基于逼近理想点排序法的废旧胶粉改性沥青生产工艺参数优选

采用3个废旧胶粉掺量(10%,15%和20%)、4个反应时间(15,60,120 min和240 min)、3个搅拌速率(1 000,2 000,3 000 r/min)和3个反应温度(160,190℃和220℃)等不同工艺参数制备橡胶沥青。同时,检测所制备橡胶沥青的黏度、失效温度、车辙因子并计算复数模量指数。在此基础上,探讨了反应温度、胶粉掺量和搅拌速率对橡胶沥青关键指标-黏度的影响规律和机理。利用逼近理想点排序法(TOPSIS)对橡胶沥青的路用性能进行综合评价,以评价结果优选橡胶沥青制备方案。结果表明:TOPSIS法运用于橡胶沥青路用性能多指标评价时能够获得较好的结果;橡胶沥青生产工艺参数中的反应时间与生产温度存在交互影响;推荐的最优制备工艺参数为:反应温度190℃、胶粉掺量20%、搅拌速率2 000 r/min、反应时间60 min。     

橡胶沥青微观机理研究及其公路工程应用

通过对橡胶沥青进行电镜分析,认为橡胶沥青形成机理可以解释为胶粉与基质沥青在高温条件下混合后同时发生物理和化学两种反应.胶粉颗粒发生物理溶胀反应,同时胶粉颗粒表面与基质沥青形成凝胶体,彼此相连形成似网状结构.对不同规格胶粉、不同胶粉掺量、不同反应时间和不同反应温度所生成的橡胶沥青进行对比试验,并对橡胶沥青混合料的性能以及...     

抗裂型橡胶沥青物理力学性能试验研究

采用不同胶粉掺量、胶粉细度、拌和温度、拌和时间制备橡胶沥青，并测试橡胶沥青的针入度、软化点、延度、弹性恢复、粘度等指标，研究制备条件对橡胶沥青性能影响；同时，采用四组分法和红外光谱分析了橡胶沥青的微观结构。结果表明:橡胶沥青宜采用由货车轮胎磨细得到的20目胶粉，生产温度可为180℃~200℃，发育时间宜为60分钟，胶粉掺量应根据项目要求确定，但最低掺量不宜小于18%；根据对橡胶沥青微观结构分析结果，胶粉与基质沥青未发生复杂化学反应，橡胶沥青性能的提高主要源于胶粉与基质沥青混溶后的物理状态改变。     

基于正交设计法的橡胶沥青性能试验研究

为提高橡胶沥青的性能,依托河北廊沧高速公路建设工程,针对当地气候特征及材料性状,借助正交试验优选橡胶沥青的9种正交组合,并研究了胶粉掺量、胶粉目数、沥青型号对橡胶沥青3大指标的规律性影响。此外,采用老化试验和布氏黏度试验,评价了拌和时间以及拌和温度对橡胶沥青老化前后性能的影响程度。研究结果表明:橡胶沥青正交试验各因素的显著性顺序为:胶粉掺量基质沥青型号胶粉目数;拌和时间和拌和温度对橡胶沥青老化性能影响显著,因此在制备橡胶沥青的过程中需合理控制时间和温度;选取90#、60目、胶粉含量为20%的橡胶沥青,在190℃的环境下拌和60 min,能使橡胶沥青达到最佳性能;建议橡胶沥青的性能评价指标以5℃延度和180℃黏度为主,针入度和软化点为辅。     

橡胶沥青低温延度影响因素研究与分析

采用40目废胎胶粉和70#基质沥青,在不同试验条件下进行5℃低温延度试验,重点研究不同试验条件对橡胶沥青低温延度的影响。结果表明:胶粉掺量、反应时间、基质沥青以及拉伸速率对橡胶沥青胶结料低温延度影响较为明显;随着胶粉掺量增加、反应时间延长,橡胶沥青5℃延度均呈增长趋势;基质沥青对橡胶沥青低温延度影响较为明显;相同温度下,低拉伸速率的延度明显高于高拉伸速率延度,平均高出2 cm以上,采用1 cm/min的拉伸速率,对不同性能橡胶沥青具有更佳的区分效果。     

基于正交灰关联分析法的温拌橡胶沥青性能影响因素研究

针对影响温拌橡胶沥青性质因素众多,为研究各因素对其的影响规律,该文采用不同胶粉掺量、搅拌温度、搅拌时间、温拌剂掺量,利用正交试验设计方法进行试验室温拌橡胶沥青制备,分析各因素对橡胶沥青影响权重,同时借助灰关联分析确定各因素所占比例,综合评价温拌橡胶沥青的性能。试验结果表明:胶粉掺量是影响温拌橡胶沥青性质的最主要因素,不同组合下的温拌橡胶沥青性质差异很大,最终确定胶粉掺量20%、搅拌温度200℃、搅拌时间75min、温拌剂掺量0.6%组合方案性质最优。该试验结果可为温拌橡胶沥青应用组合设计提供依据。     

双螺杆挤出胶粉改性沥青流变性能研究

为解决橡胶沥青黏度高、掺量低的问题，用双螺杆挤出法对胶粉进行脱硫，同时为了进一步解决螺杆高温挤出时胶粉力学性能损失大的问题，采用双螺杆分别在低温（低于170℃）120℃、160℃和高温200℃、240℃挤出胶粉，再分别以20%、30%、40%的胶粉掺量（质量分数）制备12组胶粉改性沥青。通过溶胶含量试验，测试胶粉的脱硫程度；采用布氏黏度试验、动态剪切流变试验（DSR）、多应力蠕变恢复试验（MSCR），研究挤出温度、胶粉掺量对胶粉改性沥青加工流动性能、流变性能的影响规律。结果表明：采用活化工艺结合双螺杆挤出工艺制备的胶粉溶胶含量有较大提高，160℃挤出温度下溶胶含量较120℃挤出温度下溶胶含量提高了2.13%；黏温曲线中，活化挤出胶粉改性沥青相比橡胶沥青黏度降低较为明显，说明活化挤出工艺能很好地改善橡胶沥青黏度高的问题；随着挤出温度的升高，胶粉改性沥青复数剪切模量逐渐降低，同时在低频区相位角不断增大，意味着弹性性能逐步减弱；挤出温度为120℃和160℃时，胶粉掺量的增加能改善沥青高温性能和弹性恢复性能，但温度升至200℃及240℃时，高温性能随掺量增加有所降低，240℃时弹性恢复性能也开始降低；12组样品中160℃挤出温度条件下，各掺量胶粉改性沥青流变性能较好，加工流动性能也相比橡胶沥青有较大改善。     

正交设计分析橡胶沥青性能影响因素

为获得橡胶沥青最优的制备工艺参数,设计正交试验,以180℃粘度、软化点和弹性恢复为评价指标,分析橡胶粉类型、橡胶粉掺量、搅拌温度、搅拌时间、增溶剂、接枝酸酐等6因素对橡胶沥青性能的影响。研究结果表明：使用不同来源的胶粉制备橡胶沥青,其各项性能指标有显著的差异;来源相同时,40目胶粉橡胶沥青粘度、软化点大于30目,弹性恢复小于30目;橡胶沥青各项指标均随胶粉掺量的增加、搅拌温度的升高（160~200℃）而增大;增溶剂的添加使橡胶沥青软化点降低,其对粘度和弹性恢复的影响较小;接枝酸酐对各项指标无显著影响。     

橡胶沥青热老化性能研究

以常规方法制备橡胶沥青,采用TFOT试验及PAV试验对橡胶沥青进行了短期和长期热老化模拟。利用针人度、软化点、延度、弹性恢复及黏度指标对橡胶沥青老化性能进行了评价,分析了胶粉掺量、老化时间和老化温度对橡胶沥青老化性能的影响。研究表明:胶粉掺量的增加能够改善短期老化后橡胶沥青的高低温性能,但应控制掺量不能超过28%;增加老化时间、提高老化温度,都会使橡胶沥青的老化程度更严重。当老化时间超过15 h或老化温度超过193℃后,黏度会超过施工要求范围;每延长5 h老化时间,橡胶沥青的老化程度是每提高10℃老化温度的2.5~3倍。橡胶沥青的软化点与橡胶沥青老化时间显著相关,可以用来作为建立老化动力学方程的参数;橡胶沥青受长期热老化影响比短期老化更严重,但比基质沥青具有更好的长期老化性能。     

木质素纤维与橡胶沥青复合改性高RAP掺量温拌再生混合料路用性能与耐久性研究

为了解决传统温再生混合料RAP掺量低、低温和水稳定性不满足工程要求的行业性难题,对不同类型纤维橡胶温拌再生混合料进行了常规路用性能试验、四点弯曲疲劳和加速加载试验(MMLS1/3),分析了胶粉掺量和木质素纤维对高RAP掺量Sasobit纤维橡胶温拌再生混合料路用性能和疲劳性能的改善效果,结果表明,掺加Sasobit温拌可使橡胶温拌再生混合料拌和温度可降低30℃~35℃,节能减排效果显著;通过掺加木质素纤维和橡胶沥青是改善高RAP掺量温再生沥青混合料高低温性能和抗疲劳耐久性能的有效技术途径;相对于SBS改性温再生混合料,纤维橡胶沥青温拌再生混合料具有较好的水稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性能;纤维橡胶沥青温再生混合料疲劳寿命、自愈合性能均随着橡胶沥青中胶粉掺量增大呈先增大后减小的变化趋势,在14%胶粉掺量时疲劳寿命和自愈合性能出现峰值,纤维橡胶温再生混合料抗剪切疲劳次数为基质沥青和SBS温再生混合料的1.23~1.85倍、1.15~1.47倍。推荐用于纤维橡胶沥青温再生混合料适宜的木质素纤维掺量为0.35%,适宜的橡胶沥青胶粉掺量14%~16%。     

低温地区橡胶热再生沥青混合料的参数优化及其工作性

为了优化低温地区橡胶热再生沥青混合料的制备参数,以河北张承高速某试验段为依托工程,以抗弯拉强度为评价指标,通过室内小梁弯曲试验,结合数理统计方法分析不同胶粉掺量、胶粉细度以及RAP料掺量对橡胶热再生沥青混合料弯拉强度的影响权重及影响规律,并探讨混合料在研究区域的工作性能。研究结果表明,相同条件下AC13级配橡胶热再生沥青混合料的弯拉强度要优于AC16级配的混合料;对于AC13级配,当胶粉掺量为5%,胶粉细度为20目,RAP料掺量为35%时,相应的混合料弯拉强度相对最好。对于AC16级配,当胶粉掺量为5%,胶粉细度为40目,RAP料掺量为35%时,相应的混合料抗弯拉性能相对最好;随着胶粉掺量的增加,两种级配(AC13和AC16)所制备的橡胶热再生沥青混合料的抗弯拉强度均呈减小趋势,胶粉掺量对橡胶热再生沥青混合料弯拉强度的影响最大,RAP掺量次之,胶粉细度量的影响最小。胶粉掺量对AC13级配的橡胶热再生沥青混合料弯拉强度的影响效应要高于对AC16级配混合料的影响效应;当橡胶热再生沥青混合料的拌和温度在150~190℃之间变化时,其和易性随着拌和温度的增大而不断改善,当拌和温度相同时,AC13级配混合料的施工和易性要优于AC16级配的混合料;橡胶热再生沥青混合料在研究区域具有较好的适用性。     

橡胶沥青应力吸收层性能试验研究

采用埃索70#基质沥青,以布氏旋转粘度、25℃针入度以及软化点为评价指标,进行橡胶沥青最佳胶粉掺量设计,在此基础上,采用疲劳试验和剪切试验来评价橡胶沥青应力吸收层的性能。试验结果表明:1)以橡胶沥青胶结料的布氏粘度、25℃针入度及软化点指标为标准确定的最佳胶粉掺量为18%(外掺);2)从加工工艺合理性、老化程度等因素考虑,橡胶沥青生产搅拌时间75~105 min比较合理;3)相比Strata应力吸收层、热改性沥青以及改性乳化沥青封层,橡胶沥青应力吸收层具有较好的抗疲劳性能和层间抗剪切性能,但其温度敏感性较差。     

复合改性橡胶沥青存储稳定性研究

为了解决橡胶沥青的存储稳定性问题,通过添加外掺剂制备复合改性橡胶沥青,对比分析不同胶粉掺量下普通沥青和复合改性橡胶沥青的性能。结果显示,和普通橡胶沥青相比,复合改性橡胶沥青的性能大幅提升,胶粉掺量为25%时,其180℃手持粘度降低69%,在180℃下存储18h后其性能保持稳定;复合改性橡胶沥青能提高胶粉掺量,同时具有很好的存储稳定性。     

稳定型胶粉改性沥青黏弹特性和微观机制分析研究

为橡胶沥青领域提供一种稳定型胶粉改性沥青,从针入度、针入度指数、延度、软化点、135℃黏度等指标确定了稳定型胶粉的最佳掺量,并对稳定型胶粉改性沥青的热储存稳定性和胶粉的溶胀状态及反应机理进行表征。结果表明：稳定型胶粉的加入改善了沥青的温度敏感性,确定了稳定型胶粉掺量为30%,并有效降低了135℃黏度,提高了施工和易性;温度的变化对稳定型胶粉改性沥青的影响小于普通橡胶沥青;比表面积对比试验,说明了稳定型胶粉具有比普通胶粉与沥青基体的接触面积更大的优势;扫描电镜试验和差示扫描量热法试验结果表明,稳定型胶粉改性沥青主要以相容性机理为主,主要发生吸油溶胀-高温剪切-相容分散这一系列过程。     

废胎胶粉橡胶沥青性能试验和分析

使用不同目数的废旧轮胎胶粉,按照不同掺量制备橡胶沥青,并对其路用性能进行室内试验.分析了胶粉的掺量和目数对橡胶沥青高温性能、低温性能、温度敏感性和老化性能的影响,认为：随着胶粉的加入,沥青的高温性能、低温性能、温度敏感性和老化性都有不同程度的改善提高;掺量和目数是影响橡胶沥青性能的两个主要因素.     

不同因素对复合橡胶沥青高温性能影响研究

以软化点和黏度为表征沥青高温性能的指标,设计多种工艺制备复合橡胶沥青(CR/SBS),并最终根据高温性能表现选择了最佳复合橡胶沥青的制备工艺,在此基础上通过正交试验确定了复合橡胶沥青的CR、SBS掺量和胶粉目数,并探究了加热次数对复合橡胶沥青的性能影响。结果表明:胶粉与SBS同时加入沥青中并搅拌至均匀,在180℃温度下剪切30 min后再搅拌30 min,最后在烘箱中溶胀30 min,制备效果最佳;CR/SBS的最佳材料组成为17%胶粉、2%SBS和40目胶粉。     

橡胶沥青生产工艺影响因素室内试验研究

对影响橡胶沥青制备的工艺参数进行室内试验,研究不同胶粉目数、掺量以及沥青加热温度、生产工艺对橡胶沥青性能的影响。在室内制备橡胶沥青,进行橡胶沥青针入度、延度、软化点、弹性恢复和粘度测试,并根据橡胶沥青性能的变化趋势,推荐合适的橡胶沥青制备参数及工艺。     

裂解剂掺量的变化对橡胶改性沥青性能的影响研究

为研究在橡胶沥青中采用不同掺量裂解剂制备裂解橡胶改性沥青,通过在不同的反应温度、反应持续时间条件下,测试裂解橡胶沥青胶结料的针入度、软化点、延度及135℃黏度性能指标。对试验结果进一步分析得出不同裂解剂掺量条件下的沥青胶结料混溶体系的反应状态,从而为后续工程中橡胶沥青混合料的应用提供技术支撑。     

胶粉沥青的性能影响参数研究

该文介绍了对胶粉沥青的改性机理所进行的分析。通过试验,根据不同搅拌温度、搅拌时间下胶粉沥青的性能变化,得出胶粉沥青的最佳搅拌时间为90 min,最佳拌合温度为185℃;根据不同掺量胶粉对沥青的三大指标及135℃粘度的影响,得出当掺量为18%时,胶粉沥青的综合性能最优。     

基于反应参数的橡胶沥青流变性能及机理研究

为探究生产工艺参数对橡胶沥青性能的影响以及界定橡胶沥青内部反应类型及程度，通过布什黏度、动态剪切流变试验、凝胶渗透色谱试验等评价指标，分别对不同温度、时间、搅拌速率下橡胶沥青的性能进行研究。结果表明：温度较低时，橡胶沥青内部反应主要以溶胀为主，黏度、复数模量和车辙因子随着反应时间和速率的增加逐渐增大；当温度较高时，橡胶沥青内部胶粉颗粒溶胀迅速，胶粉颗粒随着反应时间和速率的增加而分解和降解；温度是影响橡胶沥青性能的最主要因素；不同反应温度下，LMS和橡胶沥青宏观性能具有良好的相关性。