透水路面高黏改性沥青的高低温性能评价

透水沥青路面具有透水性好、降噪性明显、抗滑性能优越等特点,在市政道路中,特别是海绵城市建设中得到了广泛的应用。高黏改性沥青的高低温性能是决定透水沥青混合料路用性能的关键指标。为此,选择17种改性沥青和1种基质沥青进行系统的试验研究,对比分析各种改性沥青的高温性能、低温性能和感温性能。通过试验分析和结果讨论,评价市售改性沥青高低温性能的优劣程度及其在透水沥青路面工程中的应用潜能,为透水沥青路面的设计提供理论支撑。     

超薄罩面SBS-PTW高黏改性沥青组成及路用性能评价

超薄罩面作为公路预防养护措施之一,采用高性能改性沥青是提升超薄罩面路用性能耐久性的关键因素。采用共混复合改性技术,结合针入度试验、软化点试验、延度试验、动力黏度试验、黏韧性试验研究SBS高性能改性沥青各组分间掺配比例,进一步采用薄膜老化试验、动态剪切流变(DSR)试验、布什黏度试验评价最佳掺配比例下SBS高性能改性沥青路用技术性质。结果表明：SBS高性能改性沥青各组分之间最佳掺配质量比为6%SBS、4%增溶剂、0.2%增韧剂、0.2%Nano-ZnO、0.2%稳定剂,所制备SBS高性能改性沥青各项技术性质指标均满足《公路沥青路面预防养护技术规范》(JTG/T 5142-01—2021)要求,其中60℃动力黏度达到64 204 Pa·s,黏韧性和韧性分别为25.4、20.9 N·m, PG高温分级温度为88℃,老化后温度敏感性降低。     

高黏改性沥青OGFC混合料的路用性能对比

为了满足排水性路面OGFC对抗水损害、抗高温车辙以及表面集料抗脱落性能的特殊要求,通过室内试验对6种不同高黏改性沥青的路用性能技术指标进行了对比,结果显示:自研高黏改性沥青、日本TPS高黏改性沥青、壳牌高黏改性沥青的路用性能相对优越;同时完成了以上3种高黏改性沥青OGFC的路用性能对比试验,并进行了成本控制分析。研究表明,在用作排水性路面OGFC的高黏改性沥青胶结料中,性价比最高的是自研型高黏改性沥青。     

高黏改性沥青性能指标分析

为了研究高黏改性剂对沥青的改性作用,通过室内试验分析了TPS高黏改性剂掺量对沥青针入度、软化点、低温延度和弹性恢复的影响。试验结果表明:随着TPS掺量的增大,沥青的针入度逐渐减小,而软化点、延度和弹性恢复大幅升高,当TPS掺量大于15%时,沥青的变形几乎可以完全恢复。表明TPS能很好地改善沥青的高温性能、低温性能和弹性恢复性能。     

低黏高弹改性沥青及其混合料性能研究

针对目前已有的超薄磨耗层技术,以保证沥青高温稳定性且大幅提高其低温抗裂性和疲劳性能为目的,自主研发一种低黏高弹改性沥青,并对其胶结料及混合料性能进行研究。试验结果表明,低黏高弹改性沥青具有高软化点、低黏度和高弹性,施工和易性良好;该沥青的PG分级为PG76-18,具有良好的高温流变性能及低温性能;低黏高弹改性沥青混合料EMC-10具有良好的高温稳定性、水稳定性,同时具有优异的低温抗裂性和疲劳性能,可适用于高弹高强超薄罩面。     

高黏剂对高黏弹改性沥青宏观性能和微观结构的影响

通过常规性能试验、动力黏度试验、弹性恢复试验和Brookfield黏度试验,研究了高黏剂种类和掺量对高黏弹改性沥青宏观性能的影响,利用荧光显微镜探究了改性沥青微观结构变化,评价了自主研发的高黏剂制备的STC-10高黏弹沥青混合料路用性能。结果表明：不同类型高黏剂均能显著降低改性沥青针入度,提高软化点和延度,但对60℃动力黏度和135℃黏度有不同影响。高黏剂掺量提高导致改性沥青中零散的聚合物微粒向网络结构转变,网络结构间出现明显过渡区,对改性沥青高低温性能的增强具有重要作用。STC-10沥青混合料各项性能指标均满足相关规范技术要求,证明高黏弹改性沥青和STC-10级配在超薄罩面中应用具有可行性。研究成果为新型高黏弹改性沥青在同步超薄罩面中的应用提供了科学依据。     

高黏改性沥青的低温性能及黏附特性研究

高黏沥青的低温与黏附特性是保证透水沥青路面服役功能的关键性能。为准确表征高黏改性沥青的低温抗裂与黏附性能,采用劲度模量、m^-值、综合柔量参数J_c对比评价了高黏沥青的低温松弛与黏弹特性。基于表面能(SFE)理论开展了高黏沥青、集料的接触角试验,以黏附功、剥落功、能量比为指标评价了高黏沥青-集料体系的黏附特性与水稳定性。从微观尺度进行原子力显微镜(AFM)试验,分析高黏沥青的形貌特征及粗糙状况,结合微观黏附力描述其黏附特征。结果表明：大掺量高黏改性剂导致沥青的黏性成分减小,松弛能力降低,低温性能大幅降低,J_c值、劲度模量和m^-值表现出一致性规律;SBS与HVA-U的复合改性作用大幅改善了沥青的黏附性能,但相对降低了沥青-集料体系的水稳定性;高黏沥青的AFM高度图呈现数量多、尺寸小、高度差小的蜂状结构,其微观黏附力与黏附功具有强相关性。     

制备工艺对高黏直投改性沥青性能的影响

通过正交试验分析高黏直投剂掺量、搅拌速度、搅拌时间、加热温度等制备工艺对高黏直投改性沥青黏滞性、塑性、温度敏感性和高温路用性能的影响,对比湿法高黏直投改性沥青和干法直投高黏沥青混合料的性能.结果表明,搅拌速度对沥青黏滞性、温度敏感性和高温路用性能影响最大,直投改性剂掺量对塑性影响最大,推荐的制备工艺参数组合为高黏直投剂...     

高黏改性沥青的温度敏感性评价及指标适用性分析

为探讨不同掺量和种类高黏改性剂对沥青温度敏感性的影响,分析不同评价指标对高黏改性沥青温度敏感性的适用性,该文通过对两种掺量为0％、6％、8％、10％及12％的高黏改性沥青进行针入度试验和动态剪切流变试验,分别采用针入度指数PI、黏温指数VTS、复数模量指数GTS及复数指数CNI进行温度敏感性评价.试验结果与分析表明:两...     

高黏复合改性沥青的制备与工程应用

通过SBS嫁接微纳胶粉技术制备了高黏复合改性沥青,并结合陕北黄延高速公路路面3标的实际应用情况,对高黏复合改性沥青混合料的配合比设计与施工工艺进行研究。结果表明:相对于普通SBS改性沥青,高黏复合改性沥青具有软化点高、耐老化和热贮存稳定性好的特点;虽然其高温加工黏度较大,但施工中各工序的施工温度与SBS改性沥青接近;此外高黏复合改性沥青具有较高的性价比,发展前景广阔。     

TPS高黏改性沥青Superpave使用性能研究

为探讨道路TPS高黏改性沥青结合料的使用性能,采用Superpave评价体系对改性剂掺量分别为0%、6%、8%、10%、12%的改性沥青进行了实验室旋转黏度试验、动态剪切流变试验及弯曲梁流变试验,采用黏度、车辙因子、疲劳因子、复数模量指数、劲度模量及其变化率、PG连续分级温度等作为技术指标进行了性能评价。试验结果与分析表明,随着TPS掺量的增加,改性沥青的135℃黏度有所增加,但能够满足规范要求;随着TPS掺量的增加,改性沥青的高温性能、疲劳性能、感温性能、低温性能和可使用温度范围均得到明显改善;但当TPS掺量达到12%时,TPS高黏改性沥青的感温性能和低温性能略有回落。综合考虑,推荐TPS掺量为10%。     

基于正交试验的复合高黏高弹改性沥青制备及性能研究

为提高沥青黏度,降低高黏沥青成本,采用C5石油树脂、高黏橡胶油、SBS改性剂、硫化物稳定剂对70号基质沥青进行复合改性.通过四因素四水平正交试验,以60℃动力黏度为主要评价指标,弹性恢复、软化点、135℃旋转黏度为次要评价指标得出最优配方.结果 表明:(1)复合高黏高弹改性沥青的最佳制备掺量为6％C5石油树脂+4％高黏...     

高黏沥青改性剂的性能评价与工程应用

针对国内高黏沥青改性剂质量参差不齐、进口产品价格高昂等问题,以自主研发的高黏沥青改性剂PEA为研究对象,以日本进口改性剂T和某国产品牌改性剂H作为平行对照,分别就高黏沥青和高黏沥青混合料各项性能对比分析,并铺筑排水路面进行试验。结果表明,自主研发的高黏沥青改性剂PEA制备的沥青混合料路用性能和施工性能优越,各项路面检测指标符合技术要求。     

基于防水黏结应力吸收层的高黏高弹改性沥青的研制与性能研究

通过采用SBS、增黏剂、增塑剂、增容稳定剂复合改性技术对基质沥青进行改性,研究改性剂掺量对改性沥青高温稳定性、低温柔性等使用性能的影响规律。分析了各种改性剂对沥青的改性机理。制备出能够满足防水黏结应力吸收层要求的高弹性、高柔韧性和黏结性的沥青材料。     

基于东北季冻区气候下高黏改性沥青性能研究

基于东北季冻区气候条件下提出合理的高黏改性剂掺量。测试高黏改性沥青指标并计算针入度指数PI值评价改性沥青的感温性能,进行软化点试验和60℃动力黏度试验评价改性沥青的高温性能,进行低温延度(5℃延度)试验和BBR试验评价改性沥青的低温性能。改性剂掺量为12%～13%时各指标均满足要求。BBR试验表明改性剂掺量为13%时改性沥青抵抗永久变形的能力最好,掺量为12%时应力释放能力最强,抗低温开裂能力最好,同时对改性沥青进行PG分级低温分析。推荐东北季冻区高黏改性剂掺量为12%～13%。     

聚氨酯改性沥青制备与性能评价

为优化聚氨酯改性沥青制备工艺,探讨掺量对改性沥青影响并对性能进行评价,测定不同制备参数及掺量的聚氨酯改性沥青软化点、车辙因子、延度、动力黏度及弹性恢复率指标,进行聚氨酯改性沥青混合料路用性能试验。结果表明:制备参数对改性沥青的影响排序为剪切时间、剪切温度、剪切速率,其中剪切时间对高低温性能影响突出;综合考虑优选制备参数为剪切时间60min,剪切温度170℃,剪切速率6 000r/min;聚氨酯掺量的增加可提高改性沥青性能,但掺量超过25%效果减缓,同时该掺量的聚氨酯改性OGFC混合料具有较高的渗水系数,且动稳定度、低温破坏应变及残留稳定度均能满足规范要求,具有较好的路用性能。     

橡胶粉与SBS复合改性沥青黏弹性性能试验研究

通过制备废旧橡胶粉与SBS复合改性沥青,采用常规物理力学试验、老化试验、高低温流变试验,研究其与SBS改性沥青、橡胶改性沥青的性能差异。试验研究表明,废旧橡胶粉与SBS复合改性沥青在常规技术指标方面较普通橡胶改性沥青有全面提升,仍不及SBS改性沥青;但复合改性沥青长期老化后技术指标衰减幅度明显小于SBS改性沥青,掺入胶粉后老化性能得以提升;虽然常规软化点偏低,但中高温区域的抗变形能力较SBS改性沥青有明显提升;并且低温状况下的劲度模量相对较低,蠕变速率较高,具有较好的抗裂性能。