零剪切粘度在农膜改性沥青抗车辙性能评价中的应用

该文基于零剪切粘度评价农膜塑料改性沥青的抗车辙性能,分析了图像外延法对改性沥青零剪切粘度(ZSV)预测的局限性,运用Cross和Carreau模型预测不同掺量改性沥青的ZSV值,发现农膜塑料的掺入有效地提高了沥青的高温抗车辙性能;按照该研究中改性沥青的制备工艺,从抗车辙性能角度,最佳的农膜塑料掺量应控制在3%~4%之间。研究还表明:Carreau模型更加适用于农膜改性沥青的ZSV预测,Cross模型的拟合结果存在"虚高"特点,且这种"虚高"特点随着农膜塑料掺量的增加表现得越来越明显。     

改性沥青零剪切粘度的确定方法探究

零剪切粘度是改性沥青高温性能评价的重要指标。运用Burgers模型对通过蠕变恢复试验确定零剪切粘度ZSV的方法进行了研究,并与运用流变学模型Cross和Carreau进行参数拟合得到的ZSV进行对比,结果表明从恢复阶段得到的ZSV与Carreau模型的拟合结果非常接近,因此在直接测定ZSV比较困难的情况下,ZSV可以采用Carreau模型拟合或从蠕变恢复试验的恢复阶段进行确定。     

TLA掺量对基质沥青物理性能的影响分析

以天然沥青(特立尼达湖沥青TLA)对SK90~#基质沥青进行改性,基于正交试验方法确定改性沥青的最佳制备参数,结合室内试验分析了不同掺量TLA对基质沥青针入度、软化点、延度、粘度、动态剪切流变等基本物理性能的影响。结果表明,TLA改性沥青的最佳制备参数为剪切时间40min、剪切温度170℃、剪切速率4 000r/min;掺入TLA后,沥青的高温性能有所提高,延度不合适作为TLA改性沥青的低温性能指标;随着TLA掺量的增加,TLA改性沥青的粘度、高温性能及弹性性能增强。     

橡胶沥青零剪切粘度确定方法的研究

为了选择合理的指标来评价橡胶沥青的零剪切粘度,采用动态频率扫描试验、蠕变恢复试验以及重复蠕变试验对橡胶沥青零剪切粘度进行评价。同时,利用零剪切粘度来评价胶粉掺量对改性沥青高温性能的影响。试验结果表明：橡胶沥青零剪切粘度可以采用Carreau模型拟合,或者通过恢复阶段得到的零剪切粘度进行确定。同时,随胶粉掺量的不断增加,橡胶沥青的粘度也有较大程度增长,高温性能显著增加。     

基于灰色关联分析的沥青零剪切粘度研究

基于AR-2000型动态剪切流变仪进行沥青动态剪切试验,通过动态加载的方式获取沥青流变学指标,并根据流变学模型拟合计算沥青的零剪切粘度,以拟合的沥青零剪切粘度作为参考因素、沥青的高温性能指标作为比较因素,进行灰色关联分析。结果表明:对于某些基质沥青,即使试验温度较高,在低剪切频率下通过图形外推法获得零剪切粘度也并不适用;由Cross模型所拟合出的零剪切粘度值要大于Carreau模型拟合值;两种模型拟合出的零剪切粘度值与车辙因子及动力粘度呈现较好的关联性,可共同用于沥青高温性能的评价,且Carreau模型拟合值的灰色关联度更高。     

TLA改性沥青温度敏感性及微观结构研究

为研究湖沥青(TLA)掺量对TLA改性沥青温度敏感性和微观结构的影响,分别对TLA改性沥青(湖沥青掺量分别为0%、15%、25%和35%)进行粘度试验和动态剪切流变(DSR)试验,采用粘温指数(VTS)和复数模量指数(GTS)对TLA改性沥青的温度敏感性进行评价,并采用扫描电镜(SEM)试验对TLA改性沥青的微观结构进行研究。试验结果表明:TLA改性沥青的VTS绝对值随着湖沥青掺量的增加而逐渐增大,当湖沥青的掺量为35%时,TLA改性沥青的VTS绝对值达到3.606,比基质沥青增加了4.43%,说明湖沥青的掺加使得70#沥青的温度敏感性增大。TLA改性沥青结合料内部的存储模量、损耗模量和CNI值均呈现逐渐增大趋势,湖沥青的掺加对TLA改性沥青产生不利影响。当湖沥青的掺量在25%~35%时,基质沥青的结构变化明显,较大的湖沥青掺量使得TLA改性沥青的温度敏感性增大。     

TLA掺量对ATB-25混合料路用性能的影响

以小型加速加载试验(MMLS3)、小梁弯曲试验为基础试验平台,研究了特立尼达湖沥青掺量对沥青稳定碎石混合料的高低温性能以及疲劳性能的影响。试验结果表明:TLA的添加可显著改善ATB混合料的高温稳定性,10%TLA掺量可使ATB混合料疲劳寿命提高1倍;掺加5%、7.5%、10%TLA,可使ATB混合料的最大弯拉应变分别增加10.4%、21.2%、13.6%,最大弯拉应变和破坏应变能随TLA掺量的增大呈抛物线变化规律;TLA改性ATB混合料疲劳寿命远大于基质沥青,且随着TLA掺量增加,改性沥青混合料的疲劳试验双对数拟合截距K值增大,斜率n值减小。     

沥青高温性能评价新指标

针对中国目前评价沥青高温性能常规指标的不足,根据沥青材料流变学特性提出评价沥青高温性能的新指标,研究发现沥青零剪切粘度(ZSV)与沥青高温性能有较好的相关性,但其测试方法较复杂.文中采用沥青稠度仪测定沥青零剪切粘度,根据沥青稠度曲线分析得到无论是基质沥青或是改性沥青,沥青稠度与其高温性能有很好的相关性,尤其是针对改性沥...     

TLA改性沥青评价指标试验对比分析

特立尼达湖沥青(Trinidad Lake Asphalt,简称TLA)作为天然沥青中的一种,其性能稳定,应用广泛,但对TLA改性沥青的评价体系尚不完善,首先,考察不同的基质沥青、不同掺量的TLA改性沥青进行了TLA改性沥青的针入度、延度、软化点等常规指标试验,然后,考察粉胶比对常规指标的影响以及掺量对粘度的影响,最后,通过DSR及BBR试验了解TLA掺量对改性沥青性能的影响,以此探索TLA改性沥青的评价指标,研究结果表明:沥青的常规三大指标和粘度指标已不适用于TLA改性沥青的评价,车辙因子呈现逐渐上升的趋势,随TLA湖沥青掺量的增加,沥青的低温性能整体上逐渐减小,PG分级指标能够较好地评价TLA改性沥青性能。     

TLA混合沥青针入度预估方法

根据TLA混合沥青掺配试验结果,提出其针入度预估公式。TLA掺配不同基质沥青的针入度试验结果表明针入度预估公式具有普遍的适用性。同时介绍了TLA混合沥青针入度预估公式在确定TLA准确掺量中的应用。     

温拌剂Sasobit对沥青粘弹性能影响的试验研究

为了研究温拌沥青的粘弹性能变化规律,对不同Sasobit掺量下的温拌沥青进行旋转粘度试验和动态剪切流变试验,分析了温拌剂加入沥青后对沥青的粘度、相位角、复数模量、抗车辙因子、储存模量的影响,并考察了剪切速率对粘度的影响。研究结果表明:Sasobit温拌剂的加入,使得沥青的相位角呈现出先缓慢增长后降低的趋势,复数模量、储存模量和抗车辙因子变化趋势与之相反;随着Sasobit用量的增加,在76℃的粘度呈现出提高的趋势,而在124℃时,粘度呈现出降低的趋势;同时粘度对剪切速率和温度较为敏感,研究表明此次试验推荐的Sasobit掺量为2%。     

沥青与沥青混合料路用性能灰色关联性分析

该文通过对不同标号基质沥青进行一系列的试验,获取了沥青的常规试验指标、PG性能指标及其他流变学指标,并且进行了3种沥青混合料的级配设计与性能试验;试验完成后,就沥青与沥青混合料的各项路用性能指标进行了灰色关联度分析,分析认为:沥青的零剪切粘度ZSV与60℃动力粘度、混合料高温性能灰色关联度较高;沥青的玻璃化转变温度Tg与BBR试验蠕变速率m、沥青混合料的低温性能及水稳定性能关联性较大。     

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。     

TLA/SBR复合改性沥青性能试验研究

为了改善特立尼达湖沥青(简称TLA)改性沥青低温抗裂性,提出用丁苯橡胶(SBR)对其改性,期望综合两种改性剂的优点。对不同掺量的TLA与SBR复合改性沥青进行了常规试验(针入度、软化点、延度、旋转粘度)、DSR试验、BBR试验,并测试了短期老化与长期老化后的残留针入度比,研究TLA与SBR掺量对高、低温性以及抗老化性能的影响。研究结果表明:①掺入SBR与TLA均能改善沥青的高温抗变形能力和感温性,对比TLA,SBR对沥青高温性能的改善效果更显著;②TLA对复合改性沥青的低温性能有不利影响,但掺入SBR可以抵消这种不利影响;③掺加5%~20%的TLA能改善复合改性沥青的抗老化性能,在此TLA掺量下,SBR也能改善沥青的抗老化性能。④综合高、低温性能和老化性能的表现,最佳掺量为20%的TLA+3%的SBR。     

纤维与天然沥青复合添加剂组成优化及其混合料性能评价

为改善纤维和天然沥青单一改性沥青混合料的技术缺陷,将木质素、聚酯、玄武岩纤维与BRA岩沥青、TLA湖沥青、NES青川岩沥青进行复配。基于直接剪切试验优化了最佳的天然沥青掺配范围,采用车辙、低温弯曲、浸水马歇尔、冻融劈裂和四分点加载疲劳试验研究了天然沥青与纤维复合改性沥青混合料的路用性能和抗疲劳耐久性,试验结果表明,木质素、聚酯、玄武岩三种单纤维掺量为0.3%,BRA、TLA、NES掺量为8%~10%时天然沥青与纤维复合改性沥青经济性和抗剪切性能最优;将天然沥青与纤维复配后,可兼具纤维与天然沥青各自改性的优势,可实现二者对沥青改性效果的叠加,其混合料兼顾高低温性能、水稳定性和抗疲劳耐久性,且具有良好的经济性,为路面材料改性技术提供了一种新的选择。在0.3%木质素、聚酯、玄武岩纤维掺和8%~10%BRA、TLA、NES掺量范围内,18种天然沥青与纤维复合改性沥青混合料疲劳性能优于SBS改性沥青混合料,推荐用于复合改性沥青中的木质素纤维、聚酯纤维、玄武岩纤维掺量为0.3%,适宜的BRA、TLA、NES掺量分别为8%~10%、8%~12%、8%~10%。     

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。     

基于DSR试验的TLA改性沥青高温性能研究

根据SHRP研究成果,利用动态剪切流变仪来测试TLA改性沥青老化前后的车辙因子,进而评价沥青的高温性能。结果表明,掺加TLA后,对比70号基质沥青,同一温度下,TLA改性沥青的车辙因子增大明显,高温性能得到改善,并且掺量越多,高温性能越好。     

温度和剪切速率对Sasobit改性沥青粘度影响研究

该研究中,在28~130℃温度范围,间隔6℃测量动态粘度(η’)。从粘度分析中可得出以下结论:对Sasobit改性沥青存在一个临界温度,在临界温度之上Sasobit降低粘度;在临界温度之下Sasobit增加粘度。此外,在0.002 5~250 s-1剪切速率范围内,分析了掺加及未参加Sasobit沥青的稳态剪切黏度对剪切速率的依赖性。掺加Sasobit后,在64℃下PG64-22沥青变为剪切变稀型流体。剪切速率依赖性随着Sasobit掺量的增加而增加。在100℃下观察到了Sasobit相似的效果。对PG76-22M沥青,在所有3个温度下,随着Sasobit掺量增加,剪切速率依赖性增加。这表明,如果现场实际的剪切速率高于粘度测量所使用的剪切速率,目前正使用的拌和及压实温度可能较低。     

基于粘温特性的Sasobit温拌再生沥青混合料施工温度研究

采用布氏粘度仪在不同温度和Sasobit掺量下测定Sasobit温拌沥青的布氏粘度,提出Sasobit温拌沥青粘度拟合公式,并结合再生沥青的粘度复合率方程和Saal粘温公式,得到了Sasobit温拌再生沥青的粘度复合公式,并采用等粘温度法对Sasobit温拌沥青混合料的施工温度和Sasobit掺量进行了研究。结果表明:Sasobit温拌沥青的粘度对数与Sasobit掺量和温度在100℃以上时具有良好的线性关系,并提出了基于粘温特性的Sasobit掺量和最佳施工温度关系模型。     

基于表面能理论的TLA改性沥青混合料抗水损害性能研究

叙述了悬滴法沥青试件、集料试件的制备方法,采用悬滴法测试已知液体与沥青、集料的接触角,得到6种TLA掺量改性沥青、3种集料的表面能参数;计算沥青-集料(-水)的黏附功,评价TLA改性沥青混合料的水稳定性和水敏感性,进而采用配伍比参数评定沥青混合料的抗水损害性能。研究表明:在无水条件下,沥青与集料界面黏附功均为正,表明沥青与集料的黏附能够自发地进行;随着TLA掺量的增大,沥青与3种集料的界面黏附功均增大;石灰岩与沥青的黏附功最大,表明其与沥青的黏附强度最大,水稳定性最好;玄武岩次之,花岗岩最小;随着TLA掺量的增大,TLA改性沥青与已知液体的接触角均降低,沥青-集料-水界面黏附功降低,沥青混合料水敏感性降低,TLA改性沥青与集料的配伍比增大,混合料抗水损害性能增强;推荐90#基质沥青的TLA适宜掺量为20%~40%。