紫外老化作用下PPA/SBR改性沥青胶浆及混合料高低温性能研究

通过高温温度扫描试验、BBR低温蠕变试验对粉胶比为0.6、0.9、1.2的90#基质沥青胶浆、SBR改性沥青胶浆及PPA/SBR改性沥青胶浆紫外老化前后的高低温流变性能进行了研究,利用高温车辙试验及低温小梁弯曲试验对其紫外老化前后的沥青混合料高低温性能进行分析,同时引入沥青胶浆的车辙因子老化指数A_STA、蠕变劲度老化指数S_AI、蠕变速率老化指数m_AI,沥青混合料动稳定度老化指数D_AI、弯曲劲度模量老化指数S_BAI对沥青胶浆及沥青混合料的抗紫外老化性能进行定量分析,结果表明：紫外老化会提高沥青胶浆的高温抗变形能力,而显著降低沥青胶浆的低温抗裂性。而对于沥青混合料而言,紫外老化劣化了90#基质沥青混合料及SBR改性沥青混合料的高温抗车辙性能,提高了PPA/SBR改性沥青混合料的抗车辙性能,而低温抗裂性在紫外老化后均出现了明显下降,但PPA/SBR改性沥青混合料紫外老化前后都具有最佳的低温抗裂性能。说明PPA的掺入有效提高了SBR改性沥青胶浆及沥青混合料的高温抗变形能力、低温抗裂性能...     

硅藻土改性沥青胶浆高低温流变性能试验研究

对老化前后不同硅藻土掺量的硅藻土改性沥青胶浆进行动态剪切流变试验和弯曲梁流变试验,研究硅藻土改性沥青胶浆的高低温流变性能。试验结果显示,随着试验温度的升高,硅藻土改性沥青胶浆的高温性能逐渐降低,老化使沥青胶浆的高温性能削弱;随着硅藻土掺量的增多,沥青胶浆的相位角逐渐减小,复数模量和车辙因子逐渐增大,沥青胶浆的高温性能得到提升。用蠕变劲度评价硅藻土改性沥青胶浆低温性能时,硅藻土掺量越多对低温性能越不利,而m值随硅藻土掺量的增大表现出先减小后增大的变化趋势,建议用m值评价硅藻土改性沥青胶浆的低温性能。     

煤直接液化残渣对沥青胶浆黏弹性能的影响

以SK-90沥青为基质沥青,分别制备粉胶比为1.0、煤直接液化残渣(DCLR)掺量(质量分数)分别为5%、10%、15%、20%下的DCLR改性沥青胶浆和SK-90沥青胶浆。采用动态剪切流变试验和弯曲梁流变试验,对比分析了DCLR对沥青胶浆车辙因子、疲劳因子、蠕变劲度模量和蠕变速率等因素的影响,揭示了DCLR对沥青胶浆黏弹性能的影响规律。试验结果表明:DCLR会显著增强沥青胶浆的高温性能,降低沥青胶浆的低温性能和疲劳性能;DCLR提高了沥青胶浆在高温条件下的弹性及在低温条件下的黏性;在高DCLR掺量下,沥青胶浆的高温、低温和疲劳性能对温度的敏感度极为显著;随着DCLR掺量的增加,沥青及胶浆的适用范围越来越窄;从应用角度考虑,建议DCLR掺量不宜大于10%,沥青及胶浆可适用于沥青路面的中面层。     

基于流变学的BF-SBS改性沥青胶浆性能研究

为研究玄武岩纤维(BF)对SBS改性沥青流变性能的影响,制备了不同掺量(质量分数为0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1%)玄武岩纤维-(质量分数为4.5%)SBS改性沥青。采用动态剪切流变仪(DSR)对BF-SBS改性沥青进行温度扫描和多重应力蠕变恢复试验(MSCR)以评价其高温流变性能;通过弯曲梁流变试验(BBR)测得的蠕变劲度s、蠕变速率m等指标分析沥青的低温流变性能。结果表明：随着试验温度上升,各掺量BF-SBS改性沥青胶浆的复数剪切模量G~*降低,相位角δ增大,表明BF-SBS改性沥青胶浆拥有更好的弹性特性。在各应力水平下,随着BF掺量增加,BF-SBS改性沥青胶浆的不可恢复蠕变量J_nr不断降低,当掺量达到0.4%时,J_nr值降至最低。而R值高于基质沥青与SBS改性沥青胶浆,表明BF能够有效提升SBS改性沥青胶浆在高应力作用下的高温变形恢复能力。蠕变劲度模量s、蠕变速率m低温指标测值表明适量玄武岩纤维对沥青胶浆低温性能有一定提升,其中掺量为0.4%的BF-SBS改性沥青表现出最佳的高、低温流变性能。     

天然岩沥青改性沥青及混合料性能试验研究

通过在不同基质沥青中掺加不同剂量的天然岩沥青,采用Sup-20混合料,开展高温、低温性能试验,比较分析确定适宜改性的基质沥青,推荐了最佳岩沥青掺量。根据最佳岩沥青掺量,采用Sup-13和Sup-20沥青混合料,分析比较了基质沥青、天然岩沥青改性沥青、SBS改性沥青混合料的水稳定性、高温及低温性能。结果表明,天然岩沥青改性沥青能够显著提高混合料的高温稳定性,改善水稳定性。     

活化煤矸石改性沥青胶浆高温性能影响因素研究

采用动态剪切流变试验(DSR)对比研究了不同粉胶比条件下(0.6,0.8,1.0,1.2,1.4)和不同温度条件下(64,70,76,82℃)活化煤矸石和矿粉改性沥青胶浆的高温流变性能;运用灰熵法分析了活化煤矸石改性沥青胶浆高温性能影响因素——温度、活性成分Si O2含量、粉胶比、135℃运动黏度、胶浆软化点——的显著性。结果表明:活化煤矸石代替矿粉作为填料可使沥青胶浆的高温性能有大幅提高;粉胶比对活化煤矸石改性沥青胶浆高温性能有最显著影响。     

大掺量胶粉改性沥青胶砂高低温性能研究

针对沥青胶砂性能问题,基于胶浆理论,利用高温锥人度试验和低温小梁弯曲试验对3种不同改性沥青(20%胶改性沥青,30%胶改性沥青以及SBS改性沥青)胶砂试件进行了试验研究。研究结果表明:随着温度的升高,沥青胶砂试件的抗剪强度降低,50℃时30%胶粉改性沥青胶砂的抗剪强度和-10℃时最大弯拉应变分别为SBS改性沥青胶砂的1.4和1.8倍,表明30%胶粉改性沥青胶砂比SBS改性沥青胶砂具有更良好的高低温性能;50℃时胶粉改性沥青胶砂的抗剪强度和-10℃时最大弯拉应变分别为20%胶改沥青胶砂的1.5和2.2倍,随着胶粉掺量的增加,可以有效改善沥青胶砂的高低温性能。     

紫外光老化条件下密级配沥青混合料合理粉胶比分析

为了研究紫外光老化条件下密级配沥青混合料合理粉胶比,测试了不同粉胶比下的基质沥 青与SBS改性沥青胶浆紫外光老化前后的物理性能和化学组分。通过分析试验结果,可以得出：适量矿粉的掺入可以提高沥青的抗紫外光老化能力,其中基质沥青胶浆在粉胶比为1.0~1.2 时,软化点最小增量为1.6℃,针入度最大变化率为55.00%,延度最大变化率为56.19%;改性沥青胶浆在粉胶比为0.8~1.0时,软化点最小增量为1.2℃,针入度最大变化率为69.62%,延度最大变化率为59.00%,改性沥青胶浆抗紫外光老化能力优于基质沥青胶浆;在两种沥青胶浆的化学组分中,沥青质和胶浆含量均呈先减少后增大的趋势,而改性沥青胶浆中的饱和分和芳香分含量明显高于基质沥青胶浆,其中饱和分含量最大增幅为7.53%,可以根据饱和分含量的变化评价改性沥 青胶浆中SBS改性剂的裂解程度。最后,结合物理性能和四组分分离试验结果得出,在强紫外光 地区,基质沥青胶浆的合理粉胶比为1.0~1.2,改性沥青胶浆的合理粉胶比为0.8~1.0,可为强紫 外光地区沥青混合料的设计提供参考。     

一种新型优质外掺剂改性沥青混合料路用性能的试验研究

TPR(Thermoplastic Rubber,热塑性橡胶)改性剂是以热塑性丁苯橡胶SBS为原材料并添加其他高分子材料经过共混加工而成的优质沥青混合料添加剂。为了研究TPR改性沥青混合料路用性能,本文以基质沥青混合料和SBS改性沥青混合料为对比,采用车辙试验、低温小梁弯曲试验以及浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验分析了TPR改性沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳定性能,并对TPR改性沥青混合料的经济性进行了分析。分析结果表明:与基质沥青混合料和SBS改性沥青混合料相比,TPR改性沥青混合料的高温性能得到显著改善,低温性能和水稳定性一定程度上得到改善,且经济性良好。     

多聚磷酸改性沥青路用性能研究

试验首先研究分析了不同等级、不同掺量多聚磷酸对改性沥青性能的影响,然后分别进行了多聚磷酸与基质沥青,以及多聚磷酸与SBS、SBR复配基质沥青的沥青混合料高温稳定性、低温抗开裂性和水稳定性等路用性能试验。结果表明,多聚磷酸与以SBS为代表的高聚物复配后,可以有效弥补多聚磷酸改性沥青的水稳定性和低温抗开裂性性能不足,显著提高沥青混凝土的高温稳定性和存储稳定性性能。     

掺加PR系列添加剂对沥青混合料路用性能的影响

车辙试验和恒定高度重复剪切试验（RSCH）结果的对比分析表明,车辙试验不适合用来评价掺加PR系列添加剂混合料的高温性能;而RSCH所得到的k1,k2,N和γ各个指标呈现出较好的相关性和一致性,并能对掺加PR系列添加剂混合料的高温性能进行评价．RSCH试验结果表明,就高温抗剪性能而言,掺加PRPLASTS添加剂（PR．S）混合料最好,掺加PRFLEXMODULE添加剂（PR．M）混合料次之,未掺加PR系列添加剂混合料最差．各种路用性能试验结果表明,掺加PR系列添加剂造成了混合料水稳性能和低温性能的小幅下降,却较大幅度地提高了混合料的高温性能,适合于在重载高温的情况下采用．     

水泥对乳化沥青就地冷再生混合料的作用机理研究

为了研究水泥在乳化沥青就地冷再生混合料中的作用机理,评价了不同水泥和乳化沥青含量的就地冷再生混合料路用性能,包括水稳定性、强度性能和高温稳定性。同时,根据扫描电镜测试（SEM）分析了水泥冷再生混合料、乳化沥青冷再生混合料和乳化沥青一水泥冷再生混合料的胶浆表面微观形貌。研究结果表明,水泥的加入从整体上有效地提高了再生混合料的水稳定性、强度性能和高温稳定性。SEM分析表明水泥水化物和沥青形成的胶浆复合物形成的空间立体网格结构在乳化沥青冷再生混合料中具有“加筋”作用,水泥有效地提高了乳化沥青冷再生混合料的路用性能。     

典型超薄磨耗层路用性能对比试验研究

常用的超薄磨耗层类型有AK抗滑表层、沥青玛蹄脂SMA、大孔隙升级配OGFC以及美国科氏公司的NovaChip超薄磨耗层等四种。针对这四种超薄磨耗层,分别对其高温稳定性、低温抗裂性及水稳性等路用性能做了对比研究．试验表明NovaChip超薄磨耗层性能是最好的。     

硅藻土改性对沥青路面低温性能的影响

为了确保硅藻土改性沥青混合料的低温抗裂性能,对3种不同的硅藻土改性沥青及沥青混合料进行一系列的室内试验研究,包括低温弯曲试验、直接拉伸试验、蠕变试验及应力松弛试验。结果表明：硅藻土改性沥青混合料能够显著改善低温抗裂性能,是一种值得推广应用的改性剂。     

两种超薄沥青路面混合料性能比较

SMA-10沥青玛蹄脂碎石混合料和ECA-10易密实沥青混凝土适用于沥青路面厚度为2.5～3.0cm,对于道路改建和养护工程有很好的使用效果和经济效益。文章对比这2种沥青混合料各项性能指标,结果表明高温稳定性和低温抗裂性能相当,都能满足规范要求,考虑经济性性能则SMA-10更能体现出优势。     

沥青性能的DSC评价方法

应用DSC（differential scanning calorimetry）方法测定原样沥青聚集状态改变时的热量变化,以及沥青在不同老化程度下和掺加蜡含量不同时的热稳定性及变化程度,定性评价了不同沥青的温度稳定性和高温性能。结果表明,从DSC测试的热量变化可发现沥青经过改性后,温度稳定性提高了,吸热峰能量值减少了50％以上,感温性降低了;沥青分别经过旋转薄膜烘箱和PAV老化后,吸热峰能量值减少了40％以上,表明经过程度不同的老化试验,沥青的热稳定性更好;含蜡量越低,温度稳定性越好。DSC方法与沥青高温常规试验结果对比表明,沥青吸热峰的能量值和沥青的高温指标试验结果之间有较好的相关性和一致性,说明应用DSC评价方法可以从微观上验证与判断沥青的高温性能。     

刻日胶粉与抗车辙剂双重改性沥青混合料性能研究

采用废旧胶粉和抗车辙剂对90号A级道路石油沥青进行双重改性,对比双重改性沥青混合料与SBS改性沥青混合料的高温性能、低温性能、水稳定性能,结果表明双重改性沥青混合料的高温性能优于SBS改性沥青混合料,低温性能略低于SBS改性沥青混合料、水稳定性能略高于SBS改性沥青混合料。总体而言,双重改性沥青混合料的路用性能可满足规范的最高要求,且其高温抗车辙性能显著。     

新疆地区新型硫磺改性沥青技术可行性分析

通过对Thiopave硫磺改性沥青混合料的介绍,与《新疆公路沥青路面设计指导手册》、《赛欧铺硫磺改性温拌沥青路面施工技术指南》中高温稳定性指标、水稳定性指标、低温性能指标的规定值进行对比分析,认为在新疆地区推广应用Thiopave硫磺改性沥青技术是可行的,能够提高沥青路面使用性能、延长使用寿命,降低全寿命周期成本。     

基于蠕变试验计算分析SBR改性沥青混合料温缩应力

利用粘弹性力学理论,采用Burgers模型模拟SBR改性沥青混合料的粘弹性,通过试验研究和理论推导得到了SBR改性沥青混合料的粘弹性本构关系,并结合实例对SBR改性沥青和普通沥青的温缩应力进行了对比计算分析,直观地证明了SBR改性沥青路面良好的低温性能。     

布敦岩沥青无机粉粒微观特征及改性机理

为了研究布敦岩沥青（Buton rock asphalt,BRA）中天然无机粉粒在沥青混合料改性过程中的作用,对布敦岩沥青中天然无机粉粒的特性和改性效果进行了分析. 利用X射线衍射（X-ray diffraction,XRD）、扫描电子显微镜（scanning electron microscopy,SEM）测定了无机粉粒的X射线衍射谱和微观图像;通过K值法和灰度图像处理,分析了布敦岩沥青中的天然无机粉粒的矿物组分、微观特征及其形成机制;采用动态剪切流变试验和混合料性能试验,测定了天然粉粒对胶浆和混合料性能的影响. 结果表明:布敦岩沥青中天然无机粉粒含有约85%的碳酸岩,主要由古海洋生物残骸形成;其余约15%成分为石英、云母和石膏,比例约为7∶6∶1,颗粒表面覆盖的层状和片状晶体构成的微观粗糙构造的面积可达80%以上;原始微观形貌特征和有机胶结料对粉粒微观构造的填充状态是影响天然粉粒改性效果的主要因素,以天然无机粉粒取代机制矿粉使沥青胶浆车辙因子最多提高0.524 kPa,动稳定度提高18.8%,冻融劈裂强度提高5.1%,冻融劈裂强度比提高至83.5%以上;复合改性时,天然无机粉粒能够作为助剂改善沥青质改性胶结料和沥青混合料的性能. 当采用天然沥青质改性时,无机粉粒使沥青胶浆车辙因子提高0.674～0.910 kPa,动稳定度提高21.1%～25.6%,冻融劈裂强度提高3.5%～5.6%,冻融劈裂强度比由85%提高至90%以上.