反应性助剂对SBS改性沥青的化学改性研究

通过在SBS改性沥青中加入反应性助剂,用化学改性的方法使聚合物SBS中的C=C与沥青中的活性基团发生交联、接枝、加成等化学反应。沥青性能测试结果表明,加入含活性基团较多的有机胺类反应性助剂后,SBS改性沥青的软化点提高了48%,高温性能得到了明显改善。加入含芳香类物质较多的酯类反应性助剂后,SBS改性沥青的高、低温性能都有较大程度的提高,特别是低温延度提高率达到184%。DSC测试结果表明,反应性助剂A和B的加入提高了SBS改性沥青的温度稳定性,提高率分别为22%和8%。同时TGA曲线也进一步证实了反应性助剂能提高SBS改性沥青的温度稳定性。SBS和沥青之间稳定空间网络结构的形成使沥青的性能得到根本改善。     

基于响应曲面法的盐渍土改良方案研究

为了确定盐渍土最优改良方案,应用响应曲面法优化了水泥与石灰复合改良盐渍土的室内试验方案,并通过室内试验测试了改良后盐渍土的抗压回弹模量与无侧限抗压强度;应用Design Expert软件分别建立了以抗压回弹模量与无侧限抗压强度与改良方案价格比值（性价比）为目标函数的模型,并分析了石灰和水泥剂量对性价比的影响,确定了盐渍土合理的改良方案;进行了大量的室内试验,来验证响应曲面法应用于道路材料性能分析的合理性。结果表明,响应曲面法可以用于盐渍土改良方案的比选,仅添加4％剂量水泥改良盐渍土的性价比最高。     

基于熵权-TOPSIS理论的复合改性沥青配方优化

针对目前用于提高沥青及沥青混合料抗紫外老化能力外加剂较多的现状,综合考虑复合改性沥青宏观性能指标、微观性能指标以及成本因素,采用熵权-TOPSIS理论对于6种不同的抗老化剂方案进行优化。结果表明：采用该理论确定的层状双金属氢氧化物复配受阻胺类光稳定剂、紫外线吸收剂以及层状双金属氢氧化物复配受阻胺类光稳定剂两种复合改性沥青方案具有较好的性价比,可以满足沥青路面抗紫外特性需求。其为今后改性沥青配方设计与优化提供了新的技术途径。     

基于曲面响应法的沥青混合料层间强度试验研究

为探究温度、沥青洒布量、土污染对层间剪切强度影响的交互作用,采用响应曲面法研究不同温度、不同土污染厚度,以及不同沥青洒布量对沥青混凝土复合试件层间剪切强度的影响。通过方差分析和残差图的诊断评估模型的适用性。由单因素分析得到各因素对层间剪切强度的影响规律,通过交互作用分析得到各影响因素对剪切强度的影响效应的大小为：AB>AC>BC,温度-土污染厚度交互作用最明显。最后通过直剪试验验证模型与实测相符合。     

反应性SBS改性沥青热储存稳定性研究

利用界面层理论解释了SBS改性沥青热储存性能差异的原因，并以该理论指导提出了反应性共混改性的方法，以提高SBS改性沥青的热储存稳定性，实验结果表明，反应性SBS改性沥青具有良好的热储存稳定性，长期高温储存（163℃，8d）未发生离析。     

SBS改性沥青的化学改性研究

本试验以埃索70号沥青为基质沥青,SBS为主要改性剂,加入化学改性助剂制备的改性沥青,高低温性能得到提高,其中针入度75 cm,软化点提高到60.7℃,较未加化学改性助剂的SBS改性沥青提高了16%,延度增至62.8 cm,增加了62%.试验发现化学助剂是脂肪长链有机化合物时,有利于改善沥青延度,同时化学助剂分子内部含活性基团3～4个较好,过多会引起过度交联,过少又会交联不充分,从而影响改性效果.     

基于响应曲面法的DPF捕集性能多目标优化

以提高整体捕集性能为目的开展柴油机颗粒捕集器(DPF)结构参数多目标优化设计,利用GT-Power建立DPF捕集模型,通过发动机台架试验验证了仿真模型的可靠性。以最大压降和初始过滤效率为优化目标,以孔隙率、孔直径、壁厚、过滤体长度和直径5个结构参数为优化变量,基于Box-Behnken试验设计方法构建了DPF捕集性能二阶响应面模型,通过三维响应面图对结构参数显著性与交互作用进行仿真分析,采用满意度函数法进行多目标参数优化。结果表明,孔直径对最大压降的影响较小,较小的孔隙率与壁厚、较大的过滤体直径有利于降低DPF最大压降,而适当增大过滤体直径与壁厚可提升DPF初始捕集效率。协同优化后的DPF压降较优化前下降51.34%,优化后的DPF初始过滤效率趋近于100%。     

硫磺改性沥青路面的力学响应研究

采用ABAQUS有限元软件对半刚性基层硫磺改性沥青路面进行力学响应计算,将计算结果与SBS改性与基质沥青路面进行对比,结果表明:硫磺改性沥青路面层底弯拉应力显著大于SBS沥青及基质沥青路面,弯沉值小于SBS沥青及基质沥青路面;随着硫磺改性剂掺量增加,路面层底弯拉应力逐渐增大,弯沉值逐渐减小;并且随着沥青面层厚度的增加,面层底部主拉应力减小,弯沉值呈减小趋势。     

SBS物理改性沥青与化学改性沥青性能对比研究

对SBS物理改性沥青和化学改性沥青的各项常规与非常规性能进行了较为系统的研究。进而对两种方法改性沥青进行对比分析,并且结合实际工程铺筑试验路对上述比较来进行验证。结果表明SBS化学改性沥青的性能更为优越。     

SBS物理改性沥青与化学改性沥青性能对比研究

国内外对SBS物理改性沥青和化学改性沥青性能对比还未有深入研究。为此,对SBS物理改性沥青和化学改性沥青的性能采用常规与非常规(美国SHRP)的试验方法进行了较为系统地研究,进而对物理改性沥青和化学改性沥青的感温性能、高温稳定性、低温抗裂性以及抗老化性能进行了对比分析。同时,通过沥青混合料的试验,对两种改性沥青的路用性能进行比较,并且结合实际工程铺筑试验路对室内试验的结果进行验证。结果表明,SBS化学改性沥青的性能更为优越,是一种值得推广的路用材料。     

SBS改性沥青与多功能改性助剂的反应性改性研究

通过在SBS改性沥青中加入多功能改性助剂，使聚合物SBS中的C=C与沥青中的活性基团发生交联、接枝、烷基化、加成等化学反应。通过沥青性能测试、组分分离与测试、红外光谱和DSC测试等试验结果表明，在多功能改性助剂作用下，沥青中部分饱和分和芳香分转变成了多环结构的胶质和沥青质，使SBS与沥青以化学键的形式连接成三维空间网状结构，从而提高了SBS改性沥青的低温延度和温度稳定性。加入多功能改性助剂1后，沥青软化点提高率可达42．7％，加入多功能改性助剂2后沥青低温延度的提高率可达96．2％。     

SBS改性沥青与多功能改性助剂的反应性改性研究

通过在SBS改性沥青中加入多功能改性助剂,使聚合物SBS中的C=C与沥青中的活性基团发生交联、接枝、烷基化、加成等化学反应.通过沥青性能测试、组分分离与测试、红外光谱和DSC测试等试验结果表明,在多功能改性助剂作用下,沥青中部分饱和分和芳香分转变成了多环结构的胶质和沥青质,使SBS与沥青以化学键的形式连接成三维空间网状结构,从而提高了SBS改性沥青的低温延度和温度稳定性.加入多功能改性助剂1后,沥青软化点提高率可达42.7%,加入多功能改性助剂2后沥青低温延度的提高率可达96.2%.     

SBS复合改性沥青抗老化性能指标研究

为提高SBS改性沥青的抗老化性能,在SBS改性沥青中分别添加LDPE、HDPE和VPE共3种PE改性剂,在对复合改性沥青老化性能试验中发现通过TFOT和PAV老化后的复合改性沥青常规评价指标存在不足,故采用测力延度试验来分析复合改性沥青的抗老化性能,通过对不同沥青的最大拉力、断裂拉力、断裂延度、韧性特征阶段斜率(BC段)、韧性特征阶段拉力值与延度所围面积等分析,结果表明:5种不同沥青中SBS与LDPE复合改性沥青老化后的韧性最高,且采用韧性特征阶段拉力值与延度所围面积分析改性沥青的抗老化性能较合理。     

复合再生改性沥青性能的试验研究

再生沥青可以使老化沥青路用性能得到一定的恢复,但不能恢复其所有性能。本研究利用再生与改性复合作用对老化沥青性能进行改善,在宏观性能试验评价的基础上,再进行复合再生改性沥青的微观性能试验评价。研究内容包括:复合再生改性沥青试样制备,复合再生改性沥青性能的宏观与微观试验评价等。研究结果表明,沥青组分试验与SEM试验结果与宏观指标所表现的规律基本一致,再生与改性综合技术可以使老化沥青的高低温性能得到较好地恢复,解决了单一再生沥青的低温性能恢复不好地问题。通过对比分析沥青组分含量、SEM图与宏观性能指标之间的联系,探讨老化沥青复合再生改性作用的微观机理。研究结果具有一定的理论与实用价值。     

基于MMLS3的纳米复合改性沥青混合料高温稳定性研究

为评价纳米/聚合物复合改性沥青混合料的高温性能,制备了基质沥青混合料试件、4%SBS改性沥青混合料试件、3%ZnO+0.5%TiO_2改性沥青混合料试件、3.7%SBS+3%ZnO+0.5%TiO_2改性沥青混合料试件。采用小型加速加载设备(MMLS3)对上述沥青混合料试件进行高温稳定性试验。同时测定不同混合料的动稳定度。试验结果表明,两种试验得出的不同沥青混合料高温稳定性能优劣顺序是一致的,即:SBS/ZnO/TiO_2沥青混合料、SBS沥青混合料、ZnO/TiO_2沥青混合料、基质沥青。可见,当纳米材料与聚合物复掺时,沥青混合料的高温性能优于单掺纳米材料或者单掺聚合物材料。因此,对高温稳定性有较高要求的地区,可以采用纳米/聚合物复掺的改性方法对沥青的高温性能进行改善。     

基于SCB的片麻岩-复合改性沥青混合料断裂性能研究

为研究片麻岩-复合改性沥青混合料的断裂特性,文章采用马歇尔试验进行了片麻岩-复合改性沥青混合料配合比设计,并制备半圆弯曲试验试件,利用不同温度条件下半圆弯曲试验的破坏荷载和位移,计算评价沥青混合料抗裂性能的指标。结果表明：与-15℃时的最大弯曲力相比,-10℃和0℃分别降低了23.5%、24.2%;断裂能随温度的升高而减小,-10℃和0℃时的断裂能比-15℃分别下降了17.02%、51.86%;开裂阻力指数随温度的变化规律,与最大弯曲力和断裂能随温度的变化规律具有一致性。     

SHRP法评价胶粉及胶粉复合改性沥青性能

目前,道路沥青的产品分级主要有以下3种方法:针入度分级、牿度分级和SHRP沥青性能分级.在沥青的各项路用性能基础上美国提出了SHRP沥青结合料路用性能的评价指标.该文采用美国SHRP法对胶粉和胶粉复合改性沥青进行性能评价,其实用性很高,因此,研究者认为它不仅适用于普通沥青,也适用于改性沥青.     

高弹改性沥青的流变性响应

为研究高弹改性沥青胶结料性能,对其进行感温性能、高温性能、低温性能及疲劳性能试验,考察高弹改性沥青胶结料在不同条件下的流变响应特性.试验结果表明:高弹改性沥青较软,且温度敏感性较小,温度高于135℃后,高弹改性沥青呈牛顿流体性质,可以采用旋转粘度试验对其测试;老化前后,高弹改性沥青的软化点较SBS改性沥青分别高28.8％和26.4％,76℃和82℃下2种沥青胶结料的抗车辙因子相当,而高弹改性沥青的抗车辙因子随温度的变化率较为稳定;老化前后的高弹改性沥青低温延度分别为SBS改性沥青的2倍和1.4倍,其低温PG分级分别较SBS改性沥青低2个和1个等级,蠕变劲度较小,其低温流变性较好;高弹改性沥青胶结料的DSR疲劳性能指标约为SBS改性沥青的1/6,其应变较大,抗疲劳性能优良.     

SBS-SBR 复合改性沥青黏弹特性研究

采用物理共混方法制备SBS改性沥青、SBR改性沥青和SBS-SBR复合改性沥青,基于动态剪切流变仪(DSR)测试沥青在温度扫描模式下的复数模量和相位角,评价沥青的高温性能;采用多应力蠕变恢复试验(MSCR)测试沥青在蠕变加载过程中的应力响应特征,最后基于BBR试验评价沥青的低温性能。结果表明:在沥青中掺入SBS和SBR能够大幅提高沥青的高温抗变形能力,疲劳极限温度能够表征沥青的抗疲劳性能,沥青的粘性特征和疲劳性能具有相关性,基质沥青在高温下具有良好的疲劳特性;MSCR试验结果表明,改性沥青具有显著的弹性恢复特性,沥青的可恢复变形随着应力的增大逐渐降低;低温梁流变试验(BBR)结果显示,掺入SBS与SBR能够提高沥青在低温下的应力松弛能力和抗裂性能。     

SBS-石墨烯复合改性沥青流变性能研究

通过将SBS改性剂及石墨烯混合后掺入基质沥青中制备SBS-石墨烯复合改性沥青,测量其针入度、软化点和延度。同时使用动态剪切流变仪(DSR)对SBS-石墨烯复合改性沥青进行温度扫描试验。结果表明,石墨烯的加入有效改善了SBS改性沥青的高温性能,对SBS改性沥青产生了硬化效果,削弱了沥青的低温抗拉能力。随着温度的上升,石墨烯能有效减缓SBS改性沥青弹性成分的流失,提高其抗车辙能力。