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。     

拌和温度对高温铺装环氧沥青性能的影响

高温铺装环氧沥青是一种性能优异的道路铺面材料,固化后强度较高且在高温下不易熔融流动。但是制备工艺对环氧沥青性能有显著影响,其中拌和温度对其各项性能的影响尤为显著。文中针对不同沥青作为基体的环氧沥青体系,分别研究了在150、170和190℃下拌和制备的环氧沥青的相态结构、力学性能和玻璃化转变过程。与150℃下拌和制得的环氧沥青固化物相比,170和190℃下制备的环氧沥青固化物的相容性明显改善,其力学性能也相对较高,其中170℃下制备的环氧沥青拉伸强度最高可达3.0 MPa,断裂伸长率为395%;此外190℃下制备的环氧沥青的玻璃化转变温度可降低至-13.7℃,在较低温度条件下能够保持良好的韧性,具备一定的变形能力。     

高温多雨地区橡胶沥青粘度技术指标的试验研究

根据国外橡胶沥青粘度技术评价指标,对目前国内常见的3种粘度技术指标进行分析研究,采用常规粘度试验,找出在170~190℃试验范围内橡胶沥青粘度指标与试验温度的关系式,确定国内3种橡胶沥青粘度技术指标的共同范围。结合高温多雨地区沥青混合料路用性能的要求,采用粘度处于共同范围内、外的橡胶沥青制备橡胶沥青混合料,分别对其马歇尔体积指标、高温稳定性能及水稳定性能进行分析评价,最终初步确定出适合高温多雨地区的橡胶沥青粘度技术标准。研究结果表明,这3种橡胶沥青在170~190℃范围内其粘度指标随温度变化的趋势基本相同,且由其制成的橡胶沥青混合料的水稳定性能随着粘度的增大而增大,而高温稳定性能则随粘度增大到一定程度后降低。     

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。     

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。     

不同溶胀反应时间下TOR橡胶沥青性能变化规律的试验研究

在橡胶沥青中加入维他连接剂(TOR)是一种新型的化学改性方法,原材料选用金陵70号沥青,宏磊60目废旧橡胶粉,通过维他连接剂化学改性,根据选择的最佳制备工艺与反应温度,对TOR橡胶沥青及普通橡胶沥青在不同溶胀反应时间下进行170℃黏度试验,比较其黏度变化规律,并测定TOR橡胶沥青的针入度、延度、软化点随溶胀反应时间的变化,最后选择适合TOR橡胶沥青的SMA13级配,用湿法工艺成型车辙试件,测试出各溶胀时间TOR橡胶沥青混合料车辙试件的动稳定度.并根据黏度及动稳定度变化规律总结出最佳的溶胀反应时间.     

溶胀时间对TPS沥青黏度影响性分析

溶胀时间及温度对热塑性橡胶改性沥青的性能具有重要影响,根据热塑性橡胶改性沥青的黏度变化机理,采用高速剪切配合低速搅拌的方式,添加额定比例的TPS对沥青进行改性.剪切时间为30 min,低速搅拌过程分别采用0.5h、1.0h、1.5h、2.0h、2.5h、3.0h等6种不同的时间,以表征溶胀时间对沥青黏度的影响.通过不同温度水平下的布氏黏度试验,得出改性沥青在整个温度区间的黏度变化情况,并对其变化机理进行了分析.     

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。     

发泡温度对泡沫温拌橡胶沥青高温性能的影响

为了探究橡胶沥青的发泡温度对泡沫温拌橡胶沥青高温性能的影响,通过软化点值以及DSR温度扫描试验获得的破坏温度值,评价不同沥青发泡温度下的泡沫温拌橡胶沥青胶结料的高温性能。并分别采用不同发泡温度下得到的泡沫温拌橡胶沥青胶结料进行混合料的拌制,通过空隙率试验和车辙试验对泡沫温拌橡胶沥青混合料的压实性和高温稳定性进行评价。试验结果表明:橡胶沥青发泡温度对泡沫温拌橡胶沥青的高温性能具有重要的影响,橡胶沥青发泡温度低于180℃时,发泡效果较差。橡胶沥青胶结料在发泡温度为185~190℃的情况下,所得到的泡沫温拌橡胶沥青胶结料及泡沫温拌橡胶沥青混合料的压实性和高温性能最优。当发泡温度再升高时,其高温性能变差。     

路用橡胶沥青性能研究

该文对橡胶沥青在不同胶粉掺量、不同静置存放时间与静置温度、添加脱硫外掺剂的三大指标、弹性恢复、旋转粘度等性能指标进行研究,分析其变化规律,研究结果表明:胶粉掺量、静置时间与静置温度对橡胶沥青的性能有较大影响,脱硫后性能更佳。     

温拌剂对橡胶沥青及沥青混合料路用性能影响分析

分析了两种温拌剂对橡胶沥青胶浆性能及其混合料路用性能的影响。结果表明:就沥青胶浆而言,Sasobit的降粘特性优于EWMA-1且有利于提高胶浆抗车辙性能;而EWMA-1有利于减缓橡胶沥青的老化。就橡胶沥青混合料而言,掺Sasobit使得混合料抗车辙性能提高36.9%,而水稳定性、低温抗裂性及疲劳性能分别衰减3.7%、15.9%和19.8%,掺EWMA-1低温抗裂性和疲劳性能分别提升2.5%和13.5%。掺Sasobit的最佳击实温度范围为132~170℃,掺EWMA-1的最佳击实温度范围为128~170℃,掺EWMA-1更易于压实。最后,建议Sasobit的掺量不宜超过3%,EMWA-1的掺量不宜超过0.6%。     

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。     

高模量沥青混合料试验参数与设计优化

为了分析高模量沥青混合料的性能并优化其设计,通过马歇尔试验,研究干拌时间、拌合温度、沥青混合料拌合时间、击实温度4个参数对沥青混合料性能的影响,提出了高模量沥青混凝土马歇尔试验参数优化意见,改性剂与集料的干拌时间控制在15s,拌合温度约170℃~175℃,沥青和集料的拌合时间为150~210s,击实温度控制在160℃~165℃;还提出了改进的高模量沥青混合料马歇尔设计方法及流程。     

碎石上封层橡胶改性沥青混合料设计参数试验及路用性能评价

通过沥青爬升高度试验、浸水扫刷试验、低温敲击试验和黏结性能试验,设计了橡胶改性沥青碎石封层,并确定了沥青洒布和集料撒布温度。在此基础上评价了橡胶改性沥青碎石封层的路用性能。结果表明:4.75~9.50 mm粒级的橡胶改性沥青碎石封层的沥青洒布和集料撒布温度分别为170℃,140℃,最佳沥青洒布量和集料撒布量分别为1.6,6.0 kg/m2;9.5~13.2 mm粒级的橡胶改性沥青碎石封层的沥青洒布和集料撒布温度分别为170℃,130℃,最佳沥青洒布量和集料撒布量分别为1.8,8.0 kg/m2。橡胶改性沥青碎石封层具有最优的抗低温脱落和抗冻融循环性能。     

橡胶改性沥青存储稳定性及改善措施研究

橡胶沥青以其良好的路用性能和经济效益优势得到了国内外广泛应用,但是橡胶沥青存储稳定性较差,造成橡胶沥青生产和质量的不稳定,为了探讨橡胶沥青的储存稳定性,利用自主开发的改性沥青存储稳定性测试仪MAST研究了胶粉掺量、存储温度和存储时间对橡胶沥青存储稳定性的影响规律,在此基础上提出了利用搅拌存储和添加稳定剂的方式来改善橡胶沥青存储稳定性并进行了试验分析,结果表明这种方式对改善橡胶沥青存储稳定性能有着良好的效果.     

橡胶沥青配伍性及黏附性能研究

为了评价橡胶沥青配伍性及黏附性能,选取5种不同油源基质沥青加工得到橡胶沥青,分析基质沥青组分、胶粉掺量与橡胶沥青常规性能的关联性;基于表面自由能理论,通过测定橡胶沥青的表面自由能及其参数,考察基质沥青组分、胶粉的含量、薄膜烘箱热老化及紫外光老化对橡胶沥青黏附性能的影响。结果表明:橡胶沥青针入度、软化点、延度指标受基质沥青性质影响明显,胶质和沥青质含量较高的沥青加工得到的橡胶沥青针入度小、软化点高、运动黏度较大;若生产用于热区,基质沥青宜选择重组分含量多的70~#基质沥青或者50~#沥青;随着胶粉含量的增加,橡胶沥青针入度减小、软化点升高,但其延度值较为接近,胶粉含量宜根据沥青组分信息确定掺加量;橡胶沥青在高温条件下储存会使其黏度下降,在180℃条件下储存8 h黏度将会下降60%,橡胶沥青在生产使用过程中应降低温度储存,高温下储存时间不宜超过8 h;随着胶粉掺量的增大,橡胶沥青的表面能增大;经过5,10,15 h薄膜烘箱热老化后沥青表面能呈现增大趋势,但老化后表面能变化率较小;紫外老化对橡胶沥青表面能性质影响不明显,组分不同的基质沥青加工得到的橡胶沥青经过10,20 d紫外光老化后表面能变化趋势不同。橡胶沥青的表面能主要受基质沥青品质的影响,受热老化时间和胶粉含量影响较小。     

东北季冻区橡胶复合改性沥青适用性对比分析

为分析橡胶复合改性沥青在东北季冻区适用性,通过分析橡胶复合改性沥青与SBS改性沥青及其沥青混合料的差异,分别从沥青指标、黏附性、光谱图、沥青混合料的路用性能及经济性、施工性能进行对比。对比结果表明:橡胶复合改性沥青与集料黏附性优于SBS改性沥青,延度、存储稳定性及光谱分析准确性均不如SBS改性沥青,其余指标相当;橡胶复合改性沥青混合料成本较高,水稳定性高于SBS改性沥青混合料,其余路用性能指标相当;橡胶复合改性沥青易离析,入罐后加热时间达12h以上方可使用,施工过程中对各环节温度要求较SBS混合料高,施工期间需充分做好沥青的供应计划与沥青混合料温度的保护措施。综合对比分析结果表明:橡胶复合改性沥青具有较高的黏度,沥青黏附性及沥青混合料抗水损害性能较SBS沥青具有一定优势,其他路用性能指标相当,且具有显著的环保效益。在做好沥青存储及混合料施工控制条件下,采用橡胶复合改性沥青对提高东北季冻区路面质量及行驶舒适性具有积极的意义。     

基于活化温度的橡胶沥青流变及微观性能研究

为提高胶粉在沥青中的分散性和稳定性,探索不同活化温度下橡胶沥青的反应机理,采用布氏黏度及流变试验对不同活化温度下橡胶沥青的性能变化规律进行了研究,并结合荧光显微、红外光谱试验探究橡胶沥青微观结构变化。结果表明:荧光显微技术能清楚真实的观测到胶粉与沥青的交互状态;随着活化温度的升高,橡胶颗粒脱硫降解作用加剧,胶粉的交联结构在高温作用下不断被破坏,较低的活化温度下胶粉既能充分溶胀脱硫又可保留较好的力学性能;红外光谱测试证实,活化温度升高导致橡胶分子主链断裂,是胶粉在沥青中力学性能贡献下降的原因。     

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。     

热老化对沥青混合料疲劳性能影响研究

对沥青混合料在135℃和160℃老化温度下老化4 h和24 h后,分析热老化对疲劳性能的影响,并得出随着热老化程度的加深,沥青混合料疲劳性能也越来越差。经过135℃老化4 h与未经过老化的沥青混合料的疲劳性能差异不大,而经过160℃老化24 h的沥青混合料已经老化过度,疲劳性能较差。因此在施工中要控制好施工温度,同时沥青混合料从拌和到碾压完成控制在4 h内,有利于改善沥青混合料疲劳性能。