纳米TiO2改性沥青抗光老化性能研究

选用纳米TiO2对沥青进行改性。采用自制紫外光源环境箱对基质沥青和改性沥青进行紫外线光老化试验,根据光老化前后沥青性能指标的变化,研究纳米TiO2对提高沥青抗光老化性能的作用。结果表明,紫外光照射后,改性沥青的低温延度明显高于基质沥青,且光照前后软化点的变化率也低于基质沥青,说明掺入纳米TiO2能明显提高沥青的抗光老化能力。     

抗光氧老化改性沥青的制备及其性能

采用70~#道路石油沥青作为基质沥青,水杨酸苯酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮作为紫外线吸收剂,制备不同紫外线吸收剂掺量的改性沥青。通过自制人工紫外线光源环境箱对沥青材料进行光氧老化试验,根据沥青老化前后软化点、针入度、延度的变化对比分析不同掺量紫外线吸收剂水杨酸苯酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮以及水杨酸苯酯和2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮混合使用对沥青抗光氧老化能力的影响。试验结果表明:掺入水杨酸苯酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮会提高沥青的高温稳定性,略微降低其低温性能;水杨酸苯酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮均可提高沥青的抗光氧老化能力;水杨酸苯酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮复合制备的改性沥青抗光氧老化能力优于单掺水杨酸苯酯或2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮的改性沥青。     

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。     

TLA改性沥青混合料的抗光氧老化性能试验研究

以克拉玛依90~#沥青作为基质沥青,拟定20%、30%、40%3种掺量TLA沥青,制备TLA改性沥青混合料,针对不同掺量TLA沥青混合料进行光氧老化模拟试验,探讨了光氧老化对TLA沥青混合料高低温性能、水稳定性能和力学性能的影响。研究结果表明:TLA沥青的添加,不仅能有效增强沥青混合料的高温性、水稳定性和抗变形能力,而且能提升抗光氧老化能力。     

纳米TiO_2材料对沥青抗紫外光老化的作用

把纳米TiO2作为紫外线吸收抗老化剂加入到沥青中,根据紫外线老化前后沥青针入度、软化点、延度的试验结果,分析纳米TiO2及其掺量对沥青抗紫外线老化能力的影响。结果表明:掺入纳米TiO2的沥青,其紫外线老化后的针入度、延度都有所增加,软化点明显减小;针入度指数的增加程度降低;针入度、延度、软化点损失率均明显降低;纳米TiO2的最佳掺量为1%。纳米TiO2作为紫外线吸收抗老化剂在一定程度上提高了沥青抗紫外线的能力。     

纳米TiO2材料对沥青抗紫外光老化的作用

把纳米TiO2作为紫外线吸收抗老化剂加入到沥青中,根据紫外线老化前后沥青针入度、软化点、延度的试验结果,分析纳米TiO2及其掺量对沥青抗紫外线老化能力的影响。结果表明:掺入纳米TiO2的沥青,其紫外线老化后的针入度、延度都有所增加,软化点明显减小;针入度指数的增加程度降低;针入度、延度、软化点损失率均明显降低;纳米TiO2的最佳掺量为1%。纳米TiO2作为紫外线吸收抗老化剂在一定程度上提高了沥青抗紫外线的能力。     

光热耦合条件下沥青宏观老化特征研究

通过对两种基质沥青及四种改性沥青的技术性能指标(针入度、黏度、软化点、车辙因子)进行室内试验,对比了不同光热耦合条件下沥青的宏观老化特征。研究表明:对于基质沥青而言,光照强度不变时,ZH沥青的抗热老化性能明显优于SK沥青;温度不变时,SK沥青的抗光老化性能则明显优于ZH沥青;对于改性沥青而言,线型改性沥青抗光热耦合老化能力整体上优于星型改性沥青;单因素和双因素变化时,各类沥青在以针入度比为指标表征其抗老化性能方面有较强的关联性,在以黏度比、软化点比及剪切流变系数为指标表征其抗老化性能方面关联性不大,推荐采用针入度比作为评价沥青的老化程度及抗老化性能;其中,双因素方差分析结果表明沥青光热耦合作用时温度比光照强度作用更加显著。     

纳米ZnO/TiO_2-SBS复合改性沥青性能和机理研究

为兼顾夏季异常炎热而冬天极端寒冷地区对沥青高低温性能的要求,采用3%Nano-ZnO/0. 5%Nano-Ti O2/3. 7%SBS和5%Nano-ZnO/4. 2%SBS改性方案制备两种纳米复合改性沥青。对改性前后沥青分别进行常规性能、薄膜烘箱老化和高低温流变性能测试,并对所制备改性沥青与基质沥青的高低温性能进行对比研究。利用扫描电子显微镜、荧光显微镜和傅里叶红外光谱技术研究了纳米复合改性沥青的微观结构及纳米改性机理。结果表明,纳米材料具有改善沥青与聚合物改性剂间相容性的作用,此外,基质沥青的高低温性能大幅改善,将其应用于夏热而冬寒地区,可减少车辙和开裂等路面病害的发生。     

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...     

多种光稳定剂对沥青抗紫外老化协同作用的影响研究

紫外线辐射导致沥青老化,本研究制备了一种复合光稳定剂,以提高基质沥青的光稳定性。选择紫外吸收剂(UV326)、受阻胺自由基清除剂(UV4050)和光屏蔽剂(纳米TiO₂)作为光稳定剂对基质沥青进行改性,通过物理和流变测试对其紫外线老化前后的性能进行比较,另外采用SEM和FTIR试验分析微观机理。单组分试验结果表明,3种光稳定剂在一定程度上提高了沥青的光稳定性。在紫外线老化前,单一材料光稳定剂的加入会导致沥青流动性损失较大,降低了沥青的低温性能,影响基质沥青的原有性能。复合光稳定剂不仅可以降低单组分光稳定剂对沥青的不利影响,而且可改善基质沥青的光稳定性,3种光稳定剂具有良好的协同效应。     

氙灯加速老化对沥青混合料性能的影响

为考察沥青混合料的性能受光照的影响,对三种级配类型及四种沥青的沥青混合料进行氙灯加速老化试验.用马歇尔稳定度和流值、紫外光老化前后马歇尔稳定度和流值的变化分别评价沥青混合料的高温稳定性和抗紫外光老化能力.结果表明木质素纤维能够有效改善沥青混合料的高温稳定性及抗紫外光老化性能.不同级配类型的沥青混合料的高温稳定性和抗紫外光老化性能各有差异:密级配受影响程度最小,半开级配次之,开级配最差.这些特点可以为沥青混合料紫外光老化的研究提供有益的参考,也为紫外线辐射强烈的西部地区沥青混合料的评价与选择提供依据.     

SBR改性沥青混合料紫外光照老化分析

介绍了在室内使用紫外线高压汞灯在散铺情况下对热拌沥青混合料进行光照老化对比实验,用此模拟热拌沥青混合料在西藏地区室外光照下老化情况.试验中利用不同时照的紫外线老化,SBR改性沥青混和料与基质沥青混合料的劈裂强度变化,反映出沥青混合料随时间变化的规律.试验中改性沥青混合料表现出更好的抗紫外线老化性.说明在西藏地区使用改性沥青具有更好的路用性能.     

聚氨酯改性沥青改性机理和性能

为了解决聚合物改性沥青储存稳定性差、易离析、易老化等问题, 利用聚氨酯(PU) 对沥青进行化学改性; 制备了PU改性沥青, 采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、动态热机械分析(DMA) 和差示扫描量热法(DSC) 试验研究了PU改性沥青的改性机理, 采用Brookfield旋转黏度试验、动态剪切流变(DSR) 试验、低温弯曲梁流变(BBR) 试验、旋转薄膜烘箱加热试验(RTFOT) 和紫外老化试验等评价了PU改性沥青、SBS改性沥青和70#基质沥青的性能。研究结果表明: 圆盘锯齿式搅拌器可以很好地暴露沥青中的活性基团, 使PU达到较好的改性效果; PU改性沥青中主要存在2种反应, 一是异氰酸酯与多元醇之间反应生成氨基甲酸酯, 二是异氰酸酯与沥青质中的芳香族化合物之间发生加成反应; PU改性沥青的高温布氏黏度高于同温度下的SBS改性沥青, 且64℃时的抗车辙因子是SBS改性沥青的6倍左右, 说明其高温性能非常优异; PU改性沥青RTFOT前后针入度比达到了85%, 软化点变化幅度为0.5℃, 说明其抗热氧老化性能非常优异; 在紫外老化试验中, PU改性沥青软化点和针入度变化范围分别为1℃~4℃和0.1~0.3 mm, 说明其抗紫外老化性能非常优异。      

SBR改性沥青混合料紫外光照老化分析

介绍了在室内使用紫外线高压汞灯在散铺情况下对热拌沥青混合料进行光照老化对比实验,用此模拟热拌沥青混合料在西藏地区室外光照下老化情况.试验中利用不同时照的紫外线老化,SBR改性沥青混和料与基质沥青混合料的劈裂强度变化,反映出沥青混合料随时间变化的规律.试验中改性沥青混合料表现出更好的抗紫外线老化性.说明在西藏地区使用改性沥青具有更好的路用性能.     

克拉玛依重交通90#及其SBS改性沥青紫外线老化研究

为了评价紫外线对沥青的影响,对克拉玛依重交通90#沥青和其SBS改性沥青采用紫外线加速老化试验,并利用红外光谱分析方法,研究不同老化时间对沥青特征官能团的影响.结果表明:沥青受紫外线老化时间越长变化越明显;基质沥青经老化240 h即达深度老化,其羰基和亚砜官能团吸收峰强度均达最大,随着老化的持续进行,沥青的羰基和亚砜官能团吸收峰强度变化趋于平缓;SBS改性沥青老化720 h,其亚砜官能团吸收峰强度趋于最大,持续老化至1 200 h,其羰基官能团吸收峰强度趋于平稳.表明加入SBS改性剂可以明显改善沥青的耐紫外线老化性能.     

TLA／SBS复合改性沥青胶结料的抗老化性能

对TLA／SBS复合改性沥青进行了RTOFT短期老化、PAV热老化及UV紫外老化试验．采用常规沥青试验和DSR试验对老化后沥青胶结料进行了相关性能试验,并与对照组SBS改性沥青进行了对比分析．试验结果表明：TLA／SBS复合改性沥青在经历不同老化后,其软化点和粘度上升,针入度下降,复数剪切模量上升,相位角下降．与SBS改性沥青相比,TLA／SBS复合改性沥青各项性能指标变化幅度相对较低．DSR温度扫描试验结果表明：TLA的加入能提高SBS沥青的抵抗热老化和紫外老化的能力,TLA／SBS复合改性沥青具有更强的抗老化性能．     

添加剂剂量对改善沥青紫外线老化作用的影响分析

利用室内紫外线加速老化系统，在确定紫外线对沥青薄膜的老化作用后，采用不同种类的紫外线吸收剂对沥青的抗紫外老化性能进行改善。室内试验结果表明，同一种添加剂在不同剂量时对沥青性能的改善程度各不相同，且某些添加剂在合适剂量时对沥青抗紫外线老化性能有着显著的改善效果。     

SBS改性沥青二次老化性能分析

沥青再生是路面再生的重要组成部分,为研究SBS改性沥青及混合料二次老化性能的变化规律,通过试验对SBS改性沥青的原样、一次老化、再生、二次老化及其混合料的性能进行了综合分析。研究表明：无论是SBS改性沥青还是其混合料,二次老化性能的下降速度均比第一次快,第二次老化后的沥青混合料的路用性能甚至会出现不满足规范要求的情况,建议在SBS改性沥青的再生过程中加入适量的SBS改性剂,以改善再生混合料的路用性能。