描量热(DSC)方法对改性机理进行了研究和分析。结果表明：在沥青中掺入8％的纳米碳酸钙,可使沥青及沥青混合料的高温性能得到明显的改善,且掺加工艺简单方便、价格低廉,值得推广应用。     

纳米碳酸钙/二氧化钛与SBS复合改性沥青流变性能研究

利用高速剪切法制备纳米CaCO3/TiO2/SBS复合改性沥青,采用正交试验,通过常规性能试验确定复合改性沥青中3种改性剂的最佳配比,并对比分析了基质沥青、SBS改性沥青和复合改性沥青高温和低温时的流变性能.结果 显示:复合改性沥青中改性剂的最佳配比为:1％纳米TiO2 +4％纳米CaCO3 +4％ SBS;与基质沥青和SBS改性沥青相比,复合改性沥青具有更好的高温抗车辙能力,但耐疲劳性能低于SBS改性沥青;复合改性沥青的施工温度比基质沥青和SBS改性沥青分别高20℃和5℃;复合改性沥青的低温性能优于基质沥青,但比SBS改性沥青的低温性能差.     

天然岩沥青对沥青流变性能的影响

利用天然岩沥青作改性剂,对AH-70基质沥青进行改性试验,根据性能指标数据,着重讨论了岩沥青对沥青流变性能的影响。分析认为,岩沥青显著影响了沥青的流变特性,高温时改性沥青表现出非牛顿流体特征,粘度和弹性模量变大,抗变形能力增强;但对沥青的低温性能带来消极作用,柔性降低、脆性变大。但岩沥青改性沥青的路用性能如何尚有待工程实践的验证。     

石墨烯对SBS改性沥青流变性能的影响研究

采用熔融共混法制备了石墨烯/SBS改性沥青(GSMB),研究了石墨烯对SBS改性沥青压力老化(PAV)前后动态剪切流变性能的影响,并利用红外光谱(FTIR)分析了GSMB老化前后化学结构的变化。结果表明：石墨烯提高了SBS改性沥青的复数剪切模量,降低了相位角,增强了SBS改性沥青的抗永久形变能力;相比SBS改性沥青,GSMB在PAV老化后的复数剪切模量老化指数明显降低;FTIR显示SBS改性沥青老化后的羰基指数变化率、亚砜基指数变化率和碳碳双键指数变化率均随石墨烯掺量增加而减小,表明石墨烯能够有效改善SBS改性沥青的耐老化性能。     

直投式改性剂对SBS改性沥青流变特性影响研究

采用不同掺量的直投式改性剂对SBS改性沥青进行改性,并进行了不同改性剂掺量下,改性沥青的PG高温分级试验、MSCR试验和主曲线测试。PG分级试验结果表明,改性剂掺量的提高,能够显著提升SBS改性沥青的高温分级。MSCR试验结果表明,直投式改性剂能够显著降低SBS改性沥青蠕变回复率的温度敏感性,改善SBS改性沥青的抗永久变形能力和其对于高温的温度敏感性,并能在一定程度上降低改性沥青的应力敏感性。主曲线测试结果表明,CAM模型对于添加直投式改性剂的SBS改性沥青拟合程度较高,且拟合程度随着改性剂掺量的提高而增加。直投式改性剂能够提高SBS改性沥青在较低频率区域范围的模量,对于改性沥青在高频区的影响较小。     

盐冻融循环下添加剂对沥青流变性能的影响

为了研究盐冻融循环下添加剂对沥青流变性能的影响,采用木质素纤维、聚酯纤维、橡胶粉、PE、岩沥青、消石灰六6种添加剂制备沥青胶结料,对不同沥青胶结料分别进行动态剪切流变试验、弯曲梁流变试验以及疲劳试验。结果表明:经过盐冻融循环作用,掺加添加剂的沥青抗车辙因子显著提高,从而改善了沥青的高温性能,其中PE、橡胶粉对其改善更为显著;木质素纤维、聚酯纤维明显降低了沥青的低温劲度模量,对沥青的低温抗开裂性能有较大改善;聚酯纤维改善沥青疲劳性能的效果最好,PE次之,其他几种添加剂对沥青的疲劳性能改善效果相对不明显。     

陶瓷纤维的添加对沥青流变性能的影响研究

为了改善沥青的流变性能来提高沥青路面的耐久性,本研究制备了陶瓷纤维掺量为2%、4%和6%的改性沥青,并对沥青进行了针入度、软化点、延度、旋转黏度、动态剪切流变仪(DSR)、弯曲梁流变仪(BBR)和红外光谱(FTIR)等试验。试验结果表明,陶瓷纤维的掺入虽然在一定程度上降低了沥青黏结剂的低温性能,但提高了沥青黏结剂的高温性能。同时,采用车辙试验来评价陶瓷纤维改性沥青混合料的路用性能,沥青混合料试验验证了沥青黏结剂试验的结果。因此,陶瓷纤维可以作为一种改性剂来改善沥青黏结剂与其混合料的性能,且陶瓷纤维的最佳掺量为4%。     

老化对橡胶沥青高温流变性能的影响

老化存在于橡胶沥青混凝土路面施工和使用过程中,对橡胶沥青混凝土路面路用性能的影响不容忽视。采用动态剪切流变仪分别对两种基质沥青和两种橡胶沥青短期老化后和长期老化后的高温流变性能进行测试,分析老化对橡胶沥青高温流变性能的影响。试验结果表明:随着老化程度的增加,橡胶沥青的复数剪切模量G*增大,相位角δ变小,说明橡胶沥青老化后,弹性增强,高温抗变形能力增强,这种变化与基质沥青相同。任何一种状态下,橡胶沥青的复数模量G*和相位角δ变化的幅度均比基质沥青小,说明橡胶沥青的高温流变性能比较稳定,抗老化性能优于基质沥青。     

岩沥青改性沥青胶结料流变特性研究

针对岩沥青改性沥青胶结料的流变特性,通过动态剪切(DSR)、弯曲梁流变(BBR)、布氏旋转粘度试验,用PG分级评价体系对不同种类、不同掺量的岩沥青改性沥青进行性能测试与分析。动态剪切流变仪和弯曲梁流变仪为建立某时段蠕变曲线和劲度模量提供依据,Brookfield旋转粘度计通过计算剪切速率和剪应力测量沥青高温粘度。试验结果分析表明:加入岩沥青后沥青胶结料的PG高温等级提高、抗车辙因子增大、复数模量指数(GTS)增大、大大提高了沥青的高温稳定性和降低了温度敏感性,且随着掺量的增加变化幅度增大;岩沥青掺量控制在一定范围内,不会对沥青胶结料的低温性能产生大的不利影响。     

90年代道路沥青研究的热门课题

介绍了９０年代道路沥青研究的两个热门课题，一是美国战略公路研究计划加拿大，壳牌公司，欧洲ＣＥＮ等研究反映路性能和沥青标准，二是改性沥青在道路上的应用，还介绍了我国在这些方面的研究情况。     

微胶囊沥青胶浆流变性能变化规律

通过界面聚合法制备了沥青再生剂为囊芯材料的路用微胶囊(self-healing microcapsules,SHM).为评价SHM对沥青胶浆流变性能的影响,制备了不同SHM掺量(质量分数分别为0、0.2％、0.4％、0.6％、0.8％)的70号基质沥青胶浆和SBS改性沥青胶浆.通过动态剪切流变试验(DSR)和弯曲梁流变...     

纤维沥青胶浆流变性能的试验研究

为考察纤维沥青胶浆的高温性能和流变性能,对掺不同种类和剂量纤维的沥青胶浆进行不同温度下的粘度试验和动态剪切流变试验,分析纤维沥青胶浆的粘度、复数模量、相位角和抗车辙因子的变化规律,同时分析粘度与抗车辙因子的相关性。研究结果表明,纤维对沥青胶浆有明显的增粘与增弹作用,其中聚酯纤维最大,其次为木质素纤维,矿物纤维最弱;随着纤维掺量的增大,纤维增粘和增弹作用逐步发挥,当掺量达到沥青质量的0.04％时,纤维沥青胶浆的粘度、复数模量和抗车辙因子显著增大而相位角显著降低;纤维沥青胶浆的粘度与抗车辙因子存在良好的线性关系。     

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。     

纳米材料复配对SBS改性沥青流变及抗老化性能的影响

为了研究不同纳米材料复配对SBS改性沥青流变及抗老化性能的影响,分别采用旋转薄膜烘箱、压力老化箱和紫外老化箱模拟了沥青样品的短期热氧老化、长期热氧老化和光氧老化,并运用动态剪切流变仪和弯曲梁流变仪对沥青样品的高、中、低温流变性能进行了表征。此外,运用傅里叶红外光谱对沥青样品老化前后羰基和丁二烯官能团的变化情况进行了分析。研究发现不同纳米材料复配形式对SBS改性沥青的高温抗车辙性能、中温耐疲劳性能和低温抗开裂性能有不同影响;3种复配形式对SBS改性沥青的抗老化性能均有改善效果,尤其以有机蛭石复配纳米二氧化钛效果最佳。     

纳米ZnO/SBR改性沥青混合料性能研究

为探究纳米Zn O对SBR改性沥青混合料性能的影响,首先制备纳米Zn O剂量为2%、3%、4%、5%、6%的纳米Zn O/SBR改性沥青,通过比较SBR改性沥青和上述5种纳米Zn O/SBR改性沥青的针入度、延度和软化点,优选出性能最佳的纳米Zn O/SBR改性沥青;其次,对优选的纳米Zn O/SBR改性沥青混合料和SBR改性沥青混合料进行室内性能试验。试验结果表明:综合考虑沥青技术性质及经济性,最佳的纳米Zn O掺量为4%;添加纳米Zn O后,SBR改性沥青混合料的动稳定度值增加了34%,纳米Zn O可以大幅度改善SBR改性沥青混合料的抗车辙能力;相较于SBR改性沥青混合料,纳米Zn O/SBR改性沥青混合料的水稳定性和抗疲劳性能也有一定改善效果,低温性能虽稍有下降,但仍远远满足规范要求。结论是利用纳米Zn O扩大SBR改性沥青的应用范围是可行的。     

环氧沥青结合料的流变特性与施工容留时间预测

为确定环氧沥青结合料的施工容留时间,采用Brookfield旋转粘度计,对比研究了C型与N型两种钢桥面铺装用环氧沥青结合料的粘度特性,建立了基于双Arrhenius方程的流变学模型。结果表明,固化温度对环氧沥青流变状态有重要影响,环氧沥青混合物进入凝胶状态之前,该模型的预测结果与试验结果吻合度较高,可用于确定施工容留时间、施工质量控制与优化。C型环氧沥青混合料的施工拌和温度控制宜在110~120℃取低限并保持稳定,N型环氧沥青混合料的施工拌和温度控制宜在110~130℃取中高限并保持稳定。     

聚酯纤维沥青胶浆流变特性研究

采用粘度试验、动态剪切试验和动态蠕变试验研究了聚酯纤维对沥青胶浆流变特性的影响,并分析了聚酯纤维的作用机理.试验结果表明:聚酯纤维掺入后能增大沥青胶浆的粘度,当纤维掺量超过0.5%时增粘效果明显;聚酯纤维沥青胶浆的复合剪切模量增大并且相位角降低,表明纤维发挥增强作用的同时,还能增加沥青胶浆的弹性性质;高温时聚酯纤维沥青胶浆的车辙因子明显高于基准样,并且在蠕变试验加载过程中产生的总应变和永久应变大幅度降低,表明聚酯纤维能有效改善沥青胶浆与混合料抗永久变形的能力.     

煤制油渣对沥青高温-疲劳流变性能的影响研究

采用多重应力蠕变恢复(MSCR)试验、频率扫描(FS)试验、线性振幅扫描(LAS)试验研究煤制油渣对沥青高温性能与疲劳性能的影响.试验结果表明:煤制油渣可以有效降低沥青的不可恢复柔量Jnr,显著提高沥青的高温抗车辙能力及交通适用等级,且当煤制油渣掺量较低时,对沥青高温性能的改善效果较为明显;煤制油渣对沥青恢复率R的改善...     

改性沥青的动态流变特性

通过动态力学分析试验（ＤＭＡ），发现了沥青及改性沥青的低温开裂与基流变参数［Ｅ］、Ｅ＇、Ｅ″之间的定量关系以及Ｔｇ随温度的变化规律性，推导出改性沥青在动荷载下的流变方程，为沥青的改性提供了理论依据。