沥青老化性能评价方法

为了分析旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)评价沥青结合料整体老化性能的合理性,以及长期老化与短期老化试验结果之间的关系,采用组分试验、常规指标以及Superpave指标对沥青经短期老化试验(RTFOT)和长期老化试验(PAV)的样品进行了试验研究。结果表明长期老化后沥青样品的组分变化规律与短期老化不一致,物理指标增减幅度不同,但如按指标评价沥青的抗老化特性,两种不同老化方式的沥青优劣排序基本一致,这说明虽然短期老化不能全面反映沥青的抗老化特性,但在目前情况下作为沥青的优选方法是可行的。     

不同老化条件对沥青性能的影响

沥青老化是影响沥青路面使用性能的重要因素。沥青老化与时间、光照及温度等因素有密切关系,该文采用室内薄膜烘箱试验（TFOT）、旋转薄膜烘箱试验（RTFOT）以及压力老化试验（PAV）来模拟沥青的短期老化和长期老化。通过旋转粘度试验（Brookfield）、动态剪切试验（DSR）、低温弯曲流变梁试验（BBR）得到了不同老化条件下沥青的高温黏度、G^＊/Sinδ指标及低温性能的变化规律。     

纳米炭黑粒径对沥青性能的影响

以纳米炭黑作为改性材料,通过改变纳米炭黑粒径大小,分析其对沥青各项性能的影响。从沥青25℃针入度、15℃延度值、软化点、针入度指数和60℃黏度分析其变化趋势,对沥青进行旋转薄膜烘箱加热(RTFOT)短期老化试验后,分析15℃延度值、15℃延度比和25℃针入度比值,结果表明,纳米炭黑添加剂使沥青材料的温度敏感性、路用性能和抗老化性能均得到改善。综合考虑纳米炭黑沥青的各项指标,建议以粒径大小为20～25nm炭黑对沥青性能进行改善。     

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。     

拉萨地区沥青低温抗裂性能与抗老化性能关系研究

在拉萨地区,路面的沥青老化和开裂仍是一大问题。选用拉萨地区沥青路面使用的沥青型号——SBR-ⅡA,试验研究在4种不同加热时长环境下,沥青的针入度、延度及软化点的变化特点,以及加热后的4种沥青和同一种级配的骨料混合,测出其代表开裂性能的弯拉应变。再使用SPSS软件的Pearson进行针入度、延度、软化点和弯拉应变之间的分析,得出了老化和开裂的规律,即针入度同延度或软化点之间以及延度和软化点之间存在显著的相关性,而老化同开裂之间无明显相关。     

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。     

生物重油再生沥青物理性能试验研究

为研究生物重油对老化沥青再生的可行性,选取3种生物重油进行试验。对3种生物重油进行比重、黏度、水分含量、元素分析、红外光谱等理化性能测试;将3种生物重油按照2%、4%、6%、8%的比例掺配至经室内模拟老化后的70#沥青中,通过针入度、延度、软化点、黏度试验,对比分析3种生物重油对70#老化沥青再生效果的差异性;参照沥青混合料最佳沥青用量的方法确定生物重油的最佳掺量。结果表明:随生物重油掺量的增加,老化沥青软化点和黏度呈下降趋势,针入度和延度呈上升趋势;生物重油再生性能存在一定的差异性,生物重油A和B再生性能较好,生物重油C再生性能稍差;生物重油A、B、C最佳掺量分别为3.9%、4.6%、6.4%。     

天然岩沥青改性沥青性能及改性机理研究

以埃索AH-70#沥青作为基质沥青,通过不同掺量的岩沥青改性沥青性能试验,研究了岩沥青掺量对改性沥青使用性能的影响;通过沥青4组分试验和红外光谱、荧光显微和DSC差热分析,从微观角度探讨分析了岩沥青的改性机理和改性行为.结果表明:加入岩沥青后沥青胶结料的软化点升高,针入度和150℃延度降低,沥青的高温稳定性和温度敏感性得到提高,且随着掺量的增加变化幅度增大;RTFOT和PAV老化后,改性沥青软化点和针入度比增加,抗老化性能得到改善;岩沥青改性后沥青的饱和分、芳香分含量降低,胶质、沥青质含量增多,大幅提高了沥青黏附性;岩沥青粉在与沥青充分混合状态下吸收沥青轻质组分而熔胀,岩沥青的掺入改变了自由沥青的胶体体系的平衡状态,而新的平衡体系的建立对改性沥青的温度稳定性和感温性产生了重大影响.     

彩色沥青技术指标及其耐久性能研究

给出彩色沥青制备参数,自行制备了红色、黄色、绿色、蓝色4种彩色沥青。对4种沥青的针入度、软化点进行检测,并计算了T1.2和T800,以评定彩色沥青胶结料的高、低温性能。采用RTFOT和PAV试验模拟沥青的短期和长期老化,检测试样老化前后的三原色模式(RGB),定义了色彩鲜艳度指数评定彩色沥青的色泽耐久性。结果表明:染料的掺入使得无色沥青的高温性能得到提高,蓝色沥青增加幅度最大,红色最小;低温抗裂性能变化趋势正好相反;经RTFOT老化和PAV老化后,4种彩色沥青色彩鲜艳度削弱幅度由大到小依次为:蓝色黄色红色绿色。蓝色沥青色泽耐久性最差,绿色沥青色泽耐久性最好;蓝色沥青的色泽老化主要集中短期老化阶段,即混合料生产拌和阶段;绿色沥青老化过程主要集中于长期老化阶段。     

浇注式岩沥青改性硬质沥青的基本性能试验研究

进行浇注式岩沥青改性硬质沥青胶结材料基本性能试验研究。对针入度、延度、软化点和质量损失等基本性能进行测试,结果表明:岩沥青改性硬质沥青随岩沥青掺量的增加,软化点、闪点增加,针入度、延度和质量损失量降低;随着复合改性剂掺量增加,软化点增大幅度较高,针入度、闪点有所增大,延度和质量损失略有下降。当掺配比例为m(石油沥青)∶m(天然岩沥青)∶m(复合改性剂)=82.5∶12.5∶5.0时,岩沥青改性硬质沥青具有良好的高温稳定性。     

SBS改性沥青短期老化性能研究

采用室内薄膜老化试验模拟SBS改性沥青短期热氧老化过程,对老化前后不同掺量SBS的改性沥青进行常规试验,分析老化前后改性沥青25℃针入度、软化点、60℃和135℃旋转黏度以及25℃弹性恢复率等指标,并计算25℃残留针入度比、软化点增量.研究结果表明:老化前后改性沥青的软化点、旋转黏度、10℃延度等指标与SBS改性沥青中...     

纳米层状硅酸盐改性沥青路用性能试验研究

针对沥青路面出现病害的原因,采用纳米层状硅酸盐改性沥青提高沥青路面抗病害能力。通过室内常规的针入度、延度、软化点、旋转薄膜烘箱老化试验及SHRP的动态剪切、弯曲梁流变、PAV压力老化试验,对比研究了纳米层状硅酸盐改性沥青与基质沥青、SBS及PE改性沥青的感温性、高低温特性及老化特性等路用性能,得出松香基膨润土纳米层状硅酸盐改性沥青具有较好的路用性能,为工程应用打下基础。     

短期老化对沥青性能参数的影响

为确定沥青路面在施工过程中受热产生短期老化对沥青性能参数的影响,采用薄膜烘箱对原样沥青加热5h、10b、15h、20h。评价沥青三大指标及135℃度随老化时间的变化情况,以便指导沥青路面施工。同时通过灰色关联理论分析老化后沥青三大指标对135℃粘度的影响,结果表明：沥青老化后针入度、延度大幅减少,软化点、粘度大致呈线性变化趋势,且老化后三大指标与135℃粘度的相关关系为软化点〉针入度〉延度。     

关于天然湖沥青应用性能与前景的探讨

介绍了基质沥青掺配不同比例天然湖沥青后的针入度、软化点、延度等试验,以及沥青混合料相关试验.结果表明TLA改性沥青的采用提高了沥青的高温性能,低温性能基本不变,并可有效提高高温抗车辙性能.     

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．     

PSBR GS-1改性辽河90~#基质沥青的抗老化性能试验研究

通过旋转薄膜烘箱试验,研究SBR改性沥青和基质沥青在不同老化温度、老化时间下的软化点变化规律,并以软化点为参数建立了SBR改性沥青老化动力学模型,以此研究SBR改性沥青的老化动力性能.研究表明以软化点为参数建立的沥青老化动力学方程能够较好的反映沥青的老化过程.     

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。      

PPA与SBS复合改性沥青胶结料性能研究

传统的SBS改性沥青属物理共混改性,普遍存在着改性剂与基质沥青相容性差、热稳定性不足的问题。而PPA对沥青的改性属于化学改性,可有效弥补传统SBS改性沥青的不足,提高其路用性能。通过对不同掺量的SBS(3%、4%)与不同掺量的PPA(0.5%、1.0%、1.5%和2.0%)的复合改性沥青的针入度、软化点、5℃延度、旋转粘度、RTFOT、PAV老化后的技术指标以及PG分级等技术指标进行试验分析,并横向比较SBS+PPA与SBS改性沥青的性能变化关系,分析评价PPA加入沥青中的改性效果。结果表明:PPA加入到沥青中,可有效提高沥青的高温性能、耐老化性能,改善改性沥青的热存储稳定性。通过复配改性的沥青相容性好,且能有效提高其低温抗裂性,用部分PPA替代一部分SBS改性剂可达到成品改性沥青的路用性能,且降低了改性沥青的成本。     

基于失效温度动态方程的沥青抗老化性能评价

为了研究沥青的抗老化性能并预测其野外失效龄期,选用1种普通沥青和2种SBS改性沥青。在同一温度下,分3个不同的时段进行了旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)。用动态剪切流变仪(DSR),测定了不同时段老化沥青的高温失效温度和中温失效温度。运用回归分析,拟合了3种沥青失效温度和25℃针入度与RTFOT老化时间的动态方程。分析了老化过程中高温抗车辙性能和中温抗疲劳性能的变化规律,并推算出中温抗疲劳性能失效时的临界RTFOT老化时间。以该老化区间为基础,评价了沥青的老化度和老化速率。研究结果表明:中温抗疲劳性能失效时对应的临界RTFOT老化时间能够用于区分不同种类沥青的抗老化性能,而25℃残留针入度比适用于评价同种沥青的抗老化性能,并且还可以将动态方程联合起来,预测沥青的野外失效龄期。     

沥青组分对沥青抗老化性能影响研究

为掌握沥青组分对沥青抗老化性能的影响,选取5种沥青对其组分进行分析,并通过针入度、软化点及DSR等试验研究沥青老化前后性能变化规律,进而采用灰色关联分析法研究沥青组分对其抗老化性能影响主次,确定主要影响因素后以回归分析方法研究各因素对沥青抗老化性能影响趋势。结果表明:建议采用老化沥青残留物软化点增值、相位角比和复数模量比从不同角度反映沥青抗老化性能;饱和分+芳香分、芳香分和饱和分含量是影响老化沥青残留物软化点增值及复数模量比的主要因素,且三者影响程度依次降低,而沥青质是影响老化沥青残留物相位角比的主要因素;可按饱和分+芳香分、芳香分和饱和分顺序依次选择三者含量低或选择沥青质含量高的沥青提高其抗老化性能。