生物改性沥青及其混合料性能研究

为研究生物沥青掺量对生物改性沥青及其混合料性能的影响,对不同掺量的生物改性沥青结合料的高温性能进行试验,并对混合料的高温、低温、水稳定性和疲劳性能进行测试。试验结果表明,随着生物沥青掺量的增加,生物改性沥青的软化点和粘度逐渐降低,高温性能变差。当生物沥青的掺量大于15%时,生物改性沥青软化点不能满足规范要求。随着生物沥青掺量的增加,生物改性沥青混合料的高温抗车辙性能不断减弱,低温抗裂性能和水稳定性能逐渐增强,疲劳性能逐渐降低。综合考虑生物改性沥青结合料的高温性能和混合料的路用性能,建议生物沥青的掺量上限为15%。     

多聚磷酸改性沥青路用性能研究

试验首先研究分析了不同等级、不同掺量多聚磷酸对改性沥青性能的影响,然后分别进行了多聚磷酸与基质沥青,以及多聚磷酸与SBS、SBR复配基质沥青的沥青混合料高温稳定性、低温抗开裂性和水稳定性等路用性能试验。结果表明,多聚磷酸与以SBS为代表的高聚物复配后,可以有效弥补多聚磷酸改性沥青的水稳定性和低温抗开裂性性能不足,显著提高沥青混凝土的高温稳定性和存储稳定性性能。     

不同掺量TLA改性沥青高温性能及评价方法研究

为研究不同掺量TLA改性沥青的高温性能改善效果,通过对掺量为0％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％的10组TLA改性沥青分别进行软化点、黏度、沥青动态剪切(DSR)、多应力重复蠕变试验(MSCR),并与沥青混合料车辙试验进行关联分析.试验结果表明:30％掺量的TLA改性沥青高温性能改善效果最佳;同时各种评价TLA沥青高温性能的方法中,现有规范软化点评价方法与车辙试验结果关联性相对较差,MSCR测得的Jnr3.2与车辙试验结果关联性最强,建议采用MSCR作为TLA改性沥青高温性能的评价方法.     

SBR复配回收橡胶树脂改性沥青性能研究

为改善基质沥青的路用性能,结合SBR与回收橡胶树脂两者材料特征,对沥青进行单一改性与两两复配。参考沥青评价指标,利用25℃针入度、软化点、锥入度、10℃延度、旋转黏度等试验,综合评价SBR复配回收橡胶树脂改性沥青性能,探究不同配方复配改性沥青性能差异及影响因素,比选出最佳复配方案。研究结果表明：增加SBR与回收橡胶树脂掺量均能一定程度上提高沥青的高温性能;不同来源SBR对沥青性能影响差异不大,而不同回收橡胶树脂对沥青性能影响有差异,主要原因是不同回收橡胶树脂组成配方对沥青性能产生较大影响所致;SBR对沥青的低温性能改善作用明显,少量SBR即可明显提升沥青延度;随SBR掺量的增加,SBR改性沥青软化点有小幅提升,黏度也随之增加;回收橡胶树脂对软化点提升效果相比SBR更明显,8%掺量最佳;3%SBR、8%回收橡胶树脂为本次复配最佳方案。     

SBR/BRA复合改性沥青流变性能试验研究

将SBR-1和SBR-2两种橡胶改性剂加入BRA改性沥青中制备SBR/BRA复合改性沥青,采用布氏旋转粘度试验、DSR和BBR试验,对不同SBR-1和SBR-2掺量(0%、2%、4%、6%、8%)的SBR/BRA复合改性沥青的高温抗剪切变形能力、低温抗裂性和抗疲劳性能进行评价。试验结果表明,SBR-1和SBR-2都可提高沥青的高温抗剪切变形能力,但SBR-2在掺量大于6%后对高温性能不利。SBR-1和SBR-2都能够提高沥青的抗疲劳特性和低温性能,但就低温来说,SBR-2的效果更好。综合各方面性能,推荐SBR-1和SBR-2的掺量为4%～6%。     

天然岩沥青改性对沥青流变性能的影响

借助动态剪切流变仪(DSR)、低温弯曲流变仪(BBR)和Brookfild旋转黏度仪,对不同掺量的天然岩沥青改性沥青的性能进行了试验研究,分析了岩沥青改性剂对基质沥青流变性能的影响。结果表明:加入岩沥青后沥青胶结料的PG高温等级和黏度提高,抗车辙因子增大,相位角减小,大大提高了沥青的高温稳定性和降低了温度敏感性,且随着掺量的增加变化幅度增大;低温条件下蠕变劲度模量增大,低温性能有所下降,但当岩沥青掺量为2%~8%时,不会对沥青胶结料的低温性能产生大的不利影响。     

碳纤维/橡胶粉复合改性沥青高低温性能研究

为了综合改性沥青高低温性能,克服橡胶粉对沥青高温性能改性的不足,在橡胶粉改性沥青的基础上复配碳纤,通过延度试验、软化点试验、针入度试验以及动态剪切流变试验(DSR)分析碳纤维和橡胶粉掺量对复合改性沥青高低温性能的影响。通过三大指标确定碳纤维与掺量10%橡胶粉复配其改性效果性价比最好,且复合沥青具备较好的低温延度;动态剪切流变试验表明碳纤维与橡胶粉复配能有效改善沥青的高温流变性能,且碳纤维掺量为0.5%时对复合沥青高温性能提高最为明显。     

天然岩沥青改性对沥青流变性能的影响

借助动态剪切流变仪(DSR)、低温弯曲流变仪(BBR)和Brookfild旋转黏度仪,对不同掺量的天然岩沥青改性沥青的性能进行了试验研究,分析了岩沥青改性剂对基质沥青流变性能的影响。结果表明:加入岩沥青后沥青胶结料的PG高温等级和黏度提高,抗车辙因子增大,相位角减小,大大提高了沥青的高温稳定性和降低了温度敏感性,且随着掺量的增加变化幅度增大;低温条件下蠕变劲度模量增大,低温性能有所下降,但当岩沥青掺量为2%~8%时,不会对沥青胶结料的低温性能产生大的不利影响。     

多聚磷酸/天然胶乳（PPA/NRL）复合改性沥青流变特性

为提高天然胶乳（Natural Rubber Latex, NRL）改性沥青的高温性能,基于多聚磷酸（Polyphosphoric Acid, PPA）的协同增效机制,制备了不同PPA掺量的PPA/NRL复合改性沥青,分析了改性沥青的黏弹特性、高温性能、低温性能、疲劳性能以及施工和易性。一方面,利用动态剪切流变仪和弯曲梁流变仪进行温度扫描、时间扫描、频率扫描以及蠕变劲度测试,分析复数剪切模量G~*、相位角δ和车辙因子G~*/sinδ随温度及时间的变化规律,以复数剪切模量下降至初始值的50%时对应的加载次数表征PPA/NRL复合改性沥青的疲劳性能,以m值与蠕变劲度S的比值表征PPA/NRL复合改性沥青低温性能。另一方面,利用布氏黏度计测试PPA/NRL复合改性沥青的黏度,评价其施工和易性。试验结果显示：随着PPA掺量的增加,PPA/NRL复合改性沥青的车辙因子值升高,意味着沥青高温性能提升;车辙因子对数值与温度的线性关系证明了PPA掺量增加也有助于改善PPA/NRL复合改性沥青的感温性能。此外,随着PPA掺量的增加,PPA/NRL复合改性沥青的疲劳寿命逐渐延长;PPA的掺入会降低PPA/...     

废胎胶粉改性沥青性能研究

以斜胶胎和子午胎两种废胎胶粉作为改性剂,对20、40和80目3种粒径以及20%掺量下改性沥青进行了常规性能、动态剪切(DSR)和弯曲梁流变(BBR)试验,系统研究了废胎种类、胶粉粒径对改性沥青高温和低温性能的影响;采用差热分析(DSC)试验方法,分析了20%胶粉掺量下胶粉粒径对沥青的改性效果和胶粉改性沥青的热力学性能。结果表明:掺入废胎胶粉后的沥青,其高温抗车辙、低温抗裂和抗疲劳等性能改善明显,斜交胎胶粉的改性效果优于子午胎胶粉;较大粒径的胶粉对沥青的软化点、抗车辙因子、弹性恢复改善效果较好,而低温性能与胶粉粒径小的改性沥青相当。综合性价比,建议采用斜交胎胶粉,胶粉的最佳粒径为20目,掺量为20%。     

橡胶粉改性沥青及沥青混合料高温性能试验研究

为了改善道路沥青的路用性能,选择橡胶粉对基质沥青进行改性处理,制备橡胶粉改性沥青。研究了不同掺量条件下,改性沥青的针入度、软化点、弹性恢复、布氏粘度,进而评价其高温性能;同时分别对AC—13型和SMA—13型橡胶粉改性沥青混合料进行车辙试验,评价改性沥青混合料的高温稳定性。研究表明,适量橡胶粉可以改善基质沥青及沥青混合料的高温性能,最佳掺量为15%,且SMA—13型混合料比AC—13型混合料具有更好的高温稳定性。     

生活废旧塑料改性沥青性能及机理研究

介绍了裂化处治聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)类生活废旧塑料的方法。分别将原状造粒生活废旧塑料(RP)及裂化生活废旧塑料(CRP)按6%及8%掺量,掺入茂名90#及中海油70#两种基质沥青中制得生活废旧塑料改性沥青,对比试验研究了基质沥青及生活废旧塑料改性沥青的三大技术指标(针入度、软化点、延度)及存储稳定性、低温弯曲性能、黏度和老化性能。用红外光谱分析了裂化处治前后生活废旧塑料以及改性前后沥青的组成成分变化,研究了裂化处治生活废旧塑料改性沥青性能提高的机理。结果表明:各类裂化处治生活废旧塑料改性沥青高温稳定性显著提高,掺量6%条件下可使中海油70#基质沥青的软化点由48.7℃提高到70℃以上;存储稳定性好,不离析;低温弯曲、黏度、老化等性能未降低,与基质沥青性能相近。     

再生工艺对热再生沥青混合料性能的影响

为了研究不同再生工艺对热再生沥青混合料性能的影响,通过SGC旋转压实试验、汉堡车辙试验以及低温弯曲试验对再生沥青混合料的施工和易性和路用性能进行研究。结果表明:随着再生剂对老化沥青性能恢复效果的增强,热再生沥青混合料的施工和易性、低温抗裂性和水稳定性逐渐增强,高温稳定性有所下降; SGC旋转压实试验中的交通密实指数TDI与汉堡车辙试验中的车辙变形率有很好的相关性,相关性指数93%;采用再生剂与沥青预混共热的再生工艺,老化沥青性能恢复效果最好,热再生沥青混合料的施工和易性、水稳定性得到明显改善,低温抗裂性也有一定的提升,高温稳定性有所降低,但仍满足规范要求。     

Bonifiber纤维及SBS改性沥青混合料性能的试验研究

对SBS改性沥青、70^#沥青的常规性能进行对比检测,并进行动态剪切试验和直接拉伸试验,评价沥青胶结料的高、低温和疲劳性能。然后,根据对70^#沥青及SBS改性沥青混合料掺加0．25％博尼维纤维后的试验,对比分析了70^#沥青混合料、SBS改性沥青混合料、掺加纤维的70^#沥青混合料和掺加纤维的SBS改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳性以及抗老化性能等路用性能．结果表明,SBS改性沥青和博尼维纤维沥青具有很好的高、低温和疲劳性能,能够大幅提高混合料的高温性能,对其他路用性能也有一定改善．     

硅藻土改性沥青性能研究

通过常规指标性能试验得到的三大指标及针入度指数、当量软化点等一系列指标研究了硅藻土改性沥青的常规性能,然后利用动态剪切流变和低温弯曲流变试验评价了沥青的流变性能,分析了不同掺量硅藻土对沥青性能的影响。结论表明,一定量的硅藻土可以降低改性沥青的温度敏感性,提高了沥青的高温性能,但是降低了沥青的低温性能。     

纳米ZnO改性沥青技术性能的研究

通过高速剪切共混法制备了一系列不同纳米ZnO掺量的改性沥青,并对其进行软化点、针入度、低温延度及感温性能等试验,以探究纳米ZnO对沥青的改性效果及机理。试验结果表明,纳米ZnO能够吸附沥青中的轻质组分,可提高沥青体系的黏度,从而显著改善沥青的高温性能和感温性能,但对沥青在低温条件下的延展性及脆性有不利影响。     

岩沥青改性沥青的流变特性试验研究

为了研究岩沥青在不同掺量情况下对沥青流变特性的影响,通过对岩沥青掺量为9%、12%、15%和18%的改性沥青及基质沥青进行动态剪切流变试验和弯曲梁流变实验,对比分析了不同掺量岩沥青对基质沥青的高温及低温性能的影响。研究表明:掺入岩沥青后,随扫描温度的升高,同一温度下改性沥青的复数模量、车辙因子减小,相位角及损失正切增大,动粘度减小,但以上参数均高于基质沥青,能有效改善沥青的高温稳定性。蠕变劲度增大,蠕变速率减小,改性沥青的脆性增大,低温性能有所降低。将岩沥青掺量控制在一定范围,不会对其低温性能产生大的影响。建议岩沥青的最佳掺量为12%~15%。     

SBR胶粉改性沥青性能研究

研究了不同搅拌温度、不同掺量橡胶微粉(SBR)改性沥青的性能。试验表明,橡胶微粉掺量及搅拌温度对改性沥青性能有较大的影响,软化点、针入度及延度试验得出了最佳掺量和最佳搅拌温度。荧光显微试验、高温储存稳定性及流变性试验结果表明橡胶微粉改性沥青相比基质沥青具有更好的高、低温性能。     

PPA与SBS复合改性沥青胶结料性能研究

传统的SBS改性沥青属物理共混改性,普遍存在着改性剂与基质沥青相容性差、热稳定性不足的问题。而PPA对沥青的改性属于化学改性,可有效弥补传统SBS改性沥青的不足,提高其路用性能。通过对不同掺量的SBS(3%、4%)与不同掺量的PPA(0.5%、1.0%、1.5%和2.0%)的复合改性沥青的针入度、软化点、5℃延度、旋转粘度、RTFOT、PAV老化后的技术指标以及PG分级等技术指标进行试验分析,并横向比较SBS+PPA与SBS改性沥青的性能变化关系,分析评价PPA加入沥青中的改性效果。结果表明:PPA加入到沥青中,可有效提高沥青的高温性能、耐老化性能,改善改性沥青的热存储稳定性。通过复配改性的沥青相容性好,且能有效提高其低温抗裂性,用部分PPA替代一部分SBS改性剂可达到成品改性沥青的路用性能,且降低了改性沥青的成本。     

亲油型层状硅酸盐改性沥青分级(PG)试验研究

利用亲油型层状硅酸盐(OMMT)进行改性沥青的制备。利用动态剪切流变仪(DSR)研究了掺量在2%、4%、6%、8%的OMMT改性沥青高温流变性能,确定不同掺量下改性沥青的高温临界温度。利用薄膜烘箱(TFOT)、压力老化(PAV)对改性沥青进行老化模拟,利用低温弯曲流变仪(BBR)与DSR分别测定老化后残余沥青的低温蠕变劲度与中温疲劳温度,评价了不同掺量下OMMT改性沥青的低温性能与抗疲劳性能。综合上述温度指标,得出不同掺量对OMMT改性沥青PG分级性能的影响。