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。     

温拌添加剂对橡胶沥青流变性能的影响

为了研究温拌添加剂对橡胶沥青流变性能的影响,采用了粘性流动测量、蠕变、蠕变恢复、重复蠕变恢复以及凝胶渗透色谱等试验方法,通过绘制主曲线图研究了不同温拌添加剂对橡胶沥青流变性能的影响。研究表明:Sasobit型添加剂能够提高橡胶沥青路面最高温度下的粘度,增强其抗永久变形的能力;同时使得橡胶沥青结合料在拌和温度下表现出较低的粘度,从而有利于提高橡胶沥青的工作性。     

掺加PR系列添加剂对沥青混合料高温性能的影响

选用车辙试验和恒定高度重复剪切试验（RSCH）来进行掺加PR系列添加剂沥青混合料的高温性能研究。两者试验结果的对比分析表明,由于动稳定度及车辙深度2个指标经常出现背离,因此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7各个指标呈现出很好的相关性和一致性,能很好的对掺加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（PR．S）添加剂混合料最好,掺加PRFLEXMODULE（PR．M）添加剂混合料次之,未掺加PR系列添加剂混合料最差。     

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。     

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...     

布敦岩沥青改性沥青胶浆高温动态流变性能的试验研究

为了评价不同掺量的布敦岩沥青对基质沥青的改性效果,采用先进的动态剪切流变仪Advanced Rheometer(AR)对岩沥青改性沥青胶浆的高温动态流变性能进行了试验研究,主要评价指标有相位角、储能模量、车辙因子和动粘度等。研究发现岩沥青改性沥青胶浆的高温性能明显优于基质沥青;车辙因子和动粘度指标显示岩沥青改性沥青胶浆具有与SBS改性沥青胶浆相当的抗车辙性能,但是,其温度敏感性高于SBS改性沥青胶浆;岩沥青掺量对胶浆性能影响较明显,岩沥青与基质沥青质量比达到1∶1时,沥青胶浆的高温性能已经得到明显改善,可以满足路面使用性能要求。     

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。     

水作用下经长期老化后SBS改性沥青流变性能研究

为研究水分对SBS改性沥青长期老化过程中流变性能的影响,通过温度扫描试验和多重应力蠕变恢复试验,分析了水分作用条件下沥青流变参数的变化规律。结果表明:随着水分作用时间的增大,SBS改性沥青复数模量与车辙因子提高,不可恢复蠕变柔量下降,说明水分作用条件增大了沥青老化后抵抗变形的能力,但是沥青相位角增大,蠕变回复率减小,表明水分作用下沥青黏性成分升高,弹性回复性能下降;通过分析应力敏感系数Rdiff和Jnr·diff发现水分作用时间越长,SBS改性沥青老化过程中应力的敏感性越小。     

基于微观角度的沥青老化过程流变性能研究

为探究沥青老化对沥青流变性能的影响,通过室内模拟试验对沥青进行老化,利用动态剪切流变(DSR)试验对老化前后沥青的流变性能变化进行分析,借助傅里叶红外光谱仪(FTIR)与原子力显微镜(AFM)分别观测沥青原样与老化后沥青内部特征官能团和微观形貌的变化规律,从沥青内部微观角度分析老化作用对流变性能的影响.试验结果表明:老...     

聚氨酯固-固相变材料改性沥青的流变性能与改性机理

为评价聚氨酯固-固相变材料(PUSSPCMs)作为沥青改性剂的潜力,确定PUSSPCMs对沥青流变性能的影响及作用机理,以不同质量分数的软段制备了PUSSPCMs(P70、P75、P80、P85和P90)及PUSSPCMs改性沥青,采用沥青调温性能、动态剪切流变(DSR)以及弯曲梁流变(BBR)试验测试了热性能和流变性能,并借助差示扫描量热(DSC)、红外光谱(FTIR)和原子力显微镜(AFM)分析了改性机理。结果表明：PUSSPCMs改性沥青较基质沥青的调温性能、抗变形和高温性能提高,低温性能降低;PUSSPCMs软段质量分数增加,PUSSPCMs改性沥青的调温性能和低温性能明显提高,抗变形和高温性能降低,其中P90沥青具有最好的调温性能和低温性能,而P70沥青的抗变形和高温性能最好;PUSSPCMs的储能放热性能优良,P90焓值较高而P70相变起始温度较低,焓值与PUSSPCMs改性沥青的调温性能高度相关。PUSSPCMs与沥青之间未产生新的官能团,为物理改性;PUSSPCMs对沥青微观形貌影响显著,弹性模量增大,但随着软段质量分数增加,沥青“蜂状结构”增多而周边相态差异降低,弹性...     

双螺杆挤出胶粉改性沥青流变性能研究

为解决橡胶沥青黏度高、掺量低的问题，用双螺杆挤出法对胶粉进行脱硫，同时为了进一步解决螺杆高温挤出时胶粉力学性能损失大的问题，采用双螺杆分别在低温（低于170℃）120℃、160℃和高温200℃、240℃挤出胶粉，再分别以20%、30%、40%的胶粉掺量（质量分数）制备12组胶粉改性沥青。通过溶胶含量试验，测试胶粉的脱硫程度；采用布氏黏度试验、动态剪切流变试验（DSR）、多应力蠕变恢复试验（MSCR），研究挤出温度、胶粉掺量对胶粉改性沥青加工流动性能、流变性能的影响规律。结果表明：采用活化工艺结合双螺杆挤出工艺制备的胶粉溶胶含量有较大提高，160℃挤出温度下溶胶含量较120℃挤出温度下溶胶含量提高了2.13%；黏温曲线中，活化挤出胶粉改性沥青相比橡胶沥青黏度降低较为明显，说明活化挤出工艺能很好地改善橡胶沥青黏度高的问题；随着挤出温度的升高，胶粉改性沥青复数剪切模量逐渐降低，同时在低频区相位角不断增大，意味着弹性性能逐步减弱；挤出温度为120℃和160℃时，胶粉掺量的增加能改善沥青高温性能和弹性恢复性能，但温度升至200℃及240℃时，高温性能随掺量增加有所降低，240℃时弹性恢复性能也开始降低；12组样品中160℃挤出温度条件下，各掺量胶粉改性沥青流变性能较好，加工流动性能也相比橡胶沥青有较大改善。     

改性沥青及混合料流变学性能研究

利用扫描电子显微镜（SEM）、动态剪切流变试验（DSR）、小梁弯曲蠕变试验及三轴压缩蠕变试验,分别从微观和宏观角度对比研究了胶粉改性沥青（CR）和SBS改性沥青及其混合料的微观结构、高温及低温对其流变性能的影响。SEM试验结果表明,橡胶粉及SBS改性剂都能与沥青达到良好共融,但在沥青混合料中胶粉改性沥青与石料界面的粘结性要优于SBS改性沥青;DSR试验结果表明,CR具有更好的温度稳定性、低温抗裂能力和高温抗变形能力;小梁弯曲蠕变试验在-15、0、15、30,45℃5种温度下对比研究了配合比相同的2种沥青混合料,得到不同温度下的弯曲蠕变速率对比曲线,试验结果表明,CR混合料比SBS改性沥青混合料具有更好的高、低温性能;此外,还进行了45℃下2种沥青混合料的三轴压缩蠕变试验,证明CR沥青混合料具有更好的抗高温变形特性。     

无机添加剂对沥青混合料马歇尔试验结果的影响

掺加适当的添加剂,可以改善沥青混合料的水稳定性,但马歇尔试验的结果可能因此改变。本文以AC-13F型沥青混凝土为对象,在实验室试验的基础上,探讨消石灰、水泥、石灰 水泥等无机添加剂对沥青混合料马歇尔试验结果的影响。试验结果与分析表明,各种添加剂的掺入将使最佳沥青用量增加约0.4%;同时,不同添加剂对密度、稳定度、矿料间隙率和流值可有不同的影响。     

DCLR改性沥青的流变力学性质

为研究煤直接液化残渣（DCLR）改性沥青的流变力学性质并评价其改性效果,采用动态剪切流变仪对90^#基质沥青（改性前）和DCLR改性沥青（改性后）进行温度频率扫描试验、多重应力蠕变恢复（MSCR）试验和不同应力水平下的时间扫描试验,分别评价其强度、抵抗永久变形的能力和抵抗疲劳开裂的能力。结果表明：DCLR改性沥青在低频范围（10^-3～10³ rad·s^-1）内的动态剪切模量大于90^#基质沥青,在高频范围（10³～10⁶ rad·s^-1）内的动态剪切模量略小于90^#基质沥青,整体上DCLR改性沥青的强度高于90^#基质沥青,且在同一频率范围内其动态剪切模量变化幅度变小,说明改性后其温度敏感性降低;通过对比DCLR改性沥青和90^#基质沥青在不同温度下的未恢复蠕变柔量和恢复率,发现同一温度下DCLR改性沥青的未恢复蠕变柔量均低于90^#基质沥青,恢复率均高于90^#基质沥青,说明DCLR改性沥青抵抗永久变形的能力和变形恢复的能力相较于90^#基质沥青有显著提高;通过对比分析这2种沥青在不同应力水平下的疲劳寿命,发现DCLR改性沥青的疲劳寿命显著高于90^#基质沥青,证明其抵抗疲劳开裂的能力相较于90^#基质沥青更好,这2种沥青的疲劳寿命随应力水平的变化规律均能采用幂函数进行拟合,且拟合效果良好。     

生物油再生沥青胶结料路用性能分析

为研究生物油再生沥青胶结料的路用性能,分析比较了基质沥青与生物油再生沥青胶结料的流变性质与化学特性。首先通过三大指标与黏度测试确定生物油在老化沥青中的最佳掺量;之后重点分析最佳生物油掺量下再生沥青与基质沥青的高温与疲劳性能,高温性能通过多应力蠕变回复试验（MSCR）测试,疲劳性能通过DSR时间扫描测试;最后利用红外光谱（FTIR）和凝胶渗透色谱（GPC）测试分析2种沥青的化学特性。研究结果表明：10%生物油可恢复老化沥青针入度与延度至基质沥青水平;基质沥青与10%生物油再生沥青的PG分级分别为PG64-16与PG70-16;MSCR结果表明再生沥青相比基质沥青具有较好的高温性能;N_f50指标表明再生沥青的抗疲劳性能较基质沥青胶结料更好,因为2种沥青模量相近,再生沥青的弹性组分含量更高;FTIR结果表明生物油稀释了老化沥青中高极性的亚砜基;GPC结果表明生物油降低了老化沥青中的大分子和小分子含量,改善了老化沥青分子量分散度。生物油改善了老化沥青的路用性能和化学特性,是一种较有潜力的沥青再生剂。     

基于流变特性的消石灰改性油污泥热解残渣沥青胶浆稳定性研究

为探究油污泥热解残渣沥青胶浆性能,实现其在道路工程中的应用,开展了消石灰改性油污泥热解残渣沥青胶浆稳定性与改性机理研究。通过扫描电镜和红外光谱试验分析油污泥热解残渣的理化性质;在此基础上通过沥青胶浆三大指标和黏度试验,解析消石灰改性油污泥热解残渣沥青胶浆的掺配比;通过沥青弯曲蠕变劲度(BBR)和动态剪切流变(DSR)等试验评价了消石灰改性油污泥热解残渣沥青胶浆水稳定性能及高低温流变性能;最后通过微观试验解析消石灰改性油污泥热解残渣沥青胶浆的微观界面特性和改性机理。结果表明：油污泥热解残渣存在以中大孔为主、微小孔为辅的多孔体系,经消石灰改性后的油污泥热解残渣与沥青之间存在较强的物理吸附作用与化学吸附作用,提高了油污泥热解残渣与沥青之间的黏结力;消石灰掺量占填料总质量的30%时,其对油污泥热解残渣沥青胶浆的改性效果最佳;当粉胶比为1.0,消石灰掺量为30%时,与普通矿粉沥青胶浆相比,其水煮后的质量损失率减小了18.2%;-6℃、-12℃、-18℃时的蠕变劲度分别降低18.3%、16.5%、5.4%;64℃、70℃、76℃、82℃时的抗车辙因子分别降低6.9%、7.4%、3.3%、1.4%。...     

有机类温拌橡胶沥青流变改性机理研究

研究发现在不影响工程性能的条件下,有机类温拌剂能够明显的改变橡胶沥青的流变性能,但是人们对于温拌橡胶沥青的流变机理的研究却很少。研究选取40目的胶粉和PG64-22基质沥青在室内制备胶粉掺量为18%（外掺）的橡胶沥青,并以Sasobit为温拌剂制备温拌橡胶沥青。研究测定了橡胶沥青以及不同Sasobit掺量的温拌橡胶沥青的粘度、高温性能和中低温性能,并通过一些非常规的试验,包括组分试验、差热试验（DSC）、红外光谱,从化学组分和分子结构角度对橡胶沥青以及温拌橡胶沥青进行微观分析。试验结果表明,Sasobit和橡胶沥青没有发生复杂的化学反应,但它能够影响橡胶沥青的组分含量以及各组分的聚集状态,从而改变橡胶沥青的流变性能。     

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...