高聚物化学网构改性沥青原理及性能

在分析物理方法改性沥青中高聚物的相态特征和沥青改性机理的基础上,提出采用化学网构的方法实施沥青改性,即在高聚物改性沥青中通过活性剂使分散在沥青中的高聚物分子起化学反应,以化学键的形式在高聚物分子链之间形成强有力的三维空间网状结构,使高聚物宽广的粘弹域和优异的粘弹性能优势在沥青中得以充分发挥,从而达到提高沥青路用性能的目的.化学网构的形成通过显微镜摄相、沥青性能的变化和红外光谱图的对比分析得到证实.详细探讨了化学网构改性沥青生产工艺及性能特点.最后采用美国SHRP成果评价方法对化学网构改性沥青路用性能进行了评价.结果表明,沥青采用这种方法改性后,路用性能得到较大程度提高,效果较物理改性明显,体现出该技术的先进性.     

高聚物化学网构改性沥青混合料路用性能室内试验研究

高聚物化学网构改性沥青是在沥青中通过活性剂使分散在沥青中的高聚物分子发生化学反应，使高聚物分子链之间以化学键的形式形成强有力的三维空间网状结构．沥青与高聚物改性剂组成一个互穿网络相结构的混合物。本文选用AH-70号普通沥青、以其为基质沥青生产的两种SBS改性沥青(SBS材料品种不同)、PE改性沥青、化学网构改性沥青和国外某改性沥青等6种沥青，以及AK16、SMA16两种沥青混合料进行系统室内试验对比研究．考察混合料的路用性能。试验研究表明．高聚物化学网构改性沥青混合料的强度、高温稳定性、低温抗裂性、疲劳性能、水稳定性能和抗油浸蚀能力等较原普通沥青都有不同程度地提高，且比用同一基质沥青改性的PE改性沥青、两种SBS改性沥青和国外某改性沥青综合性能优越，是适合高等级公路建设需要的一种优良的新型改性沥青。     

高聚物化学网构改性沥青混合料高温稳定性能研究

通过车辙试验和单轴压缩蠕变试验对比,分析了高聚物化学网构改性沥青混合料的高温稳定性能.试验结果表明,高聚物化学网构改性沥青工艺极大地提高了沥青的高温稳定性能,且比用同一基质沥青改性的SBS、PE改性沥青和国外某品牌改性沥青高温性能优越.     

高聚物化学网构改性沥青混合料高温稳定性能研究

通过车辙试验和单轴压缩蠕变试验对比,分析了高聚物化学网构改性沥青混合料的高温稳定性能.试验结果表明,高聚物化学网构改性沥青工艺极大地提高了沥青的高温稳定性能,且比用同一基质沥青改性的SBS、PE改性沥青和国外某品牌改性沥青高温性能优越.     

高聚物化学网构改性沥青混合料强度试验研究

利用无侧限抗压，间接拉伸和弯曲试验，研究高聚物化学网构改性沥青混合料的强度性能，通过对不同温度，相同基质沥青的PE、SBS及高聚物化学网构改性沥青SMA16混合料的强度测试，表是高聚物化学网构改性沥青混合相对于PE、SBS改性沥青及普通沥青混合料具有更高的强度和较低的温度敏感性。     

化学交联改善SBR改性沥青粘韧性能的试验研究

SBR改性沥青因其在低温方面的优越性能,在我国一些高寒地区得到了较为广泛的应用。粘韧性和韧性是评价SBR改性沥青的关键指标,因此,如何提高SBR改性沥青的粘韧性和韧性便成为SBR改性沥青实际应用中需要解决的一个问题。研究利用SBR改性剂分子内的不饱和双键,通过化学交联改性的方法,对SBR改性沥青进行交联改性处理,以使沥青内部形成均匀分散的网状结构,从而可极大地提高SBR改性沥青的粘韧性和韧性。另外,对采用不同SBR改性剂和不同交联剂掺量条件的交联SBR改性沥青粘韧性性能进行试验研究。研究结果表明,交联度不够或过度交联都将影响SBR改性沥青的粘韧性性能;通过试验确定SBR改性沥青最佳的交联改性方案将获得最好的SBR改性沥青交联改性效果。     

新的改性沥青设备与加工技术

通过对沥青改性方法的研究 ,基于提高改性沥青单位小时产量的目的 ,探索出利用高速剪切和二次泵技术实施沥青改性。这种加工技术突破了以往沥青改性采用的“胶体磨”技术 ,适用范围广 ,可加工不同种类的改性沥青 ;采用该种加工技术提高了生产效率 ,产品的技术指标满足甚至超过规范要求。通过研制出的改性沥青生产设备制备出 PE、SBS、化学网构改性沥青等 ,而且将这几种改性沥青已应用于实体工程。     

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。     

SBS改性沥青质量检测及路用性能评价指标的研究

结合对SBS改性沥青的性能特点及与非改性沥青性能的差异分析，总结了以路用性能为基础的Superpave结合料规范的优点与不足，讨论了欧洲沥青技术标准最新草案的组成与特点，建议在目前情况下对SBS改性沥青的质量控制与检测以及路用性能评价分别采用的2套指标与方法，并强调通过沥青混合料试验来评价改性沥青路用性能的重要意义。     

橡胶高粘高弹改性沥青在OGFC路面中的应用

制备橡胶高粘高弹改性沥青,并分别采用橡胶沥青、SBS改性沥青、橡胶高粘高弹改性沥青配制OGFC路面,对其路用性能、降噪性能、抗滑性能进行对比研究。结果表明:橡胶高粘高弹改性沥青混合料的路用性能优异,动稳定度、飞散、析漏损失明显优于橡胶沥青和SBS改性沥青,并且具备较好的降噪和抗滑性能。     

SBS/橡胶粉复合改性SH型混合生物沥青工艺及机理

为探究复合改性技术提升混合生物沥青路用性能的工艺及机理,针对特定来源的SH型生物沥青,将其与石油沥青共混制备混合生物沥青后进行SBS/橡胶粉复合改性,研究改性顺序及改性剂掺量对复合改性沥青常规路用性能的影响、生物沥青掺量对改性剂溶胀特性与复合改性沥青高温及低温性能的影响,由此确定混合生物沥青复合改性工艺;利用多应力重复蠕变恢复（MSCR）、弯曲梁流变（BBR）和频率扫描（FS）试验评价复合改性沥青的流变特性;借助红外光谱（IR）化学官能团分析以及荧光显微镜（FM）和原子力显微镜（AFM）微观形貌观测分析揭示混合生物沥青复合改性机理。研究结果表明：SBS掺量为2.5%,橡胶粉掺量为18%（内掺）时,按照先SBS改性后橡胶粉改性的顺序制备的复合改性沥青的常规路用性能均较优;生物沥青掺量为15%时改性剂溶胀特性与复合改性沥青的高温及低温性能均较佳;SBS/橡胶粉复合改性在显著提升混合生物沥青弹性恢复率与m值的同时还降低了其不可恢复柔量与劲度模量,即改善了混合生物沥青的高温稳定性与低温抗裂性,且此结果与FS复数模量主曲线结果相一致;生物沥青可有效增溶聚合物改性剂并增强聚合物相网络结构,从而显著提升沥青复合改性效果;对混合生物沥青进行SBS/橡胶粉复合改性后未出现新的特征吸收峰,此复合改性过程属于物理变化;沥青厂生产的复合改性沥青性能优于实验室水平制备的复合改性沥青。     

聚合物用作道路沥青改性剂

介绍了可用作沥青改性剂的聚合物种类和改性剂制备方法，并主要综述了聚合物改性剂的改性机理。聚合物用作改性剂可以提高沥青的软化点，改善沥青的低温柔韧性，提高延度，使沥青产生可逆的弹性变形。废轮胎与废塑料作为聚合物，经适当处理后可被用作道路沥青改性剂。     

基于复合条件下的粉煤灰对沥青作用机理的试验研究

采用两种不同等级的粉煤灰,按不同的掺量加入到沥青中,通过研究掺加粉煤灰后的沥青的化学性质、黏附性、三大指标、低温性能的变化,以探索粉煤灰对沥青的作用机理。研究发现,粉煤灰在沥青中仅是物理意义上的分散,作为无机粉状填料与沥青形成了一种复合材料———粉煤灰沥青胶浆,而不是对沥青进行了改性,且3种典型级配沥青混合料高温性能的试验结果也表明,将粉煤灰作改性剂的观点多有不妥。同时发现,掺加粉煤灰后,传统沥青延度指标已经不能科学反映其塑性变形能力。     

有机类温拌橡胶沥青流变改性机理研究

研究发现在不影响工程性能的条件下,有机类温拌剂能够明显的改变橡胶沥青的流变性能,但是人们对于温拌橡胶沥青的流变机理的研究却很少。研究选取40目的胶粉和PG64-22基质沥青在室内制备胶粉掺量为18%（外掺）的橡胶沥青,并以Sasobit为温拌剂制备温拌橡胶沥青。研究测定了橡胶沥青以及不同Sasobit掺量的温拌橡胶沥青的粘度、高温性能和中低温性能,并通过一些非常规的试验,包括组分试验、差热试验（DSC）、红外光谱,从化学组分和分子结构角度对橡胶沥青以及温拌橡胶沥青进行微观分析。试验结果表明,Sasobit和橡胶沥青没有发生复杂的化学反应,但它能够影响橡胶沥青的组分含量以及各组分的聚集状态,从而改变橡胶沥青的流变性能。     

基于复合材料学的粉煤灰对沥青作用机理的试验研究

采用2种不同等级的粉煤灰,按不同的掺量加入到沥青中,通过研究掺加粉煤灰后的沥青的化学性质、粘附性、三大指标、低温性能的变化,探索粉煤灰对沥青的作用机理。研究发现,粉煤灰在沥青中仅是物理意义上的分散,作为无机粉状填料与沥青形成了一种复合材料——粉煤灰沥青胶浆,而不是对沥青进行了改性,且3种典型级配沥青混合料高温性能的试验结果也表明,将粉煤灰作改性剂的观点多有不妥。同时发现,掺加粉煤灰后,传统沥青延度指标已经不能科学反应其塑性变形能力。     

SBS/胶粉复合改性沥青研究进展与性能评价

为进一步推动SBS/胶粉复合改性沥青技术的发展,梳理总结了国内外SBS/胶粉复合改性沥青的原材料选用情况与制备工艺,明确了其较优掺配方案、制备方法,探讨了SBS/胶粉复合改性机理,全面调查了国内外SBS/胶粉复合改性沥青流变性能与基本性能,对比评价了SBS/胶粉复合改性沥青与基质沥青、SBS沥青、橡胶沥青的性能差异,并基于数理统计结果与沥青相关规范,划分了SBS/胶粉复合改性沥青性能等级。结果表明：SBS/胶粉复合改性沥青制备工艺以高速剪切或胶体磨法为主,常用掺配方案及工艺为SBS 2%~3.5%、胶粉10%~20%、沥青加热温度170℃~180℃、剪切速度4 000~5 000 r·min^-1;SBS/胶粉对沥青的复合改性过程以物理作用为主,辅以部分化学反应,且沥青组分、胶粉处理工艺将会显著影响改性材料分散状态;SBS与胶粉复合可使两者优势互补,其复合改性沥青的路用性能大幅提高;与基质沥青、橡胶沥青、SBS沥青相比,SBS/胶粉复合改性沥青的高低温性能优势显著,流变分级基本满足PG 76和PG-22;综合统计箱形图数据节点与相关沥青规范,将复合改性沥青性能划分为优秀、良好、中等、较差4个等级,并推荐了适用于寒区、温区、热区的SBS/胶粉复合改性沥青性能要求。鉴于当前SBS/胶粉复合改性沥青技术研究已有长足进展,建立室内改性工艺与工厂末端生产关系、探究耦合工况下性能演变规律、优化储存稳定技术与施工配套工艺将是其推广亟待攻关的方向。     

聚氨酯前驱体基化学改性沥青及其改性机理

环保耐久材料的研究与应用对实现道路工程可持续发展具有重大的意义,采用以异氰酸酯为活性官能团的聚氨酯前驱体基反应型改性剂（PRM）制备改性沥青在环境保护和性能提升方面展现出了显著价值。采用"微观-介观-宏观"的跨尺度表征方法,对PRM改性机制进行了详细分析。通过与SBS改性沥青进行对照,评价了PRM改性沥青的流变学性能和抗热氧老化性能,明确了PRM改性沥青混合料的路用性能。研究结果表明：PRM改性过程存在明显化学变化,依托于改性过程中生成的氨基甲酸酯和脲等官能团,能够在沥青内部建立基于沥青质组分的共价交联网络结构。这一过程不仅促使沥青组分发生选择性聚集和沥青质重新构型,同时增大了沥青的表面自由能,从而获得更加稳定的内部结构。PRM改性沥青较基质沥青温度敏感性有所降低,展现出了良好的抵抗高温永久变形、抵抗疲劳破坏、抵抗低温开裂和抵抗热氧老化的能力。与SBS改性沥青相比,PRM在提升沥青高温性能、抗疲劳性能和抗热氧老化性能方面具有明显优势,并有望将改性沥青生产温度降低至140℃~150℃。结合沥青混合料路用性能测试结果,2.5%改性剂掺量PRM改性沥青混合料展现了与4%改性剂掺量SBS改性沥青混合料相当的低温性能、更好的高温性能和水稳定性能,PRM在提升沥青混合料路用性能方面具有显著优势。     

橡胶/多聚磷酸复合改性沥青高低温性能研究

为分析多聚磷酸对橡胶改性沥青的高低温性能的影响,采用动态剪切流变仪、弯曲梁蠕变劲度试验及常规试验分别对基质沥青、橡胶改性沥青、不同多聚磷酸掺量的复合改性沥青5种沥青进行温度扫描试验、多应力重复蠕变试验和软化点试验研究沥青的高温稳定性,采用弯曲蠕变劲度试验和延度试验研究沥青的低温抗裂性。结果表明,橡胶粉改性剂可以显著改善沥青的高温稳定性和低温抗裂性;多聚磷酸可以改善橡胶改性沥青的高温性能,且掺量越多,改性效果越明显;多聚磷酸对橡胶改性沥青的低温性能没有明显的影响。     

改善SBS聚合物改性沥青储存稳定性的措施

传统的SBS改性沥青是通过搅拌、剪切等物理方法将SBS均匀的分散于沥青中,SBS与沥青并没有发生明显的化学反应,仅仅是物理意义上的混溶。本文研究通过向SBS与沥青混合过程中加入化学助剂,使沥青与 SBS之间以及SBS之间形成网络结构,改善沥青与SBS之间的储存稳定性,提高改性沥青的使用性能。