基于MSCR的SBS、SBR改性沥青蠕变恢复特性研究

在高温高速剪切条件下制备3%、4%、5%、6%掺量的SBS、SBR聚合物改性沥青,测试沥青的常规性能指标;基于多应力蠕变恢复试验(MSCR),研究聚合物改性沥青在100 Pa和3 200 Pa应力条件下的应变特性;采用灰色关联度方法分析沥青常规性能指标与平均应变恢复率R(P)和平均不可恢复蠕变柔量Jnr(P)的相关性。结果表明,在基质沥青中掺入SBS、SBR均能够有效改善沥青的路用性能,使沥青的针入度降低,软化点、延度、弹性恢复增大;加入改性剂后沥青的R(P)增大,Jnr(P)减小,SBS改性剂能够增大沥青复合模量中的弹性成分,进而提高沥青的蠕变恢复能力,SBR改性沥青的柔性变形能力优于SBS改性沥青;聚合物改性沥青在不同应力条件下的蠕变规律具有显著差异,在低应力条件下的蠕变恢复能力更强;聚合物改性沥青的常规性能与其平均应变恢复率R(P)和不可恢复蠕变柔量Jnr(P)具有良好相关性,可以采用蠕变性能指标来评价聚合物改性沥青的路用性能。     

基于微细观尺度试验的纤维增强沥青胶浆性能研究

针对纤维掺入沥青胶浆对其高低温性能产生的影响,通过重复蠕变恢复试验、多应力蠕变恢复试验及弯曲蠕变劲度试验系统的研究,分析了纤维掺量、温度、应力水平及纤维种类等因素的影响结果。研究表明:1掺入纤维能提高胶浆的高低温性能,其性能提升与纤维掺量成正比,同时对温度较敏感,温度升高使胶浆累积应变及其速率增大;2应力水平对纤维胶浆高温性能影响较大,随应力增大,胶浆恢复率R降低,不可恢复蠕变柔量Jnr增大。在较高应力水平下,纤维对胶浆R值提高和Jnr值降低显著,其中玄武岩纤维最佳,聚酯纤维次之,而改性沥青最小。     

温拌剂对生物沥青结合料高温流变性能的影响

为研究温拌剂对生物沥青结合料高温流变性能的影响,以生物沥青结合料和温拌剂为研究对象,对掺加了温拌剂的生物沥青结合料分别进行动态剪切流变试验(DSR)和多应力重复蠕变恢复试验(MSCR),以复数模量G*、相位角δ、车辙因子G*/sinδ、恢复率R和不可恢复蠕变柔量Jnr为评价指标,研究了2种温拌剂类型(质量比为2%的Sasobit和质量比为0.35%Rediset)、3种生物质重油掺量(质量比分别为5%,15%,25%)对生物沥青结合料高温流变性能的影响。研究结果表明,未老化的生物沥青结合料抗车辙性能随着生物质重油掺量的增加而降低,黏性成分亦随着生物质重油掺量增加而减小,短期老化后生物沥青结合料抗车辙性能随着生物质重油掺量的增加而增大,弹性成分比例明显增大。Sasobit温拌剂的加入能够降低生物沥青结合料的黏性行为,增强延迟弹性,提高生物沥青结合料的高温抗车辙性能。加入Sasobit使得生物沥青的复数模量G*和车辙因子G*/sinδ值提高超过100%,不可恢复蠕变柔量Jnr值降低大于60%。Rediset温拌剂可以降低生物沥青结合料的高温老化速度,对生物沥青结合料的老化有较强的抑制作用。具有抗老化的优势,其温度敏感性比Sasobit温拌剂要低。Sasobit和Rediset温拌剂均可以提高生物沥青应力敏感性,使生物沥青在高应力水平下的黏弹性更加显著。     

基于动态剪切流变试验的沥青高温性能评价

沥青的高温稳定性作为沥青路面材料设计的输入参数之一，能够保证沥青路面使用寿命内不发生严重车辙病害。为了探究沥青的高温黏弹性行为，选取三种基质沥青和两种改性沥青，利用动态剪切流变仪（DSR）对其高温性能进行测试。对比了不同沥青的软化点、PG高温分级结果和多应力重复蠕变试验（MSCR）实验结果的一致性。试验结果表明，采用不同实验所得的结果具有一致性，改性沥青的高温性能优于基质沥青。改性沥青的软化点、车辙因子（G*/sin δ）和蠕变回复率（R）均大于基质沥青，而不可回复蠕变柔量（Jnr）小于基质沥青。此外，基于DSR的测试指标相比针入度和软化点能够更好地表征沥青的黏弹性性能，并且更好地模拟在实际路面上车辙的产生发展过程。     

煤制油渣对沥青高温-疲劳流变性能的影响研究

采用多重应力蠕变恢复(MSCR)试验、频率扫描(FS)试验、线性振幅扫描(LAS)试验研究煤制油渣对沥青高温性能与疲劳性能的影响.试验结果表明:煤制油渣可以有效降低沥青的不可恢复柔量Jnr,显著提高沥青的高温抗车辙能力及交通适用等级,且当煤制油渣掺量较低时,对沥青高温性能的改善效果较为明显;煤制油渣对沥青恢复率R的改善...     

基于重复剪切蠕变的硬质沥青高温性能研究

针对5种国产硬质沥青全面开展了其高温性能的研究,通过传统现象学试验指标软化点、动力黏度首先进行表征,然后采用美国SHRP计划提出的动态剪切流变试验,评价了国产硬质沥青在52℃~76℃条件下的车辙因子,研究结果均发现硬质沥青具有优异的高温性能。在此基础上,采用动态剪切重复蠕变试验着重进行硬质沥青高温蠕变及其回复特性的研究,结果显示,硬质沥青不可回复蠕变柔量Jnr较低,充分说明国产硬质沥青具有显著的高温路用性能。回归分析发现,硬质沥青软化点与Jnr具有较好的相关性。多种方法证实了硬质沥青优异的高温性能,硬质沥青对于解决我国频现的路面车辙病害具有重要意义。     

基于MSCR试验的SBS改性沥青高温性能研究

沥青胶结料的评价体系中,采用针入度评价体系和PG高温分级方法,往往出现某改性沥青能满足规范要求,但现场仍然会出现严重的车辙病害。针对这种不足,在红外光谱试验基础上,结合重复蠕变恢复试验特点,采用多应力重复蠕变恢复试验(Muti-Stress Creep and Recovery,MSCR)法分析指标评价沥青高温性能的适宜性和准确性。     

重复蠕变试验评价沥青高温性能的研究

为评价改性沥青的高温性能,该文通过重复蠕变试验方法与路面实际荷载-变形响应模型比较发现,重复蠕变试验能够考虑沥青延迟弹性对高温性能的影响,累积应变与混合料高温性能相关性较好,证明累积应变能够较好地评价普通沥青及改性沥青的高温性能。     

高模量沥青结合料流变特性

为提高沥青路面的耐久性,丰富长寿命路面结构组合方案,急需对沥青结合料高模量技术开展深入研究。研究围绕2种高模量技术手段,采用常见的高模量剂HM-A制备改性沥青以及20号硬质沥青,分别采用差示扫描量热（DSC）试验研究2种结合料的物质组成特性,采用动态剪切流变（DSR）试验和多应力蠕变恢复（MSCR）试验分析热氧老化前后沥青流变性能及高温流变性能,开展了黏弹物理模型参数分析,最后运用汉堡车辙试验、动态模量试验进行比较。研究结果表明：硬质沥青老化前后温度敏感性低于高模量改性沥青;老化沥青的相位角δ较老化前下降,车辙因子G^*/sinδ较老化前升高;同温度下,随着应力增大不可恢复蠕变柔量J_nr增大、蠕变恢复率R减少,在相同应力下随着温度增大J_nr增大、R减小;Burgers模型说明温度对沥青结合料的黏弹性影响显著,HM-A对基质沥青高温性能提升明显,最佳掺量为8%。其中,高模量剂与基质沥青标号匹配方可发挥出高模量沥青的优势。     

不同结构SBS对改性沥青高低温性能影响研究

使用不同型号的SBS改性剂制备改性沥青,采用常规性能指标评价方法,频率扫描、多应力蠕变恢复试验(MSCR)以及弯曲梁流变试验(BBR)对改性沥青的高低温性能进行评价。研究结果表明:SBS可以有效提高沥青储存模量和损失模量,提高沥青黏弹性能,星型改性剂能较大幅度提升沥青高温性能,制备的改性沥青平均恢复率较高,平均不可恢复蠕变柔量较小,但是与沥青相容性较差。线型SBS能较大幅度地提升沥青低温性能,改性沥青蠕变劲度减小,且与沥青相容性较好,丁二烯/苯乙烯嵌段比越大,对沥青低温性能提升越明显,沥青BBR试验中的蠕变劲度与常规指标中5℃延度有较好的相关性,可以作为评价沥青低温性能的重要指标。     

沥青抗车辙性能评价指标研究

为对沥青抗车辙性能评价指标进行优选,该文制备PG高温等级为76的基质沥青、Rubber、SBS和PE改性沥青进行了相关指标的试验研究。结果表明:针入度、软化点以及车辙因子(G*/sinδ)不适宜用作改性沥青抗车辙性能评价指标;相位角大于55°时的Shenoy参数和不可恢复柔量(Jnr)适用于各种沥青的抗车辙性能评价;3种改性沥青中Rubber改性沥青的应力敏感最强、蠕变恢复时间敏感性最弱,温度敏感性则与另外两种改性沥青相当。推荐采用Jnr值作为沥青抗车辙性能评价指标。     

多聚磷酸—橡胶粉改性沥青及混合料性能研究

为分析多聚磷酸对橡胶改性沥青高低温性能的影响,利用动态剪切流变仪、弯曲梁蠕变劲度试验及常规试验分别对基质沥青、橡胶改性沥青及不同多聚磷酸掺量的复合改性沥青5种沥青进行试验。采用温度扫描试验、多应力重复蠕变试验和软化点试验研究沥青高温稳定性,采用弯曲蠕变劲度试验和延度试验研究沥青低温抗裂性,并采用车辙试验和低温小梁弯曲试验研究沥青混合料的路用性能。结果表明：橡胶粉改性剂可以显著改善沥青高温稳定性和低温抗裂性;多聚磷酸可以改善橡胶改性沥青高温性能,且掺量越多,改性效果越明显,可以显著提升沥青混合料高温性能;多聚磷酸对橡胶改性沥青低温性能没有明显的影响,对沥青混合料低温性能会有一定程度的削弱。     

橡胶/多聚磷酸复合改性沥青高低温性能研究

为分析多聚磷酸对橡胶改性沥青的高低温性能的影响,采用动态剪切流变仪、弯曲梁蠕变劲度试验及常规试验分别对基质沥青、橡胶改性沥青、不同多聚磷酸掺量的复合改性沥青5种沥青进行温度扫描试验、多应力重复蠕变试验和软化点试验研究沥青的高温稳定性,采用弯曲蠕变劲度试验和延度试验研究沥青的低温抗裂性。结果表明,橡胶粉改性剂可以显著改善沥青的高温稳定性和低温抗裂性;多聚磷酸可以改善橡胶改性沥青的高温性能,且掺量越多,改性效果越明显;多聚磷酸对橡胶改性沥青的低温性能没有明显的影响。     

基于MSCR试验的BRA改性沥青高温性能分析

为了更好地评价BRA改性沥青高温性能,对BRA掺量不同的改性沥青、SBS改性沥青进行了常规震荡剪切试验(DSR)和多应力蠕变恢复试验(MSCR),对比分析BRA改性沥青高温性能,并利用车辙试验验证BRA改性沥青混合料高温性能.结果 表明:PG高温性能分级难以准确区分不同种类沥青高温性能;BRA的掺入能显著增强沥青的高温变形恢复能力及抗永久变形能力;在一定条件下,高BRA掺量改性沥青的抗永久变形能力与SBS改性沥青相当;BRA改性沥青的应力敏感性较SBS改性沥青而言更不易受温度变化的影响;Jnr0.1、Jnr3.2可作为BRA改性沥青高温性能评价指标.     

橡胶沥青零剪切粘度确定方法的研究

为了选择合理的指标来评价橡胶沥青的零剪切粘度,采用动态频率扫描试验、蠕变恢复试验以及重复蠕变试验对橡胶沥青零剪切粘度进行评价。同时,利用零剪切粘度来评价胶粉掺量对改性沥青高温性能的影响。试验结果表明：橡胶沥青零剪切粘度可以采用Carreau模型拟合,或者通过恢复阶段得到的零剪切粘度进行确定。同时,随胶粉掺量的不断增加,橡胶沥青的粘度也有较大程度增长,高温性能显著增加。     

SBS-SBR 复合改性沥青黏弹特性研究

采用物理共混方法制备SBS改性沥青、SBR改性沥青和SBS-SBR复合改性沥青,基于动态剪切流变仪(DSR)测试沥青在温度扫描模式下的复数模量和相位角,评价沥青的高温性能;采用多应力蠕变恢复试验(MSCR)测试沥青在蠕变加载过程中的应力响应特征,最后基于BBR试验评价沥青的低温性能。结果表明:在沥青中掺入SBS和SBR能够大幅提高沥青的高温抗变形能力,疲劳极限温度能够表征沥青的抗疲劳性能,沥青的粘性特征和疲劳性能具有相关性,基质沥青在高温下具有良好的疲劳特性;MSCR试验结果表明,改性沥青具有显著的弹性恢复特性,沥青的可恢复变形随着应力的增大逐渐降低;低温梁流变试验(BBR)结果显示,掺入SBS与SBR能够提高沥青在低温下的应力松弛能力和抗裂性能。     

废胶粉改性沥青混合料路用性能研究

废胶粉改性沥青能够有效改善沥青路面的路用性能,并且能够解决废旧轮胎所带来的环境问题.文中对基质沥青和一定胶粉掺量的橡胶改性沥青的高温性能和低温性能进行试验分析,并且选取Sup20和AR-AC20两种混合料类型对基质沥青混合料和橡胶沥青混合料的高温性能、低温性能以及水稳定性进行对比分析.研究结果表明橡胶沥青胶结料的高、低温性能均优于基质沥青;橡胶沥青混合料的高、低温性能相比于基质沥青混合料均有一定程度的提高;橡胶沥青的水稳定性能与基质沥青相比没有明显提高.     

基于MSCR试验的橡胶改性沥青高温性能

为了准确地反映橡胶改性沥青的高温性能,采用多重应力蠕变恢复(MSCR)试验对橡胶改性沥青的高温性能进行评价。研究结果表明:随着胶粉掺量的增大,橡胶改性沥青的不可恢复蠕变柔量J_(nr)呈减小趋势,变形恢复率R呈增大趋势。R对温度的敏感性较低,J_(nr)对温度的敏感性较大,增大胶粉掺量能够减小J_(nr)对温度的敏感性。AASHTO M332-14标准中的J_(nr)分级指标不适用于所有改性沥青,其适用性应视具体的改性剂而定。     

新型活性橡胶对密级配沥青混合料的影响研究

选取3种掺量活性橡胶,采用沥青胶结料常规性能和SHRP评价体系,分析活性橡胶对沥青胶结料的改性效果,并在活性橡胶密级配沥青混合料设计方法的基础上进行活性橡胶掺量对密级配混合料AC路用性能影响分析。结果表明,掺加活性橡胶后沥青胶结料的高温稳定性显著提高,低温抗裂性、抗疲劳能力得到改善;活性橡胶可替代部分沥青并达到相同的体积指标,且活性橡胶密级配混合料AC-20的动稳定度达到5 282次/mm,综合性能优异;活性橡胶用于密级配混合料AC-20的最佳掺量为17%。     

温拌添加剂对橡胶沥青流变性能的影响

为了研究温拌添加剂对橡胶沥青流变性能的影响,采用了粘性流动测量、蠕变、蠕变恢复、重复蠕变恢复以及凝胶渗透色谱等试验方法,通过绘制主曲线图研究了不同温拌添加剂对橡胶沥青流变性能的影响。研究表明:Sasobit型添加剂能够提高橡胶沥青路面最高温度下的粘度,增强其抗永久变形的能力;同时使得橡胶沥青结合料在拌和温度下表现出较低的粘度,从而有利于提高橡胶沥青的工作性。