纳米ZnO/SBS改性沥青试验室制备工艺研究

在经过试验研究得出的较合理的制备工艺参数条件下,分别采用高速剪切法和机械搅拌法制备纳米ZnO/SBS改性沥青,机械搅拌法所用仪器由课题组自己研制。改变纳米ZnO的掺量制得ZnO/SBS改性沥青并进行宏观性能测试以及荧光显微分析,对比两种制备方法制得的ZnO/SBS改性沥青的宏观性能和微观图像分析结果,认为使用机械搅拌法制备的改性沥青能够更好地发挥纳米材料的作用,使得SBS在沥青中能够分散得更加均匀和稳定。     

纳米ZnO/SBS改性沥青性能与机理的研究

采用3种制备工艺,将纳米氧化锌加入SBS改性沥青中,制得纳米氧化锌/SBS改性沥青,通过电镜技术对纳米ZnO/SBS改性沥青进行微观结构改性效果的分析,并通过分析纳米ZnO/SBS改性沥青的粘度指标和红外光谱图对其机理进行研究。结果表明:采用溶剂法制备纳米氧化锌/SBS改性沥青,能够充分发挥纳米氧化锌的特性,改善SBS在沥青中的分散效果,使SBS在改性沥青中分散均匀,从而使其改性沥青的高温性能、低温性能、抗老化性能等都有明显地改善与提高。在纳米ZnO与SBS改性沥青过程中,SBS与沥青主只是物理变化,而纳米ZnO与沥青则发生了化学反应。     

纳米ZnO对基于硫磺类稳定剂的SBS改性沥青性能影响研究

为了探明纳米ZnO对基于硫磺稳定剂的SBS改性沥青技术性能及沥青混合料的影响规律,研究采用纳米ZnO为原材料,借助硫化反应原理分析了纳米ZnO在SBS改性沥青制备过程中的作用机理,并进行了掺加ZnO的SBS改性沥青技术性能及沥青混合料路用性能室内试验。研究结果表明:纳米ZnO掺入后,SBS改性沥青48 h离析软化点差显著降低,135℃布氏黏度明显增大,其他技术指标未见明显变化,基于SBS改性沥青热存储稳定性的纳米ZnO合理掺量为4%(硫磺质量百分比),掺纳米ZnO的SBS改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等方面均略有提升,并且拥有更小的析漏损失及飞散损失。     

纳米ZnO/SBR改性沥青混合料性能研究

为探究纳米Zn O对SBR改性沥青混合料性能的影响,首先制备纳米Zn O剂量为2%、3%、4%、5%、6%的纳米Zn O/SBR改性沥青,通过比较SBR改性沥青和上述5种纳米Zn O/SBR改性沥青的针入度、延度和软化点,优选出性能最佳的纳米Zn O/SBR改性沥青;其次,对优选的纳米Zn O/SBR改性沥青混合料和SBR改性沥青混合料进行室内性能试验。试验结果表明:综合考虑沥青技术性质及经济性,最佳的纳米Zn O掺量为4%;添加纳米Zn O后,SBR改性沥青混合料的动稳定度值增加了34%,纳米Zn O可以大幅度改善SBR改性沥青混合料的抗车辙能力;相较于SBR改性沥青混合料,纳米Zn O/SBR改性沥青混合料的水稳定性和抗疲劳性能也有一定改善效果,低温性能虽稍有下降,但仍远远满足规范要求。结论是利用纳米Zn O扩大SBR改性沥青的应用范围是可行的。     

OMMT/ZnO纳米复合SBS、SBR聚合物改性沥青与混合料性能研究

为了提高SBS、SBR聚合物改性沥青的热贮存稳定性、改善低剂量SBS、SBR改性沥青的针入度指标体系性能与流变特性,同时提高OMMT/ZnO改性沥青的高低温性能与流变性能。将纳米OMMT/ZnO与SBS、SBR聚合物进行复配,基于老化前后的针入度体系试验和流变特性试验对复合改性沥青稳定性、老化性能、高低温性能与流变特性进行评价,基于三大路用性能试验、浸水APA试验与MMLS1/3试验评价了纳米OMMT/ZnO复合聚合物改性沥青混合料的水温稳定性与长期稳定性。结果表明:掺加纳米OMMT/ZnO纳米改性剂能够提高复合改性沥青高温稳定性、低温延展性与自愈合弹性恢复性能;同时改善聚合物改性沥青的热贮存稳定性和抗老化性能,同时掺入SBS、SBR与OMMT/ZnO能够实现两种改性剂对沥青高温性能和流变性能改善的叠加作用;3.5%SBS与4%OMMT/ZnO复合改性沥青混合料的抗疲劳变形性能和水温稳定性满足极端。     

纳米碳酸钙/二氧化钛与SBS复合改性沥青流变性能研究

利用高速剪切法制备纳米CaCO3/TiO2/SBS复合改性沥青,采用正交试验,通过常规性能试验确定复合改性沥青中3种改性剂的最佳配比,并对比分析了基质沥青、SBS改性沥青和复合改性沥青高温和低温时的流变性能.结果 显示:复合改性沥青中改性剂的最佳配比为:1％纳米TiO2 +4％纳米CaCO3 +4％ SBS;与基质沥青和SBS改性沥青相比,复合改性沥青具有更好的高温抗车辙能力,但耐疲劳性能低于SBS改性沥青;复合改性沥青的施工温度比基质沥青和SBS改性沥青分别高20℃和5℃;复合改性沥青的低温性能优于基质沥青,但比SBS改性沥青的低温性能差.     

纳米CaCO3/SBS复合改性沥青性能与机理的研究

通过研究,将纳米CaCO3、5%的SBS以及基质沥青进行不同剂量的调配,并使用常规的试验方法对配制成的几种改性沥青测量其各项宏观性能指标。对比评价纳米CaCO3/SBS复合改性沥青的常规技术性能,确定纳米CaCO3的最佳含量,同时通过粘度和共混机理对纳米CaCO3/SBS改性沥青的微观结构与改性机理进行研究与探讨,得出结论:总体上纳米CaCO3/SBS改性沥青的一些性能,如温度敏感性、低温等与纳米CaCO3的剂量呈正相关关系。尤其是5℃延度表现的比较明显,最高达到了40cm以上。然而,纳米CaCO3/SBS改性沥青的软化点则伴着纳米CaCO3剂量的增加而有所下降,但变化甚微,因此认为其高温性能变化不大。综合考虑确定SBS和纳米CaCO3剂量均在5%的情况下,纳米CaCO3/SBS改性沥青的性能达到了很好的效果。     

SBS改性沥青生产工艺与性能初探

对SBS改性沥青生产工艺对性能的影响进行了介绍，并加以分析，提出了改进建议。     

有机硅/SBS复合改性沥青技术性能研究

为了研究有机硅/SBS复合改性沥青技术性能,通过变化有机硅/SBS比例掺量,以AH-70沥青进行复合改性,采用针入度、软化点、延度、储存稳定性、RTFOT老化、光氧模拟老化及BBR试验,综合评定复合改性沥青高温、低温及抗老化性能。结果表明：开发的有机硅/SBS复合改性沥青在有机硅掺量为2.5%、SBS掺量为3.5%时,满足改性沥青技术指标要求;RTFOT及紫外光模拟老化后,270 min老化前后针入度比为85%、延度比为79.5%、软化点比为106%,分别较SBS改性沥青提高了29%、54.5%、32%,抗老化性能明显增强;在BBR试验加载240 min时,低温抗裂性能评价指标J(t)值为0.005 8,较SBS改性沥青提高了71%,提高了低温抗裂性。可见,研发的有机硅/SBS复合改性沥青较SBS改性沥青具有更优良的抗老化性能、储存稳定性及低温抗裂性能。     

SBS改性沥青混合料耐海水侵蚀性能研究

通过粘附性、马歇尔稳定度、残留稳定度等试验，讨论了SBS改性沥青耐海水及硫酸盐溶液侵蚀性能。结果表明，在海水和硫酸盐溶液的作用下，SBS改性沥青的水稳定性有一定下降。通过掺加短纤维增强的方法。可以减弱海水及硫酸盐溶液对混合料水稳定性的影响。     

纳米氧化锌SBS改性沥青及其混合料性能试验研究

采用溶液共混制备聚合物基纳米复合材料的方法,在某溶剂下将纳米氧化锌与SBS制备成胶体,并通过合适的工艺将溶剂除去使之聚合,然后将其加入到基质沥青中,制得纳米SBS改性沥青。采用常规与非常规(美国SHRP)的试验方法对基质沥青、纳米氧化锌改性沥青、SBS改性沥青和纳米氧化锌SBS改性沥青的性能进行了较为系统的研究,进而对改性沥青的感温性能、高温稳定性、低温抗裂性以及抗老化性能进行了对比分析,同时通过沥青混合料的试验对几种沥青的路用性能进行比较。结果表明,纳米氧化锌SBS改性沥青的性能更为优越。     

SDO/CR复合改性沥青微观形态与性能研究

为充分利用液体废弃资源,改善橡胶沥青性能缺陷,以泔水油(Swill-cooked Dirty Oil,SDO)、胶粉(Crumb Rubber,CR)复配制备改性沥青,通过荧光显微镜观察其微观形态,采用常规沥青试验、弯曲梁流变试验、离析管试验分析其路用性能与存储性能。结果表明:SDO能够促进CR颗粒的溶胀与降解,减小CR颗粒粒径,增大其在沥青中的分散度,并提高改性沥青的存储稳定性。物理性能和弯曲梁流变试验结果表明,SDO掺量的增加可提高沥青的低温性能和施工和易性,但对高温性能有一定程度上削弱。     

SBS改性沥青混合料耐海水侵蚀性能研究

通过粘附性、马歇尔稳定度、残留稳定度等试验,讨论了SBS改性沥青耐海水及硫酸盐溶液侵蚀性能.结果表明,在海水和硫酸盐溶液的作用下,SBS改性沥青的水稳定性有一定下降.通过掺加短纤维增强的方法,可以减弱海水及硫酸盐溶液对混合料水稳定性的影响.     

纳米ZnO/橡胶粉复合改性沥青的性能研究

纳米粒子作为一种对改性沥青性能有所提高的新型材料,已经逐渐的成为改性沥青研究的新方向。本文主要将纳米ZnO粒子和橡胶粉同时加入处于熔融状态的基质沥青中,先普通搅拌然后高速剪切制备纳米ZnO/橡胶粉改性沥青。对纳米ZnO/橡胶改性沥青的常规技术指标和温度影响进行对比与评价,同时分别研究橡胶对改性沥青的改性机理、纳米ZnO对改性沥青的改性机理,以及他们综合改性机理的研究与探讨,并对改性剂材料进行可行性经济分析。结果表明,同时采用搅拌和高速剪切法制得的纳米ZnO/橡胶粉改性沥青可以很好发挥纳米ZnO的特点,改善橡胶粉在沥青中的分散效果,从而使改性沥青的各项性能(特别是高低温性能)有明显的改善与提高,并且指导施工过程中的温度控制和经济可行性。     

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。     

高黏剂对高黏弹改性沥青宏观性能和微观结构的影响

通过常规性能试验、动力黏度试验、弹性恢复试验和Brookfield黏度试验,研究了高黏剂种类和掺量对高黏弹改性沥青宏观性能的影响,利用荧光显微镜探究了改性沥青微观结构变化,评价了自主研发的高黏剂制备的STC-10高黏弹沥青混合料路用性能。结果表明：不同类型高黏剂均能显著降低改性沥青针入度,提高软化点和延度,但对60℃动力黏度和135℃黏度有不同影响。高黏剂掺量提高导致改性沥青中零散的聚合物微粒向网络结构转变,网络结构间出现明显过渡区,对改性沥青高低温性能的增强具有重要作用。STC-10沥青混合料各项性能指标均满足相关规范技术要求,证明高黏弹改性沥青和STC-10级配在超薄罩面中应用具有可行性。研究成果为新型高黏弹改性沥青在同步超薄罩面中的应用提供了科学依据。     

Superflex+SBS改性沥青混合料路用性能研究

在Superflex单掺及与SBS复掺的最佳比例情况下,以SMA-13为骨架结构,Super-flex改性沥青、SBS改性沥青及Superflex+SBS复合改性沥青为结合料,对3种沥青混合料进行高温车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验、抗滑抗渗试验等路用性能研究,分析不同胶结料对混合料路用情况的影响以及3种沥青混合料的经济性和适用性。     

SBS/胶粉复合改性沥青混合料研究进展

为进一步推进公路建设绿色发展,促进SBS/胶粉复合改性沥青混合料的研究与应用,系统梳理当前SBS/胶粉复合改性沥青混合料相关研究成果,对比分析现有制备工艺,选定了其常用级配,推荐矿料级配关键筛孔通过率,全面对比分析SBS/胶粉复合改性沥青混合料路用性能,评价不同沥青混合料的路用性能差异性.结果 表明:湿法工艺较干法胶粉...     

SBS与TPS复合改性沥青混合料路用性能研究

主要对复合改性沥青混合料路用性能进行研究分析.将应用较为普遍的SBS改性剂与新型TPS沥青改性剂对基质沥青进行复合改性,使用高速剪切仪制备SBS与TPS复合改性沥青.对复合改性沥青混合料的高温稳定性、低温性能、水稳定性和抗疲劳性能进行试验研究,并与基质沥青混合料和SBS改性沥青混合料进行对比.试验分析表明:SBS与TPS复合改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性能都有很大提高(尤其是抗疲劳性能),水稳定性略有增加.     

SBS改性沥青性能及老化的影响

为了研究SBS改性沥青的性能以及老化对性能的影响。采用SHRP指标对2种改性剂、3种基质沥青组合的改性沥青在不同老化状态的高、低温性能进行了研究,试验结果表明改性沥青经老化后,高温性能提高,而低温性能有好有差。取决于改性沥青组合及其相容性,而且线型和星型SBS改性剂在改善效果上不存在孰优孰劣,基质沥青是影响改性沥青效果和相容性的重要因素。