掺加再生老化沥青下SBS改性沥青特性研究

该文对不同老化沥青掺量(0、15%、25%、40%)的再生沥青的温度敏感性、抗车辙性能、疲劳强度和化学成分共4方面进行分析研究。试验结果表明:随着老化沥青掺量的增加,在低温时(135℃),再生沥青的黏度逐渐增大,高温时的黏度无明显变化;由黏温指数(VTS)得出当老化沥青掺量≥40%时,才能改善再生沥青的温度敏感性;高温蠕变试验(MSCR)显示:老化沥青的加入并没有影响沥青的高温性能等级,但再生沥青的恢复率降低和不可恢复蠕变柔量的明显增加,表明再生沥青的抗车辙性能较差;线性幅值扫描(LAS)试验表明:老化沥青掺量较高或者振幅频率较大时,使再生沥青的损坏率和疲劳破坏率增加,再生沥青抗疲劳性能降低。由红外光谱分析(FTIR)看出:老化沥青的掺加,引入了较多的亚矾和羰基基团,从而破坏了SBS的网状结构。     

抗车辙岩沥青改性混合料性能研究

采用2种基质沥青(SK 70<'#>、中海70<'#>沥青),以3种不同天然岩沥青(北美天然岩沥青、明星天然岩沥青及青川天然岩沥青)为改性剂制备岩沥青改性沥青,研究了改性沥青性能;并通过优化,以AC-16岩沥青改性沥青混合料作为研究目标,系统研究了天然岩沥青改性沥青混合料的高温稳定性(动稳定度、蠕变模量)、水稳定性能及疲劳性能;得到了天然岩沥青混合料在大幅提高沥青混合料高温抗车辙性能的同时,其他性能也能得到不同程度改善的结论,为天然岩沥青改性混合料用于我国沥青混合料路面建设提供了重要参考.     

SBS改性沥青、宽域沥青和重交沥青疲劳性能试验研究

通过对壳牌SBS改性沥青(Caribit)、壳牌宽域沥青(Multiphalte)和壳牌重交AH-70等3种沥青进行原样及RTFOT后的DSR试验,以及3种沥青拌制的AC-13型沥青混合料小梁弯曲疲劳试验(应力控制模式),探讨了3种沥青在疲劳性能方面的差异;验证了DSR试验结果与沥青混合料小梁弯曲疲劳试验(应力控制模式)结果的相关性。     

壳牌（中国）有限公司积极融入中国公路交通领域

近年来,壳牌(中国)有限公司积极融入中国公路交通领域,在为中国公路用户提供沥青材料的同时,还提供路面解决方案、沥青技术咨询服务及沥青混合料等多样化服务。今年3月,壳牌(中国)有限公司宣布收购美国科氏材料在中国的沥青业务后,壳牌沥青在中国掀开了新的一页。如今,壳牌沥青在中国拥有13个沥青加工厂、1个沥青混合料厂及一个研发中心。最近壳牌沥青     

Sasobit改性沥青的结构与性能研究

在Pen 60/80基质沥青中加入不同含量的Sasobit,应用常规的沥青性能试验(针入度试验、粘度试验、组分试验等)测试Sasobit改性沥青分别在15℃,25℃,30℃的针入度和软化点,以及60℃,120℃,135℃的粘度和组分等性能指标;通过旋转薄膜加热试验(RTFOT)和压力老化容器(PAV)试验模拟沥青的短期老化和长期老化,评价Sasobit改性沥青的耐久性。同时,利用凝胶色谱仪(GPC)和红外光谱仪(IR)测试Sasobit改性沥青的分子量分布、官能团变化等微观性能,分析Sasobit对沥青宏观性能、官能团以及分子量等微观性能的影响,定性地建立Sasobit改性沥青微观性能与宏观性能之间的关系,从微观角度分析Sasobit改性沥青的性能变化规律。结果表明:在沥青中加入Sasobit后,Sasobit与沥青中的—OH和C—H发生了化学反应,这些化学反应导致沥青中出现了新的芳香族C—O键,并使得Sasobit的长链烷基与沥青中的沥青蜡发生了共晶,因而改变了沥青的晶体结构、组分比例以及胶体结构,使沥青的性能有了明显的改变,提高了沥青的高温性能,降低了沥青的低温性能;这一点与在沥青混合料中加入Sasobi...     

浅谈矿料质量对沥青拌和设备、燃料、沥青混凝土成品的影响

铁道部第十一工程局1996年从日本进口一套BD2000ABU型的沥青混凝土拌和设备,经过京深高速公路安(阳)新(乡)段和京沈高速公路宝(坻)山(海关)段的生产,发现使用含有大量粉尘(泥)和水份的碎石和沙子对拌和设备的使用、保养及生产成本和沥青混凝土成品质量都有较大的影响。1　沥青拌和设备对矿料的要求(1)原材料含水率≤5%。(2)尽量使用含粉尘量少的原材料。(3)骨料的温升在160℃～180℃之间。(4)沥青成品种类:热拌沥青碎石、粗粒式沥青混凝土、中粒式沥青混凝土、细粒式沥青混凝土及沥青砂等。(5)对骨料中粉尘的回收和再利用。2　沥青拌和设…     

乙烯基活性聚合物改性橡胶沥青的研究

采用活性乙烯基三元共聚物Elvaloy(R) 4170作为一种新的沥青改性剂,研究了其对沥青的结构和性能的影响.荧光显微镜观察表明:E1valoy(R) 4170的加入可显著改善胶粉在沥青中的分散状态；流变测试表明Elvaloy(R) 4170的加入可以改善沥青的粘弹性；当沥青、胶粉和Elvaloy(R) 4170的质...     

泡沫沥青和水泥用量对冷再生沥青混合料路用性能的影响

为明确泡沫(乳化)沥青和水泥掺两种粘结材料对冷再生混合料路用性能和耐久性的影响,通过车辙试验、贯入剪切试验、低温弯曲试验、加速加载试验、四分点加载疲劳试验、研究了泡沫(乳化)沥青和水泥两种粘结材料对沥青路面冷再生混合料高低温性能、长期高温抗变形能力以及抗疲劳耐久性性能的影响。试验结果表明,泡沫(乳化)沥青冷再生混合料车辙变形量主要是压密变形所致,水泥掺量越大泡沫(乳化)沥青冷再生混合料抗高温性能和高温剪切疲劳性能越好;随着水泥、沥青粘结料掺量增大,冷再生混合料低温抗裂性能呈先增大后减小的变化趋势,对于泡沫(乳化)沥青冷再生混合料低温抗裂性能而言,存在一个最佳的泡沫(乳化)沥青和水泥用量,在2.0%~4.0%泡沫沥青和2.5%~4.5%乳化沥青用量下适宜的沥青粘结料与水泥掺量比例为1.5∶1~2.7∶1;对于泡沫(乳化)沥青冷再生混合料抗疲劳性能而言,存在一个最佳的沥青粘结料和水泥掺量,为确保冷再生混合料具有最优的抗疲劳性能需达到沥青结合料和水泥掺量的相对平衡,用于冷再生混合料适宜的水泥掺量为1.0%~2.0%。为完善泡沫(乳化)沥青冷再生混合料的材料组成设计方法以及性能评价体系提供了参考。     

不同处治方式橡胶粉改性沥青的性能试验研究

采用硫化、脱硫、浅裂解预处理3种不同处治方式的橡胶粉改性沥青(分别简称为硫化橡胶沥青、脱硫橡胶沥青与预处理橡胶沥青)。为评价不同处治方式橡胶粉改性沥青的性能,选用1种基质沥青(70#)、3种橡胶粉掺量(分别占基质沥青质量的16%、18%、20%)配制了9种橡胶沥青。通过针入度、软化点、延度与离析试验研究了各橡胶沥青的高温性能、低温性能和储存稳定性,并通过荧光显微试验分析了其微观结构。结果表明:3种不同处治方式的橡胶粉均不同程度地提高了沥青的粘稠度与高温性能。硫化橡胶沥青的高温性能最优,但由于橡胶粉与沥青交联结构弱,储存稳定性不佳;脱硫橡胶沥青的高温性能介于硫化橡胶沥青与预处理橡胶沥青之间,低温性能不佳,但储存稳定性最好;预处理橡胶沥青的低温性能最优,高温性能不佳,储存稳定性优于硫化橡胶沥青。     

导电沥青混凝土材料及施工技术研究

通过导电沥青混凝土路面施工工艺的研究,得出了导电沥青混凝土材料制备及施工过程中的技术措施。研究主要结论有:(1)研究提出了导电沥青混凝土材料制备技术。在普通沥青混凝土中加入导电材料,使得原本不导电的沥青混凝土层变成了导电的沥青混凝层,从而实现导电加热融冰化雪的目的。(2)分析提出了导电沥青混凝土均匀导电控制措施。在充分搅拌的基础上,确定合适的电极网尺寸和电极模块的分布尺寸,使得导电沥青混凝土并联工作并实现均匀加热,同时方便后期的维护和更换。(3)研究提出了导电沥青混凝土铺装技术。在实际铺装导电沥青混凝土时,应考虑摊铺和碾压机械对电极网和导电线的影响,确定了电极网的固定方式和导电线的合理位置。(4)研究提出了导电沥青混凝土的绝缘措施。分析了普通沥青混凝土、乳化沥青及环氧树脂粘结剂作为绝缘材料的可能性,指出普通沥青混凝土本身就是良好的绝缘材料,采用普通沥青混凝土作为绝缘材料即方便又经济。     

丁苯橡胶改性沥青老化前后性能对比分析

为研究丁苯橡胶对基质沥青使用性能的影响程度,采用原样与短期老化(RTFOT)状态下3种沥青,通过沥青针入度、旋转黏度、弯曲蠕变劲度试验结果得到针入度指数(PI)、针入度—黏度指数(PVN)、黏温指数(VTS)、劲度模量S和蠕变速率m等指标评价SBR改性沥青温度敏感性及抗老化性能,并采用红外光谱(IR)分析其改性机理。研究表明:基质沥青中加入SBR可以有效地降低其温度敏感性,并可提高沥青低温及抗老化性能;通过IR分析表明SBR与基质沥青发生物理交联反应,且SBR的加入使羰基、亚砜基吸收峰强度减弱,有效地减缓了沥青的老化程度。     

再生聚苯乙烯掺配改性剂对沥青混合料性能的影响分析

在沥青混合料生产和施工中由于加热所引起的碳排放,会对环境造成有害影响。该研究在沥青混合料中添加3种不同类型的聚苯乙烯(PS)废料作为沥青的掺配改性剂:通用级聚苯乙烯(GPPS),也称为结晶聚苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)和塑料衣架聚苯乙烯(HPS)。设计AC-16S沥青混合料(命名为REF)作为参照,以不同比例聚苯乙烯替代沥青得到的混合料与其进行对比,通过试验得出了加入聚苯乙烯对沥青混合料性质的影响规律:空隙率增加并且塑性变形显著降低,而其他性能仍在常规数量级。通过试验研究验证了改性沥青混合料的力学性能,进行了生命周期评价(LCA),并与常规沥青混合料的环境性能对比。结果表明:采用聚苯乙烯代替部分沥青会减少沥青混合料对环境的影响,且使道路预期寿命增加。     

纳米碳酸钙对道路石油沥青流变特性的影响

该文评估了纳米碳酸钙作为改性剂,对沥青的流变特性的影响。采用旋转薄膜烘箱(RTFO)和压力老化容器(PAV)分别模拟沥青的短期和长期老化。利用布氏旋转黏度(RV),动态剪切流变仪(DSR)和弯曲梁流变仪(BBR)测试了纳米碳酸钙加入量对沥青流变性能的影响。采用多重应力蠕变回复试验(MSCR)对纳米碳酸钙改性沥青结合料高温抗车辙性能进行研究,并采用线性振幅扫描(LAS)试验对纳米碳酸钙改性沥青的疲劳寿命进行了分析。黏度测试结果表明:由于纳米碳酸钙的硬化效应,使得沥青的黏度增大;DSR和BBR试验结果表明:纳米碳酸钙能够提高沥青的高温抗车辙性能,而对沥青的低温性能影响不大;MSCR结果表明:纳米碳酸钙改善了沥青的弹性恢复性能、降低了不可恢复变形;LAS试验结果表明:添加纳米碳酸钙后,沥青的抗疲劳性能有所降低。     

陶瓷纤维的添加对沥青流变性能的影响研究

为了改善沥青的流变性能来提高沥青路面的耐久性,本研究制备了陶瓷纤维掺量为2%、4%和6%的改性沥青,并对沥青进行了针入度、软化点、延度、旋转黏度、动态剪切流变仪(DSR)、弯曲梁流变仪(BBR)和红外光谱(FTIR)等试验。试验结果表明,陶瓷纤维的掺入虽然在一定程度上降低了沥青黏结剂的低温性能,但提高了沥青黏结剂的高温性能。同时,采用车辙试验来评价陶瓷纤维改性沥青混合料的路用性能,沥青混合料试验验证了沥青黏结剂试验的结果。因此,陶瓷纤维可以作为一种改性剂来改善沥青黏结剂与其混合料的性能,且陶瓷纤维的最佳掺量为4%。     

生物质重油再生沥青的性能及其再生机理

为实现老化沥青的循环利用,寻求切实可行的老化沥青再生技术,本研究基于生物沥青再生方法,通过向老化沥青中填加生物质重油,从而实现老化沥青的再生利用。采用布氏粘度、动态剪切流变仪DSR、BBR等对再生沥青的流变性能进行测试,同时结合凝胶渗透色谱(GPC)和红外光谱(FTIR)的微观表征手段对其再生机理进行研究。结果表明,生物质重油可显著改善再生沥青的流变性能,使老化后的沥青恢复至初始未老化状态,生物质重油的加入降低了老化沥青中的大分子(LMS)含量,老化沥青的再生过程主要以物理反应为主。     

沥青混合料热膨胀系数的测量方法及影响因素确定

为了有效且准确地测定沥青混合料的热膨胀系数(CTE),为沥青混合料的优化设计提供依据。利用线性可变差动传感器(LVDT)设计了一种测量沥青混合料CTE的仪器,在验证了该仪器测量可靠性的基础上,通过CTE测量仪测定了不同影响因素(沥青等级、沥青含量、再生材料、压实效果、老化、集料的CTE和集料粒径)下沥青混合料的CTE和玻璃转化温度(Tg),并评价了这些影响因素对沥青混合料CTE与Tg的影响程度。结果表明:沥青等级与集料CTE及粒径均对沥青混合料的CTE有显著影响;提高沥青含量或添加聚合物可提高沥青混合料的CTE;沥青混合料经长期老化后CTE降低,当温度低于-20℃时,即使掺入再生材料沥青混合料的CTE也有所降低。空隙率对沥青混合料的CTE无明显影响,但随其增大沥青混合料的Tg显著降低。沥青混合料经过老化或掺入再生材料均使沥青混合料的Tg增大,添加聚合物反而使沥青混合料的Tg降低。     

改性剂对沥青自愈合能力的影响

采用动态剪切流变试验仪(DSR),对70号基质沥青和添加SBS、岩沥青、表面活性剂3种改性剂的沥青进行间歇疲劳加载。试验采用应变控制加载模式,当沥青达到规定的损伤度(D=15%、30%、45%)时,停止加载,并设置不同的间歇时间(300s、600s、1 800s、3 600s、5 400s)使沥青愈合,再进行重复加载。通过表象评价指标(HI1、HI2)和能量指标(HI3)对沥青愈合能力进行分析,研究改性剂对沥青自愈合能力的影响。试验结果表明:3个评价指标对沥青自愈合能力评价具有一致性,添加SBS改性剂使沥青愈合能力明显增强,添加岩沥青愈合能力减弱,添加表面活性剂对沥青愈合能力影响不大;愈合指标与间歇时间的1/4次方(t1/4)存在着很好的线性关系,且不同沥青愈合方程的斜率的大小关系与沥青自愈合能力排序一致。     

本期导读

<正>通过试验评价RET沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性能,并将其与SBS沥青混合料的路用性能进行对比分析,为其进一步推广应用提供原始资料……反应型沥青混合料路用性能的评价研究(陈娟,P1)通过对沥青改性剂基团的优选和综合,设计了以EVA为主要原料的沥青复合改性剂,制备了高性能常温沥青乳液。并针对常温沥青乳液混合料硬化慢的缺点,成功研制了常温沥青乳液混合料固化剂……常温沥青混合料的关键技术研究(吴冬生等,P6)     

基于集料特性与级配的沥青混合料抗滑性能预测方法

该研究的目的在于分析集料的特性和级配对不同沥青混合料抗滑性能的影响。研究中使用不同料源的集料制作沥青混合料面板,并使用美国国家沥青技术中心(NCAT)开发的轮胎磨光仪对沥青混合料面板进行磨耗。通过铺砂法、摆式摩擦仪、动态摩擦系数测试仪(DFT)和环形纹理测试仪(CTM)测量了每块面板的摩擦特性,建立了国际摩阻指数的数学函数,可预测国际摩阻指数(IFI)和沥青混合料的抗滑性能。     

核磁共振、热分析和扫描电镜用于沥青材料表征的研究进展

沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的混合物,由于其组成的复杂性,对沥青材料的研究很多是基于物理、流变等相关性能指标的测定,其微观组成和结构的表征研究很长时间以来进展较为缓慢。随着现代材料测试技术的发展,新的测试手段,例如傅立叶红外光谱(FTIR)、原子力显微镜(AFM)、凝胶渗透色谱(GPC)、扫描电镜(SEM)、热分析、核磁共振(NMR),已被越来越多的研究者用来表征沥青微观组成和结构。其中,核磁共振通过区分不同原子的归属及划分,能检测出沥青中发生的分子异构化、脱氢及内部交联等反应;热分析可以测定变化焓、玻璃态转化温度等指标参数,对沥青温度稳定性进行评价;扫描电镜和环境扫描电镜(ESEM)能对沥青与改性剂的相容性、表面微观形貌、断口形态及纤维结构变化等进行表征。在介绍3种仪器原理的基础上,对三者在沥青材料表征中的国内外最新应用情况进行了总结,并对其应用前景进行了展望。材料现代测试技术在沥青材料中的推广应用,对于多角度、多层次理解沥青材料的组成、结构与性能的关系,为沥青改性、沥青老化等方面的研究提供了新途径。