紫外老化作用下PPA/SBR改性沥青胶浆及混合料高低温性能研究

通过高温温度扫描试验、BBR低温蠕变试验对粉胶比为0.6、0.9、1.2的90#基质沥青胶浆、SBR改性沥青胶浆及PPA/SBR改性沥青胶浆紫外老化前后的高低温流变性能进行了研究,利用高温车辙试验及低温小梁弯曲试验对其紫外老化前后的沥青混合料高低温性能进行分析,同时引入沥青胶浆的车辙因子老化指数A_STA、蠕变劲度老化指数S_AI、蠕变速率老化指数m_AI,沥青混合料动稳定度老化指数D_AI、弯曲劲度模量老化指数S_BAI对沥青胶浆及沥青混合料的抗紫外老化性能进行定量分析,结果表明：紫外老化会提高沥青胶浆的高温抗变形能力,而显著降低沥青胶浆的低温抗裂性。而对于沥青混合料而言,紫外老化劣化了90#基质沥青混合料及SBR改性沥青混合料的高温抗车辙性能,提高了PPA/SBR改性沥青混合料的抗车辙性能,而低温抗裂性在紫外老化后均出现了明显下降,但PPA/SBR改性沥青混合料紫外老化前后都具有最佳的低温抗裂性能。说明PPA的掺入有效提高了SBR改性沥青胶浆及沥青混合料的高温抗变形能力、低温抗裂性能...     

硬质沥青高温性能试验研究

沥青路面车辙是当前高速公路最主要的早期损坏形式。通过沥青动态剪切流变试验、粘度试验及混合料的车辙试验,对硬质沥青、改性沥青和70#沥青的高温性能进行全面的比较分析,结果表明硬质沥青的高温性能较为优越：     

硬质沥青高温牲能试验研究

沥青路面车辙是当前高速公路最主要的早期损坏形式.通过沥青动态剪切流变试验、粘度试验及混合料的车辙试验,对硬质沥青、改性沥青和70#沥青的高温性能进行全面的比较分析,结果表明硬质沥青的高温性能较为优越.     

氧化石墨烯复配多聚磷酸改性沥青流变特性及抗热氧老化性能

采用动态剪切流变(DSR)、多重应力蠕变恢复(MSCR)及弯曲梁流变(BBR)试验,研究了掺加氧化石墨烯(GO)、多聚磷酸(PPA)及其复配改性沥青老化前后的流变特性与抗热氧老化性能,并通过凝胶渗透色谱(GPC)分析了沥青不同热氧老化状态下的分子量。结果表明：掺加氧化石墨烯、PPA能显著改善沥青的高温抗变形能力和弹性变形恢复能力,与SBS改性沥青相比,氧化石墨烯复配PPA改性沥青老化前后的抗车辙因子更大,不可恢复蠕变柔量更小,且老化前后各项指标变化幅度更小,其高温抗变形能力、弹性恢复性能及抗高温热氧老化性能优于SBS、SBR改性沥青;通过氧化石墨烯复配PPA显著降低了老化前后沥青的劲度模量及老化后劲度模量的增幅,有效改善了沥青的低温抗变形能力及抗低温老化性能,其低温抗裂性能与SBR改性沥青相当;老化前后氧化石墨烯复配PPA改性沥青不同分子量的分布区域更窄,RTFOT、PAV老化后,氧化石墨烯复配PPA改性沥青的分子量(M_w、M_n)及分散系数d的变化幅度相较于SBS、SBR改性均更小,其抗热氧老化稳定性更强。     

硅藻土改性沥青胶浆高低温流变性能试验研究

对老化前后不同硅藻土掺量的硅藻土改性沥青胶浆进行动态剪切流变试验和弯曲梁流变试验,研究硅藻土改性沥青胶浆的高低温流变性能。试验结果显示,随着试验温度的升高,硅藻土改性沥青胶浆的高温性能逐渐降低,老化使沥青胶浆的高温性能削弱;随着硅藻土掺量的增多,沥青胶浆的相位角逐渐减小,复数模量和车辙因子逐渐增大,沥青胶浆的高温性能得到提升。用蠕变劲度评价硅藻土改性沥青胶浆低温性能时,硅藻土掺量越多对低温性能越不利,而m值随硅藻土掺量的增大表现出先减小后增大的变化趋势,建议用m值评价硅藻土改性沥青胶浆的低温性能。     

石墨烯改性沥青流变性能及其博格斯流变模型研究

沥青是一种黏弹性材料,在高温条件下沥青的弹性成分会逐渐减少,而黏性成分却逐渐增加,提高了沥青的流动性,当受到反复载荷后沥青混凝土的结构会发生变化并最终导致车辙等病害的发生。石墨烯是一种具有优良力学特性的二维碳材料,有着广泛而重要的应用前景,因此拟尝试在沥青中掺加石墨烯,来改善沥青在高温时的组分变化和流动状态,从而提高沥青混凝土在高温时的流变性能。结果表明:石墨烯的加入提高了沥青的瞬时弹性,而降低了其中的黏性成分,使得改性沥青在整个频率范围内拥有良好的流动和抗变形能力。在夏季高温辐照环境下,掺加石墨烯的沥青混凝土路面经过载荷反复碾压后仍拥有良好的抗车辙等抗变形能力,可以减少后期沥青路面维护的成本,有效延长沥青混凝土的路用性能和服役寿命。     

布敦岩沥青改性沥青高温动态流变性能研究

采用动态剪切流变仪对布敦岩沥青(BRA)改性沥青高温动态流变性能进行试验研究。结果表明,BRA改性沥青的温度敏感性随岩沥青掺量的增加而降低;岩沥青掺量达到20%时,BRA改性沥青的PG分级要高于基质沥青一个温度等级;掺量达到40%时,BRA改性沥青的车辙因子接近于SBS改性沥青;车辙试验结果与车辙因子关系表明岩沥青掺量的增多提高了沥青混合料的动稳定度,车辙因子适用于评价BRA改性沥青的高温性能。     

添加抗车辙剂的沥青混合料性能试验研究

研究添加了抗车辙剂路孚8000沥青混合料的各项性能,对抗车辙剂不同掺量下的沥青胶结料进行基本性能试验,包括高温车辙、低温弯曲和冻融劈裂试验,结果表明：改性沥青混合料掺入抗车辙剂后,动稳定度提高显著;改性沥青混合料的抗水损害性能变化不大：混合料的低温抗裂性能略有提高。     

不同高模量沥青混合料性能对比

选取煤直接液化残渣(DCLR)、低标号硬质沥青和抗车辙剂作为改性剂,制备3种高模量沥青及混合料,研究3种高模量沥青混合料的静态模量、动态模量、高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性,结果显示:3种改性剂均可提高沥青混合料抗压模量,抗车辙剂改性沥青混合料各项性能优于低标号硬质沥青改性沥青混合料,DCLR改性沥青混合料性能最差。DCLR对沥青混合料的高温性能提升幅度有限,且会降低混合料低温性能,因此DCLR不适合单独作为沥青改性剂使用。     

纳米黏土改性橡胶沥青性能影响研究

为探讨纳米黏土对橡胶沥青性能影响,参考现有研究,在橡胶沥青中分别加入掺量1%、3%、5%的纳米黏土制备纳米黏土/橡胶复合改性沥青,利用薄膜烘箱试验模拟短期热氧老化,然后通过针入度、软化点、延度和黏度等试验对老化前后纳米黏土/橡胶复合改性沥青物理性能进行测试,并通过温度扫描和多重应力蠕变恢复试验探讨了纳米黏土对于橡胶沥青的高温流变性能、抗车辙和抗永久变形能力的影响,采用弯曲蠕变劲度试验分析了纳米黏土/橡胶复合改性沥青的低温流变性能,并对其机理进行了解释。通过老化前后性能对比及微观试验分析,发现纳米黏土能够较好地提升橡胶沥青的物理和流变性能,并且改善了其耐老化能力。     

添加抗车辙剂的沥青混合料性能试验研究

研究添加了抗车辙剂路孚8000～的沥青混合料的各项性能,对抗车辙剂不同掺量下的沥青胶结料进行基本性能试验,包括高温车辙、低温弯曲和冻融劈裂试验.结果表明:改性沥青混合料掺入抗车辙剂后,动稳定度提高显著;改性沥青混合料的抗水损害性能变化不大;混合料的低温抗裂性能略有提高.     

高黏剂对沥青高温性能的影响分析

透水性沥青路面是海绵城市特有的路面结构形式,高黏沥青作为该路面结构保持稳定路用性能的核心材料,其高温性能至关重要.将3种不同类型的高黏剂分别掺配70号基质沥青和SBS改性沥青,并进行动力黏度试验和动态剪切流变试验,探究高黏剂对沥青高温性能的影响.结果 表明:当其他条件相同时,高黏剂含量越高,高黏沥青的抗高温流变性越强;...     

沥青高温性能指标的灰色关联度分析

为了很好地反映沥青的使用状态,优化和改进沥青高温性能指标,应用灰色关联度法计算了原样沥青60℃粘度和改性沥青135℃粘度以及实测软化点与SHRP动态剪切试验所得的车辙因子及国内目前常用的几种沥青高温指标间的关联度。结果表明,原样沥青60℃粘度与车辙因子相关性比较好,达到0.800以上,改性沥青135℃粘度与车辙因子相关性比较差;对于短期老化后,原样沥青60℃粘度和改性沥青135℃粘度都与车辙因子关联性比较好,最高达到0.879,而实测软化点与各项沥青指标的关联度都不是很好;实测软化点和SHRP沥青高温性能指标仍存在着差异。因此车辙因子不能用来反映改性沥青的高温性能,可以用短期老化后的沥青车辙因子来反映改性沥青的高温性能,实测软化点本身作为评价沥青高温性能的指标还有待于进一步研究。     

Evoflex再生剂对再生沥青流变性能的影响

为研究Evoflex再生剂对厂拌热再生工艺中沥青流变性能的影响,分别制备添加22%RAP老化沥青和添加30%RAP老化沥青(掺Evoflex)的再生沥青试样,采用动态剪切流变仪(DSR)和弯曲梁流变仪(BBR)分析了抗车辙因子、弯曲蠕变劲度和蠕变速率、多重应力恢复蠕变(MSCR)和Glover/Rowe流变特性,结果表明：Evoflex再生剂对再生沥青的低温流变和疲劳流变均有明显的改善作用,但一定程度降低了再生沥青的高温流变性能。此外,再生沥青混合料的路用性能试验结果表明：Evoflex再生剂对沥青混合料的水稳定性和低温抗裂性能有明显改善,但对高温抗车辙性能有一定程度的降低。     

“白改黑”路面黏层沥青性能的试验研究

为增强"白改黑"路面的层间结合能力,将抗辙裂剂和胶粉作为添加剂制备层间黏层材料,通过三大指标测试评价基本性能,借助动态剪切流变试验分析黏层沥青的抗变形能力,并依据拉拔和剪切试验验证其层间结合性能。研究结果表明:黏层沥青具有较低的温度敏感性,可显著抵抗荷载及温度变形,还具备较好的拉拔强度和抗剪切性能,可在较大的温度环境下应用。     

辽宁中部环线高速公路铁本段高模量沥青混凝土性能评价

结合辽宁中部环线高速公路铁岭至本溪段实体工程,对添加KPL抗车辙剂的高模量沥青混凝土性能进行评价,对比分析了高模量沥青混合料、普通沥青混合料和SBS改性沥青混合料性能变化规律,分析了抗车辙剂对沥青混合料性能的影响。结果表明,KPL抗车辙剂可显著提高沥青混合料的高温稳定性,改善水稳定性能效果明显,但对低温抗裂性能改善效果不明显,达不到SBS改性沥青混合料的性能指标。     

硬质沥青混合料高温性能试验研究

通过对硬质沥青(A—30#)混合料、重交沥青(A—70#)混合料及SBS改性沥青混合料进行单轴贯入试验和车辙试验,对比分析了3种沥青混合料的高温稳定性能。结果表明:硬质沥青混合料的高温抗剪性能优于重交沥青和改性沥青混合料,其抗高温车辙能力强,适用于中面层铺装。     

温拌再生沥青胶结料二次老化性能

为研究温拌再生沥青胶结料的二次老化性能,以2种常用温拌剂为基础,考虑再生剂与不同改性剂复杂耦合作用,提出3种不同的再生方案;基于动态剪切流变试验,分析3种不同温拌再生方案下的沥青胶结料在二次老化前后、不同二次老化程度下的黏弹性能、抗车辙性能及抗疲劳性能的变化规律,通过傅里叶红外光谱试验和环境扫描电镜试验分析了不同温拌再生方案下沥青胶结料表面化学官能团及其微观结构的变化规律。研究结果表明：Sasobit温拌剂较大程度提高了再生沥青胶结料在二次老化后的弹性特征及抗车辙性能,但其疲劳寿命在5%应变水平及二次老化作用下小于10 000次;Evotherm 3G与SBR胶乳及胶粉的结合在一定程度提升了再生沥青胶结料在二次老化后的高温性能,且保留了原有的低温性能,其与SBR胶乳的结合呈现出最佳的黏弹性能,而其与胶粉的结合呈现的不可恢复蠕变柔量在二次老化后仍小于0.05,展现出极佳的抗车辙性能;微观化学物理特性分析结果揭示了不同再生方案下的二次老化机理,其化学官能团及微观结构表征的变化规律与动态流变剪切特性的变化规律呈现出较好的相关性。     

TLA改性沥青的高温流变性能研究

采用动态力学分析方法对基质沥青和TLA改性沥青的高温动态流变性能进行研究,测定了一定温度和频率范围内的动态流变性能参数,并通过分析TLA掺量不同的改性沥青的动态性能参数变化规律来分析TLA对沥青的流变性能的影响,结果表明：加入TLA后沥青复数模量增大,相位角减小,沥青的车辙因子相应增大.     

SBS-PU复合改性沥青及其混合料路用性能研究

基于复合改性技术制备了具有高黏高弹特性的SBS-PU复合改性沥青,通过沥青的常规性能试验、SHRP评价体系多应力蠕变恢复(MSCR)试验、弯曲梁流变(BBR)试验评价了其技术性能。在此基础上,以SBS-PU复合改性沥青为胶结料制备SMA-13沥青混合料,通过车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验、汉堡车辙试验(HWTD)及间接拉伸疲劳试验测试其高温抗车辙性能、低温抗裂性能、水稳性能及抗疲劳性能,同时与市场上常见的TPS、SINOTPS、SBS及聚氨酯(PU)改性沥青混合料的技术性能进行对比。结果表明:采用复合改性技术制备的SBS-PU复合改性沥青满足高黏高弹沥青指标要求,具有较好的高低温性能及储存稳定性; 60℃黏度与弹性恢复分别达到了34 217 Pa·s和97%,分别为PU改性沥青的2倍和3倍; SBS-PU复合改性沥青的60℃黏度值高于TPS改性沥青,低于SINOTPS改性沥青,储存稳定性高于SBS、TPS、SINOTPS改性沥青,相对PU改性沥青具有优异的高黏高弹特性; SBS-PU复合改性沥青混合料的高温、低温及抗疲劳性能高于TPS改性沥青混合料,低于SINOTPS改性沥青混合料,总体上具有较好的高低温性能和抗疲劳性能,在水热耦合作用下的抗水损害能力略低于TPS改性沥青混合料,但仍满足相关技术标准。