新型橡胶沥青及沥青温拌剂的开发与研究

通过研究制备具有自主知识产权温拌剂,明确温拌剂对橡胶沥青性能的影响,给出温拌剂的制备工艺及添加量,最后探究温拌剂的温拌机理。结果表明:采用ZL-1、ZL-2、DS-2温拌剂对橡胶沥青及沥青进行温拌试验,加入3种温拌剂的橡胶沥青及沥青混合料温拌效果良好,橡胶沥青及沥青混合料均达到技术指标要求。     

温拌橡胶沥青混合料试验研究

针对目前温拌橡胶沥青混合料研究的匮乏,研究采用Sasobit温拌改性剂和橡胶沥青制备沥青试样,通过测试得到不同Sasobit掺量橡胶沥青的粘温曲线,确定了Sasobit的合理掺量以及温拌橡胶沥青混合料室内拌和与击实温度的推荐范围,并通过试验验证了Sasobit温拌橡胶沥青的降温效果与路用性能。试验结果表明：向橡胶沥青中掺加Sasobit温拌剂可以降低其粘度,从而降低了混合料室内拌和与击实温度;掺加3%（沥青质量%）Sa-sobit温拌剂的橡胶沥青混合料拌和与击实温度降低了约18℃左右;Sasobit温拌沥青混合料的高温性能优良,低温性能与水稳定性均有所降低,但降低幅度不大。     

温拌剂对橡胶沥青混合料性能的影响分析

通过对橡胶沥青混合料添加不同温拌剂,综合比较未添加温拌剂、添加不同温拌剂的橡胶沥青混合料的高温稳定性、水稳定性性和低温抗裂性等。结果显示,Sasobit温拌剂能提高橡胶沥青混合料的高温性能和水稳定性,而添加Evotherm温拌剂后橡胶沥青混合料的路用性能基本保持不变。     

温拌橡胶沥青混合料的应用

温拌沥青混合料就是通过在沥青混合料中添加外加剂,从而达到降低沥青混合料的施工温度。热拌橡胶沥青混合料比较粘稠,施工难度大,通过在橡胶沥青混合料中掺加Evotherm温拌剂,不仅可以降低施工温度,还可以提高沥青混合料的性能,有效降低橡胶沥青混合料施工中废气的排放。     

Sasobit温拌剂对橡胶沥青高温性能的影响研究

橡胶沥青具有高粘度的特点,而温拌剂改善沥青混合料的施工和易性实则是降低了沥青混合料的同温度粘度。文中通过室内试验,分析了Sasobit温拌剂的掺加及其剂量对橡胶沥青软化点、粘度、车辙因子、零剪切粘度等高温性能指标的影响。试验结果表明,Sasobit温拌剂对橡胶沥青高温性能有改善作用,建议Sasobit温拌剂剂量控制在2．5％～3％。     

温拌橡胶沥青排水路面成型温度研究

为确定温拌橡胶沥青排水路面混合料的成型温度,选择Sasobit、Evotherm为温拌剂,结合最佳空隙率法和粘温曲线法,在不同压实温度下分别成型Sasobit、Evotherm温拌橡胶沥青AR-OGFC13试件。通过目标空隙率确定2种沥青的压实温度区间,并推算温拌橡胶沥青排水路面胶结料对应拌和与压实粘度区间。结果表明:Sasobit、Evotherm温拌橡胶沥青拌和温度区间分别为144.4±3℃、149.3±3℃,压实温度区间分别为134.4±3℃、139.3±3℃,胶结料对应的拌和与压实粘度区间分别为1.3±0.3Pa·s、4.6±0.3Pa·s。通过验证,粘度区间适用于温拌橡胶沥青排水路面沥青混合料,且混合料具有良好的路用性能。     

温拌橡胶沥青混合料的施工技术及性能研究

为了研究温拌橡胶沥青混合料的施工技术性能,选用3种温拌剂制备温拌橡胶沥青混合料,确定其生产及施工温度,并在路用性能以及节能减排效益等方面与热拌橡胶沥青混合料进行对比。结果表明:基于目标空隙率控制法确定温拌混合料的施工温度较为适宜,3种温拌剂制备出的混合料的路用性能虽表现不同,但均满足规范要求,且均利于生产能耗的节约和环境污染的抑制。其中,Sasobit温拌剂有助于改善混合料的高温性能和水稳定性,Evotherm的降温幅度最大,且节能减排效益最好。     

维他温拌橡胶沥青混合料的性能及施工工艺分析

维他温拌橡胶沥青属于干法工艺,主要通过维他连接剂将橡胶和沥青以化学方式进行改性,达到提高路用性能的目的。该文以元双公路工程为例,对维他温拌橡胶沥青混合料和维他热拌橡胶沥青混合料的性能进行对比分析,得出在抗高温性能、抗低温性能及抗疲劳性能方面两者相当,且维他温拌橡胶沥青混合料具有较优的抗水损害和抗老化性能;并对维他温拌橡胶沥青混合料的施工工艺进行分析,总结了其拌合、摊铺及碾压工艺。     

Aspha-min温拌橡胶沥青混合料路用性能试验研究

采用SGC旋转压实成型试件,以试件的空隙率为控制指标,研究Aspha—min温拌外掺剂对橡胶沥青混合料拌和与压实温度的影响,结果显示：Aspha—min能将橡胶沥青混合料拌和与压实温度降低20℃以上。并在此基础上评价Aspha—min温拌橡胶沥青混合料的路用性能,结果表明：Aspha-min温拌外掺剂的加入对混合料的高温性能几乎没有影响,对混合料的抗水损害性能有负面影响,能显著改善混合料的低温抗开裂性能。     

超薄磨耗层温拌橡胶沥青混合料性能研究

橡胶沥青具有良好的路用性能,在高等级路面中被广泛应用,但其黏度大及施工温度高易导致环境污染.选用常见的有机蜡类(RH、Sasobit)、沸石类(Aspha-Min)、表面活性剂类(Evotherm)、稀释类(芳烃油、煤油)等6种温拌剂展开研究,通过对6种温拌橡胶沥青进行黏度试验、高低温性能试验及弹性恢复试验得出,RH、Evotherm两种温拌橡胶沥青综合性能较好.通过对RH、Evotherm温拌橡胶沥青及SBS改性沥青超薄磨耗层进行抗滑、排水及层间抗剪性能研究得出,Evotherm温拌橡胶沥青混合料抗滑、排水性能优于SBS改性沥青混合料及RH温拌橡胶沥青混合料,而层间抗剪与SBS改性沥青混合料相差不大,综合考虑选用Evotherm温拌剂应用于橡胶沥青超薄磨耗层.     

发泡温度对泡沫温拌橡胶沥青高温性能的影响

为了探究橡胶沥青的发泡温度对泡沫温拌橡胶沥青高温性能的影响,通过软化点值以及DSR温度扫描试验获得的破坏温度值,评价不同沥青发泡温度下的泡沫温拌橡胶沥青胶结料的高温性能。并分别采用不同发泡温度下得到的泡沫温拌橡胶沥青胶结料进行混合料的拌制,通过空隙率试验和车辙试验对泡沫温拌橡胶沥青混合料的压实性和高温稳定性进行评价。试验结果表明:橡胶沥青发泡温度对泡沫温拌橡胶沥青的高温性能具有重要的影响,橡胶沥青发泡温度低于180℃时,发泡效果较差。橡胶沥青胶结料在发泡温度为185~190℃的情况下,所得到的泡沫温拌橡胶沥青胶结料及泡沫温拌橡胶沥青混合料的压实性和高温性能最优。当发泡温度再升高时,其高温性能变差。     

温拌再生沥青混合料疲劳性能

本文通过对添加回收旧料(RAP)温拌沥青混合料与未添加再生剂的沥青混合料进行劲度模量和疲劳性能的试验研究。选用Sasobit和Aspha-min两种温拌剂制备温拌沥青,制备5种不同的沥青混合料,掺法分别为30%RAP,30%RAP和温拌剂(Sasobit,Aspha-min),30%RAP、温拌剂和再生剂。结果表明,添加温拌剂与普通沥青混合料添加RAP在劲度模量上没有明显的变化,而间接拉伸疲劳试验结果表明在不同试验温度条件下,添加温拌剂和再生剂的沥青混合料疲劳性能明显提高。     

有机降粘剂掺量对橡胶沥青混合料性能影响研究

为了降低橡胶沥青混合料过高的成型压实温度,同时使其具备良好的路用性能,提出了掺入Sasobit 有机温拌剂降低其压实温度的方法,研究了不同温拌剂掺量下的橡胶沥青混合料路用性能.该方法在拌和温度150℃、压实温度140℃下分别进行了1％、3％和5％这3个温拌剂掺量下的浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验.与此同时,对3％温拌剂掺量分别进行了140℃、150℃和160℃这3个压实温度下的车辙试验.试验结果显示,掺入Sasobit温拌剂后的橡胶沥青混合料可降低压实成型温度20～30℃,且各种试验条件下的马歇尔体积参数及其路用性能评价指标均满足密级配沥青混合料技术要求,压实温度140℃、3％温拌剂掺量下的综合路用性能最优.     

温拌沥青混合料施工温度确定方法及其路用性能研究

为深入研究温拌沥青混合料的施工温度确定方法及其温拌沥青混合料的路用性能,课题选用了低分子量酯类和基于表面活性技术的2种常用的温拌剂,采用Brokfield粘度计和旋转压实仪分别测试2种温拌剂的温拌效果。研究结果表明：使用Brokfield粘度计能够很好的确定添加低分子量酯类温拌剂沥青混合料的压实温度,而添加了基于表面活性技术温拌剂的混合料施工温度只有采用旋转压实仪才能确定;对2种温拌沥青混合料的路用性能的分析发现：低分子量酯类温拌剂能够改善沥青混合料的高温稳定性,而基于表面活性技术的温拌剂能够提高沥青混合料抵抗低温开裂和水损害的能力。     

RH温拌剂对不同种类沥青混合料性能的影响

在不同的温拌条件下,全面评价不同掺量RH温拌剂的温拌橡胶沥青混合料、普通沥青混合料和SBS改性沥青混合料的路用性能,对高温稳定性、低温抗裂性能、水稳定性等路用性能及强度、模量等力学特征进行系统研究。结果表明,温拌剂RH的加入能够降低混合料的拌和与击实温度,在一定掺量及降温条件下,各种性能指标与热拌沥青混合料无太大差别,且RH温拌剂在沥青混合料中能起到胶结的作用。     

APTL温拌剂对橡胶沥青混合料性能影响研究

以自主研发的APTL温拌剂和橡胶改性沥青为原材料制备温拌沥青混合料,通过优化温拌剂浓度、掺量以及混合料拌和成型降温幅度,来研究温拌橡胶沥青混合料压实特性。试验结果表明:在降低30℃条件下旋转压实成型的温拌沥青混合料的路用性能都能满足现行规范要求。     

高海拔寒冷区温拌橡胶改性沥青混合料适用性研究

为了提高多年冻土区沥青路面的长期使用性能,改善橡胶沥青混合料的施工和易性、延长施工季节。系统研究了温拌橡胶改性沥青混合料的配合比设计方法、工厂化生产参数,对比了Evotherm DAT、Sasobit、Aspha-min三种温拌橡胶沥青混合料路用性能的差异,并将其与SBS改性沥青混合料进行了对比。试验研究结果表明:用于多年冻土区的温拌橡胶改性沥青中适宜的橡胶粉掺量为22%,推荐采用"等空隙率法"确定温拌橡胶粉改性沥青混合料的摊铺碾压温度。掺加温拌剂可改善橡胶沥青混合料的高温性能,但也会对低温性能造成不利影响。工程实践表明,采用Evotherm-DAT温拌剂后能够延长橡胶改性沥青混合料施工季节2~4个月,降低了施工单位的机械、人力成本,拓宽单个拌合楼的供料半径,有效保障了施工质量,温拌橡胶改性沥青混合料在多年冻土区推广应用前景广阔。     

Evotherm温拌SBR改性沥青高温性能研究

为了改善温拌沥青混合料的高温性能,在基质沥青中掺入温拌剂和丁苯橡胶(SBR)乳液,并对掺入前后的几种沥青分别进行针入度、软化点、延度3大指标对比试验;然后根据表观粘度试验结果,从分子运动的微观角度分析了温拌剂和SBR乳液对沥青粘度的影响,揭示了沥青的改性机理;同时对温拌改性沥青混合料、温拌沥青混合料、热拌改性沥青混合料和普通热沥青混合料进行车辙试验。结果表明,温拌剂使施工温度降低;温拌SBR乳液改性沥青的流动活化能最大,其沥青混合料的动稳定度提高明显;温拌SBR改性沥青混合料具有优良的高温性能。     

温拌橡胶沥青混合料的节能减排

为了分析不同类型温拌橡胶沥青混合料的节能减排效益,选择温拌剂Sasobit、Aspha-min和Evotherm,对温拌橡胶沥青混合料拌合以及施工过程中的能耗和有害物质的排放进行检测与分析。结果表明:3种温拌沥青混合料均比普通橡胶沥青混合料更加节约能耗;在拌合过程中,除了一氧化碳外,有害物质的减排量均超过50%,施工现场均超过60%;Evotherm温拌橡胶沥青混合料的节能减排效果最优。     

泡沫温拌-橡胶沥青混合料力学性能与疲劳性能研究

为了研究泡沫温拌沥青技术对橡胶沥青混合料力学性能与疲劳性能的影响,分别对泡沫温拌和热拌橡胶沥青混合料进行动态模量试验和四点弯曲疲劳试验。动态模量试验结果表明,不同温度及加载频率下泡沫温拌橡胶沥青混合料动态模量相较于热拌橡胶沥青混合料平均降低了11%。通过主曲线构建,预测得到在0℃以下的低温范围内泡沫温拌橡胶沥青混合料的动态模量小于热拌混合料;在55℃以上的高温范围,泡沫温拌和热拌橡胶沥青混合料动态模量基本相同。四点弯曲疲劳试验结果表明,泡沫温拌橡胶沥青混合料的疲劳寿命远高于热拌混合料;同时,循环加载41万次后泡沫温拌橡胶沥青混合料的累积耗散能Wɑ为(29.2±4.2)kJ/m~3,低于热拌的(34.1±2.8)kJ/m~3,说明泡沫温拌橡胶沥青混合料具有更优异的抗疲劳性能。