SBS高黏改性沥青在大孔隙混合料中的应用性能研究

为研究SBS高黏改性沥青作为胶结料制备大孔隙沥青混合料的路用性能,文章基于正交试验确定改性剂的最佳掺量,研制出一种新型SBS高黏改性沥青,并以70~#基质沥青作为对照组进行动态剪切流变与弯曲梁流变试验,研究SBS高黏改性沥青的流变性能、粘附性与储存稳定性。同时,根据PAC路面级配特点,选用PAC-13级配制备大孔隙沥青混合料,并与普通SBS改性沥青、70~#基质沥青作为对比进行室内试验,验证其路用性能。结果表明：5.5%SBS+10%高黏剂+1.5%的增溶剂+83%基质沥青的SBS高黏改性沥青的性能最优越,高、低温性能较70~#基质沥青大幅提升,储存稳定性良好;最优配合比下的SBS高黏改性沥青PAC-13混合料的高、低温性能与水稳定性均优于普通SBS改性沥青PAC-13混合料和70~#基质沥青PAC-13混合料,具备推广应用的技术基础。     

石墨烯对SBS改性沥青技术性能的影响分析

将石墨烯掺入SBS改性沥青中,制备复合改性沥青,通过扫描电子显微镜、基本指标试验、老化试验、动态剪切流变试验和离析试验,分析了石墨烯对SBS改性沥青微观形貌、流变性能和储存性能的影响。结果表明：当石墨烯掺量为0.09%时,沥青中的片层结构丰富且分布均匀;随着石墨烯掺量的增加,复合改性沥青针入度先减小后增大,软化点先升高后降低,延度则持续降低;石墨烯的层状结构阻碍了氧气向沥青内部的穿透过程,抑制了沥青轻质组分挥发,增强了其抗老化性能;掺加石墨烯后,SBS改性沥青的力学强度和变形恢复能力增大,抗车辙能力得到提升;石墨烯与SBS改性沥青形成了稳定的物理交联状态,石墨烯掺量0.09%的复合改性沥青储存稳定性最好,但掺量达到0.12%时反而会引起储存稳定性下降。     

布敦岩沥青改性沥青混合料的路用性能研究

文章以道路材料实验室为依托,通过中海油AH-70#基质沥青、布敦岩沥青(BRA)、SBS改性沥青混合料的对比试验,研究以干法掺入不同BRA掺量的改性沥青混合料的综合路用性能。结果表明:布敦岩沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和低温性能明显优于基质沥青混合料;当BRA掺量为3%时,混合料各项指标均已接近或达到了SBS改性沥青沥青混合料的性能,而当掺量从3%增加到4%时,混合料的高温性能、水稳性能均有所降低,因此,工程应用中的布敦岩沥青掺量宜在3%附近。     

温拌改性沥青材料的室内试验分析

为评价不同温拌改性沥青材料对沥青及沥青混合料性能的影响,文章对掺加温拌改性沥青材料Sasobit和材料A后的沥青胶结料进行了针入度、软化点、粘度试验,并对分别掺加了这两种材料的改性沥青混合料和基质沥青混合料进行了车辙试验、弯曲蠕变试验及冻融劈裂试验。试验结果表明：与基质沥青相比,改性沥青胶结料的针入度、粘度降低,软化点提高,且Sasobit的改性效果更好;与基质沥青混合料相比,改性沥青混合料的高温性能有较大改善,且不降低混合料的低温抗裂性及路用水稳定性。     

PPA/CSO复合改性沥青流变性能及微观特性研究

为研究多聚磷酸(PPA)对生物油改性沥青的性能提升效果,选用玉米秸秆油(CSO)以及70^#沥青作为研究对象,采用三大指标试验确定CSO改性沥青的掺量为10%,在此基础上制备不同PPA掺量的PPA/CSO复合改性沥青,开展流变性能试验和微观试验。结果表明：CSO可有效提升沥青的低温性能,但同时降低高温性能,PPA掺入CSO改性沥青后有效改善了CSO改性沥青高温性能不足的问题,但也引起CSO改性沥青低温性能下降的现象;CSO掺入沥青主要是物理共融,PPA掺入沥青为化学改性;PPA/CSO复合改性沥青的SEM图像介于PPA改性沥青和CSO改性沥青之间,CSO可减少沥青表面褶皱,而PPA增加了沥青表面褶皱。     

高掺量硅藻土改性沥青VOCs释放特征及性能评价研究

为研究高掺量硅藻土挥发性有机物(VOCs)释放特征和性能变化特征,文章采用不同掺量硅藻土制备硅藻土改性沥青,通过软化点试验、黏度试验、气相色谱-质谱联用试验与流变试验对改性沥青的性能进行评价。结果表明：VOCs浓度随着硅藻土掺量的增加而减少;当硅藻土掺量为40%时,硅藻土改性沥青仍具有良好的储存稳定性;硅藻土用于改性沥青能够有效提升沥青黏度,改善沥青的高温稳定性,但对沥青的低温抗裂性能存在负面影响,因此建议用于南方湿热地区道路铺筑。     

石墨烯—橡胶复合改性沥青及其混合料性能评价

制备了石墨烯—橡胶复合改性沥青,测试了其基本技术指标和储存稳定性,通过车辙试验、小梁三点弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验,评价了复合改性沥青混合料的路用性能。结果表明：石墨烯—橡胶复合改性方法提高了沥青高温性能,同时改善了沥青储存性能,但对低温性能有一定不利影响;复合改性沥青混合料动稳定度比橡胶改性沥青混合料提高了17.0%,高温抗车辙性能优异;复合改性沥青混合料低温抗开裂性能优于普通沥青混合料,但弱于橡胶改性沥青混合料;石墨烯改善了橡胶粉和沥青的相容性,增强了沥青自身粘聚力及与集料粘附力,提高了沥青混合料抗水损害能力。     

不同改性剂掺量的SBS改性沥青技术性能研究

本文通过在SK,双龙两种不同的基质沥青中掺加不同剂量SBS改性剂,对比研究SBS改性剂掺量对改性沥青温度敏感性、高温稳定性、低温柔韧性和弹性恢复等性能的影响。最后研究了掺加不同掺量改性剂的SBS改性沥青,经过短期老化后相关性能指标变化,及其储存稳定性,以确保满足工程应用要求。     

PPA/SBS复合改性沥青及其混合料路用性能研究

为研究PPA(多聚磷酸)/SBS复合型沥青混合料路面性能,文章提出了PPA/SBS复合改性沥青混合料的原材料选择和混合料设计方案,并通过沥青混合料高温、低温及水稳试验分别对比分析了基质沥青混合料、SBS单一改性沥青混合料及PPA/SBS复合改性沥青混合料的路用性能。研究结果表明:相比于基质沥青,单一掺加SBS改性剂均能提高沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳定性,而在SBS改性沥青基础上再掺加PPA可以进一步提升沥青混合料的高温稳定性,且在一定范围内随着多聚磷酸掺量的增加其混合料高温稳定性越高,但对混合料的低温性能和水稳定性没有显著影响。     

橡胶沥青粘温性能及疲劳性能评价分析

文章将不同制备方法的橡胶沥青与基质沥青以及SBS改性沥青进行对比分析,并通过旋转黏度试验和动态剪切流变仪试验评价其粘温性能与疲劳性能。分析结果表明:在135℃～190℃范围内,橡胶沥青的黏度和温度稳定性均高于SBS改性沥青和基质沥青;在0℃、5℃、15℃时,橡胶沥青的疲劳性能均优于SBS改性沥青以及基质沥青。     

基于毛细管理论的沥青材料自愈合影响因素研究

为更好地认识沥青材料的自愈合特性,文章阐明了沥青毛细管流动理论及扩散模型,以基质沥青、橡胶改性沥青、SBS改性沥青为研究对象,研究了试验温度和持续时间对沥青材料自愈合性能的影响。结果表明：试验温度越高,持续时间越长,沥青柱的高度差逐渐增大,沥青材料的毛细管作用越明显,沥青材料的自愈合效果越好;在相同条件下,沥青材料自愈合性能由大到小排序为基质沥青>SBS改性沥青>橡胶改性沥青;毛细管流动扩散理论及沥青毛细管试验能够较好地表征和反映沥青材料的自愈合特征,能够为分析沥青材料的自愈合性能提供理论支撑。     

橡胶沥青性能影响因素的试验研究

文章依托隆百高速公路橡胶沥青混凝土复合式路面工程,对基质沥青的种类、橡胶粉的掺量以及基质沥青与橡胶粉的加工温度、反应时间等橡胶沥青性能的主要影响因素进行了试验研究。结果表明：基质沥青与橡胶粉的配伍性是影响橡胶沥青储存稳定性及相关技术性能最重要的因素。     

纳米复合ZnO改性沥青混合料路用性能分析

为分析纳米ZnO材料在改性沥青方面的应用效果,验证其沥青混合料的综合路用性能,文章通过制定相应的纳米ZnO改性沥青、纳米复合ZnO/SBS改性沥青的试验方案,利用车辙试验、SPT简单剪切试验、小梁弯曲试验和冻融劈裂试验等分析四种不同类型沥青混合料的路用性能。结果显示:纳米ZnO材料显著改善了70~#基质沥青的高温抗车辙性能、低温抗裂性能和水稳定性能,其中采用复合ZnO/SBS改性的沥青混合料综合路用性能最佳,远超出规范要求标准;纳米复合ZnO改性沥青混合料与70~#基质沥青相比动稳定度和动态模量值分别提高了约114.1%和233%,最大破坏弯曲应变和残留稳定度分别提高了35.7%和14.5%。汇总可知,采用纳米ZnO改性方法能够有效解决目前沥青路面所面临的早期病害问题,为沥青混合料改性技术的应用提供技术支持,对延长路面使用寿命具有重要意义。     

布敦岩改性沥青混合料的性能研究

文章利用GTM试验方法对不同布敦岩沥青掺量(布敦岩沥青中的沥青质量与基质沥青质量之比分别为0%、10%、15%、20%、25%)的布敦岩改性沥青混合料进行了配合比设计,并分别对该沥青混合料的高温抗车辙能力、抗水损害能力以及低温抗裂能力进行了试验研究。试验结果表明:布敦岩沥青混合料具有良好的路用性能。     

胶粉/杂多酚复合改性沥青制备与性能分析

将废橡胶轮胎粉（Rubber powder,RP）添加至沥青中制备胶粉改性沥青,既能解决废旧橡胶轮胎对环境带来的黑色污染,又能改善提升沥青路面路用性能。但由于胶粉颗粒在溶胀后与沥青的相容性差,单一胶粉改性沥青的储存稳定性不佳。鉴于此,引入生物废油杂多酚（Heteropolyphenol,HP）对废橡胶粉进行改性。采用相色谱-质谱联用试验和同步热分析试验分析杂多酚作为沥青改性剂的可行性及其适宜改性温度;制备不同复合配比下的RP/HP复合改性沥青,并对其物理-流变性能进行测试分析;通过改性前后沥青三大指标（针入度、软化点、延度）及流变学指标的变化幅度,确定RP/HP复配的最佳掺量。试验结果表明：胶粉和杂多酚颗粒相互接触会形成凝胶膜连接,其与沥青形成的半固态连续结构会促使RP/HP复合改性沥青的物理-流变性能显著提升,且推荐的胶粉与杂多酚的最佳掺量分别为18%和4%。     

新型反应型活性橡胶用于沥青混合料的性能研究

活性橡胶是一种新型沥青改性材料,能有效消耗废旧橡胶和磷矿工业废弃物。选择应用较为广泛的70#基质沥青、SBS性沥青,对掺加活性橡胶前后的沥青胶结料常规技术指标进行对比研究。在此基础上,通过系统的室内性能试验,进行掺加活性橡胶对普通沥青连续级配混合料与SBS改性沥青断级配混合料的性能影响分析。研究结果表明,掺入活性橡胶后,70#基质沥青与SBS改性沥青胶结料针入度、延度明显降低,普通沥青连续级配沥青混合料与SBS改性沥青断级配混合料的高温稳定性、抗水损害性能和低温抗裂性能得到改善。     

干法改性剂与基质沥青配伍性研究

SBS改性沥青在运输过程容易发生相分离,产生离析现象。干法工艺可直接将改性剂、沥青和矿料进行拌和,省略改性沥青的运输环节,从根本上避免改性沥青的离析现象。为此,研究通过室内试验验证了干法改性剂和基质沥青的配伍性。首先,选取普通干法改性剂SBS-T和温拌干法改性剂SBS-W作为研究对象;其次,基于干法改性沥青混合料的制备工艺参数,设计了室内干法改性沥青的制备工艺;再次,通过评价不同改性剂掺量下改性沥青的软化点和延度,确定了改性剂的最佳掺量;最后,对改性沥青的高温性能和低温性能进行了分析。结果表明,SBS-T的最佳掺量为5%,SBS-W的最佳掺量为6%。由此可见SBS-T改性沥青和SBS-W改性沥青均具有良好的高温性能与低温性能。     

橡胶粉基本参数对橡胶改性沥青性能指标的影响分析

为掌握橡胶改性沥青基本性能变化规律,研究橡胶粉基本参数对其各项性能的影响,文章通过针入度试验、软化点试验、黏度试验、延度试验和弹性恢复试验,分析温度、胶粉掺量、胶粉粒径变化对两种不同基质沥青性能的影响。结果显示:橡胶粉显著改善了基质沥青的高温性能,降低了沥青的温度敏感性,随胶粉掺量的增加,针入度、软化点和黏度均呈增加趋势;随胶粉粒径细度的增加,针入度呈下降趋势,软化点和黏度呈增加趋势;橡胶粉提高了基质沥青的低温延度性能和弹性恢复能力,橡胶粉改性后降低了70~#、90~#沥青间的低温差异性能;随橡胶粉掺量的增加,低温延度值呈先增加后降低的趋势,掺量为20%时的低温延度值最大;橡胶粉掺量在15%～20%时,橡胶改性沥青的弹性恢复性能提高幅度显著,掺量20%时,弹性恢复性能增加幅度较小。结合上述指标分析,橡胶粉与基质沥青的融合能力具有一定的合理范围,在未添加其他改性剂的条件下,建议橡胶粉合理用量控制在20%左右。     

岩沥青对沥青混合料路用性能的影响研究

文章针对印尼产Buton岩沥青的特性,对不同掺量的岩沥青改性沥青混合料和复合改性沥青混合料SMA-10的水稳定性、高温稳定性和低温抗裂性分别进行室内对比试验研究。结果表明,随着岩沥青掺量的增加,岩沥青改性混合料和复合改性沥青混合料的水稳定性、高温稳定性和低温抗裂性等路用性都能改善明显,其中,以岩沥青掺量为沥青混合料质量的3％时,综合路用性能改善效果最好。     

石墨烯改性沥青物理性能试验研究

文章在借鉴纳米材料改性沥青领域研究成果的基础上,应用90~#沥青作为基质沥青,以分别掺入0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%纳米石墨烯的方式,利用经验流程工艺制备石墨烯改性沥青,测试其各项物理性能。结果表明:掺入石墨烯的改性沥青,其感温性能情况不明显;各温度下石墨烯改性沥青的针入度中25℃时降低最明显;沥青黏度的改善使改性沥青高温性能增强,但低温抗裂性能减弱,更易发生断裂。