聚氨酯改性沥青及胶浆的全温域路用性能研究

作为一种新型的聚合物改性沥青,聚氨酯改性沥青体现出良好的耐油、耐磨、耐高温、耐老化、耐撕裂性能和低温柔性好等优势。不过,针对聚氨酯改性机理及其具有优良性能的内在机理的研究还较为匮乏。从胶浆尺度对其改性机理开展相关研究,在实验室制备聚氨酯改性剂及其相应改性沥青和胶浆的基础上,研究了聚氨酯改性沥青及其胶浆在全温域内的路用性能,包括高温抗车辙性能、中温抗疲劳性能以及低温抗开裂性能。研究结果表明,掺入聚氨酯能显著改善沥青及其胶浆的高温抗车辙性能,同时能有效提高聚氨酯改性沥青及其胶浆的抗疲劳能力。并且,相比于基质沥青,聚氨酯改性剂的添加及其掺量的增加,均显著地降低了沥青在低温下的劲度模量。主要原因在于聚氨酯经过高速剪切搅拌后,能均匀分散于沥青基质中,相互交联形成网状结构,起到约束沥青分子链运动的作用,使其具备优良的工程性能。     

硅藻土改性沥青胶浆的动态粘弹特征分析

利用动态剪切流变仪对硅藻土改性沥青胶浆进行动态温度扫描试验,比较球状、杆状以及不同掺量硅藻土对沥青胶浆高温稳定性、老化以及疲劳性能的影响,并对加入硅藻土改性沥青混合料的高温及水损害性能进行了综合评价。研究结果表明:杆状硅藻土沥青胶浆的高温性能好于球状硅藻土,加入硅藻土会降低硅改沥青胶浆的疲劳性能,但受硅藻土的类型及所提供的掺配比例的影响不大。经过短期老化后,硅改沥青胶浆的高温和疲劳性能变化趋势基本没有发生改变,硅藻土可以明显提高沥青混合料的高温性能及水稳定性。     

硅藻土改性沥青混合料疲劳性能的试验研究

利用美国MTS-810测试仪对硅藻土改性沥青混合料的疲劳性能进行了测试.测试结果表明:经过硅藻土改性的沥青混合料,k值提高22.61％～31.29％,说明抗疲劳性能提高,路面使用寿命延长,与SBS改性沥青混合料相似;但n值也增大7.8％～35.6％,说明对应力水平的敏感度也增大.其中用高品位硅藻土制得的改性沥青混合料,会大幅度提高混合料的高温稳定性,同时牺牲了混合料的疲劳性能.     

SBS改性沥青胶浆黏附性能研究

为更好地应对沥青路面水损害问题,针对性提高改性沥青混合料的抗水损害性能,从沥青胶浆角度入手,通过胶浆拉拔试验,以胶浆拉拔强度和湿干比为主要指标,对常用的SBS改性沥青的沥青胶浆水敏感性、黏附性及其影响因素进行了研究。研究结果表明,本研究采用的拉拔试验能够很好地评价沥青胶浆的黏附性能;线型SBS改性剂能够显著提升沥青胶浆的黏附性和抗水敏感性;石灰岩稳定剂的加入,会降低线型SBS类改性沥青胶浆的黏附性,但有利于提升沥青胶浆抗水敏感性,以0.15%为最佳掺量;橡胶油对沥青胶浆的黏附性会造成一定的不利影响。     

SBS改性沥青疲劳特性影响因素分析

为了研究基质沥青、改性剂类型和改性剂掺量对SBS改性沥青结合料疲劳特性的影响,设计3因素5水平正交试验,采用动态剪切流变仪测试不同SBS改性沥青的疲劳因子。比较各种改性沥青在25℃时的损失剪切模量G^＊sinδ,得到以下结论：基质沥青是影响改性沥青疲劳特性最重要的因素,在试验所选择的五种基质沥青中改性SK90#沥青损失剪切模量最小;改性剂类型对沥青疲劳特性的影响次于基质沥青,使用星型改性剂的沥青疲劳因子小于使用线型改性剂的沥青;改性剂掺量对沥青疲劳特性的影响最小、整体来看随着改性剂掺量的增加,沥青损失剪切模量呈递减趋势。     

硅藻土改性沥青胶浆高温性能评价

采用常规指标试验和不同温度下的高温动态剪切（DSR）试验,分析了硅藻土掺量对改性沥青高温性能的影响。试验结果表明：加入硅藻土后沥青胶浆的高温抗车辙能力明显提高,温度敏感性显著降低;随着硅藻土掺量增长,高温性能先提高后降低,合理掺量为11％-13％;常规指标不适合用于评价硅藻土改性沥青高温性能。     

硅藻土改性沥青胶浆高温性能评价

采用常规指标试验和不同温度下的高温动态剪切(DSR)试验,分析了硅藻土掺量对改性沥青高温性能的影响。试验结果表明:加入硅藻土后沥青胶浆的高温抗车辙能力明显提高,温度敏感性显著降低;随着硅藻土掺量增长,高温性能先提高后降低,合理掺量为11%~13%;常规指标不适合用于评价硅藻土改性沥青高温性能。     

稳定型胶粉改性沥青混合料性能评价

文中对稳定型胶粉复合改性沥青混合料的高温性能、低温性能、水稳定性能以及疲劳性能进行研究并作出相关评价,其中高温性能采用现行规范的60℃车辙试验进行评价,低温开裂性采用低温弯曲试验进行评价(利用UTM- 100进行试验),通过分析沥青路面发生水损害的原因,以现行规范规定的冻融劈裂试验评价稳定型橡胶改性沥青混合料的水稳定性;通过对比分析当前沥青混合料疲劳试验方法的优缺点,采用劈裂试验评价其疲劳性能.通过试验得出稳定型胶粉复合改性沥青混合料在高温稳定性方面比SBS改性沥青混合料好得多的结论.     

不同掺量硅藻土改性沥青胶浆性能研究

不同掺量硅藻土改性沥青的三大指标对比试验结果表明,掺加硅藻土对于沥青的感温性、高温稳定性有所改善,改善效果随掺量增加而提高;不同掺量的硅藻土改性沥青PI值比基质沥青明显有增大趋势,当量软化点T800较基质有所升高,当量脆点T1,2降低,并且都在11％-12％处出现峰值,表明掺量在11％～12％之间温度敏感性较低。     

消石灰改性沥青混合料的疲劳与永久性变形性质

文中就传统的沥青混合料和经消石灰改性的沥青混合料按永久变形和抗疲劳特征规定的基本工程特性来作评价。试验采用一种典型的路易斯安那州轻交通密级混合料，其结果表明掺加消石灰填料改善了沥青混合料的永义变形和耐疲劳性，尤其在高温下或使用改性沥青时效果更为显著。     

SBR/PP复合聚合物及SBS改性沥青混合料疲劳特性研究

为提高沥青路面的承载能力与耐久性,通过复合聚合物改性改善沥青混合料的强度及抗疲劳性能。采用丁苯橡胶(SBR)与聚丙烯(PP)比例为75∶25、50∶50、25∶75的复合聚合物和SBS聚合物,分别以4%、5%、6%的掺量对70^#基质沥青进行改性,通过强度试验确定聚合物最佳掺量,开展最佳掺量下聚合物改性沥青混合料间接拉伸疲劳试验和直接拉伸疲劳试验,对复合聚合物与SBS改性沥青混合料的疲劳特性进行对比分析。结果表明,复合聚合物与SBS的最佳掺量均为5%;复合聚合物中SBR与PP掺配比例为75∶25、50∶50时,复合聚合物改性沥青混合料的强度高于同掺量下SBS改性沥青混合料;最佳掺量下,SBR与PP掺配比例为75∶25的复合聚合物改性沥青混合料的疲劳性能最佳,与SBS改性沥青混合料相比提高约40%。     

特立尼达湖改性沥青的性能

文中介绍了对道路沥青结合料掺加特立尼达湖沥青（ＴＬＡ）后，改善了沥青性能，提高了劲度模量，增加了使用寿命等。利用该改性沥青配制的沥青混凝土，其高温性能、低温性能、水稳定性等各项指标均符合我国《公路改性沥青路面施工技术规范》的技术要求，可在高速公路沥青路面工程中应用。     

不同改性沥青对浇筑式沥青混凝土疲劳性能的影响

应用动态贯入度(高温疲劳)和四点弯曲疲劳试验(中温疲劳)两种疲劳试验方法,评价了3种改性沥青:岩沥青改性沥青、湖沥青改性沥青和聚合物改性沥青对浇筑式沥青混凝土的高温和中温疲劳性能影响.研究结果建议:在高温、重载交通路段中使用岩沥青改性沥青浇筑式沥青混凝土;在结构物柔性较大的路段应采用聚合物改性沥青浇筑式沥青混凝土.     

杜仲胶改性沥青优化设计及路用性能研究

为了进一步完善聚SBS改性沥青性能,降低合成高分子改性剂受原油价格和产量的影响程度,分析了接枝杜仲胶改性沥青的机理.将接枝杜仲胶与SBS复合后改性沥青,进行了沥青和沥青混合料的高低温和老化性能试验,试验结果表明:当小于2％掺量的接枝杜仲胶加入SBS改性沥青后能提高它的高温和抗老化性能,不降低低温性能,而且1.5％掺量接枝杜仲胶对SBS改性沥青性能提高最为明显;接枝杜仲胶取代一部分SBS后,沥青混合料除了低温性能相当外,强度、高温和水稳性能均得到不同程度的提高.接枝杜仲胶取代一部分SBS后不降低而是增强了改性沥青的使用品质,也减少了合成高分子材料的用量,符合我国倡导的工业化生产应走节能减排环保低碳路线的号召.     

特立尼达湖改性沥青的性能

文中介绍了对道路沥青结合料掺加特立尼达湖沥青(TLA)后,改善了沥青性能,提高了劲度模量,增加了使用寿命等.利用该改性沥青配制的沥青混凝土,其高温性能、低温性能、水稳定性等各项指标均符合我国<公路改性沥青路面施工技术规范>的技术要求,可在高速公路沥青路面工程中应用.     

油页岩残渣改性沥青低温力学性能评价

选用筛分后粒径小于0.075 mm油页岩残渣作为试验改性材料,按5种不同油页岩残渣添加量制备改性沥青。通过对油页岩残渣微观结构的观察和沥青小梁弯曲试验,对油页岩残渣改性沥青低温条件下的力学性能进行了研究。结果表明:掺入油页岩残渣对低温条件下沥青的最大弯曲破坏强度有显著的提升,对沥青的低温抗变形能力也有良好改善,但沥青的低温破坏强度和低温破坏应变的改善效果都随着油页岩残渣掺量的增加而降低。     

高弹改性沥青混合料疲劳性能研究

以广州至清远高速公路水泥混凝土路面加铺沥青层工程为依托,对高弹改性应力吸收层进行沥青和沥青混合料两个方面的疲劳试验;采用G× sinδ疲劳因子和弹性恢复来评价高弹改性沥青的抗疲劳性能;采用冲击韧性试验和四点弯曲疲劳试验验证混合料的抗疲劳性能,发现二者之间具有良好的相关性;同时将高弹改性沥青的各项疲劳指标和70#基质沥青...     

刚柔复合式路面层间SBS改性沥青适用性评价

为了评价刚柔复合式路面层间SBS改性沥青的适用性,以韩国SK-70号沥青作为基质沥青制备4％SBS改性沥青,根据SHRP规范,采用MCR301动态剪切流变仪和布洛克菲尔德(Brookfield)黏度计对SBS改性沥青黏层材料的高温性能、疲劳性能及施工黏度进行测定.试验得到4％SBS改性沥青原样和RTFOT老化后的高温PG等级分别为PG76和PG70,疲劳设计温度为28℃,60℃黏度为845 Pa·s、135℃黏度为1.41 Pa·s.分析了RTFOT老化后SBS改性沥青PG等级下降以及中温疲劳性能较差等现象的原因,针对研究结果总结出刚柔复合式路面层间改性沥青材料技术要求、施工质量控制要求及施工中需要注意的事项.     

苏打木质素改性沥青流变性能研究

采用苏打浆法提取无硫木质素作为沥青改性剂,使用不同比例的木质素制备苏打木质素改性沥青.为研究木质素改性沥青的流变性能,进行了一系列测试,包括3大指标(针入度、延度和软化点)试验,车辙因子试验,多重应力恢复试验,应力控制模式时间扫描疲劳试验,弯曲蠕变劲度试验,以探究苏打木质素对沥青流变性能的影响.此外,还进行了频率扫描试...