高模量沥青的研发及其性能提升

采用动态剪切流变试验(DSR)等方法研发出一种高模量沥青.通过对高模量沥青配方技术比选,确定实现高模量沥青的方案;初调两种基质沥青的掺配比例,精调SBS改性剂剂量,提出高模量沥青的制备方案;采用动态模量、车辙试验和低温弯曲试验,验证该高模量沥青混合料的性能.研究结果表明:30#基质沥青和SBS改性剂对实现高模量沥青性能...     

柔性聚丙烯纤维-改性乳化沥青混合料的性能

基于"工程地圈系统",首先分析影响路面结构性能的因素,然后以湿轮磨耗值和负荷轮粘砂量为评价指标,通过室内试验给出纤维沥青混合料的试验配合比,并分析纤维长度对混合料性能的影响;测试纤维沥青混合料的抗剪切、抗裂、抗疲劳等性能,对纤维增强沥青混合料性能的机理进行解释。结果表明:聚丙烯纤维-改性乳化沥青混合料试验配合比为纤维∶沥青∶石料∶水=0.25∶11.5∶100∶9.0,施工配合比建议为0.25∶11.5∶100∶11.5。当纤维长度大于两倍石料最大粒径时,对混合料性能的提高并不明显;温度越高则纤维沥青混合料的质量损失越小,并最终趋于稳定。纤维沥青混合料和沥青混合料对应的临界抗飞散温度分别是25和40℃;纤维的加入,使得混合料抗剪、抗裂、抗疲劳等性能均有所提高。     

岩沥青对沥青混合料路用性能的研究

文章针对国产岩沥青的特性,对不同掺量的岩沥青改性沥青混合料和复合改性沥青混合料SMA-10的水稳定性,高温稳定性和低温抗裂性分别进行室内对比试验研究。结果表明,随着岩沥青掺量的增加,岩沥青改性混合料和复合改性沥青混合料的水稳定性,高温稳定性和低温抗裂性等路用性能改善明显,其中,以岩沥青掺量为沥青混合料质量的4%时,综合路用性能改善效果最好。     

苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物与废橡胶粉复合改性高黏沥青及混合料性能研究

为了评价高黏改性剂对沥青性能的影响,采用高速剪切法制备了苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青、废橡胶粉改性沥青和两种SBS/橡胶粉复合改性高黏沥青。通过三大指标试验、黏度试验、高温车辙试验和低温小梁弯曲试验,研究了高黏沥青的高低温性能、感温性能及沥青混合料路用性能。结果表明:4种改性沥青的高低温性能随各自改性剂掺量的增加逐渐提高,掺加10%北美岩沥青或2.5%多聚磷酸(PPA)的高黏沥青感温性能更稳定,较大幅度提升了黏度值,高温性能改善明显;掺加2.5%PPA的高黏沥青及其混合料能够更好地抵抗高温条件下的性能衰减,保证了使用效果,更适用于温度较高地区;掺加10%北美岩沥青的高黏沥青及其混合料在低温条件下性能良好,推荐在低温地区使用。     

基于DSR试验的硅藻土/玄武岩纤维复合改性沥青性能研究

为探究硅藻土和玄武岩纤维复合改性对沥青性能的影响,通过动态剪切流变(DSR)试验,以硅藻土和玄武岩纤维掺量为自变量,深入分析玄武岩纤维和硅藻土复合改性对沥青高温和疲劳性能的影响;并根据CAM模型拟合分析了不同复合掺量硅藻土和玄武岩纤维对沥青流变特性的作用;通过双因素方差分析方法,研究玄武岩纤维和硅藻土之间的交互作用,并分析玄武岩纤维、硅藻土以及两者之间的交互作用对复合改性沥青各项性能影响的显著性。研究结果表明:复掺硅藻土和玄武岩纤维可以显著改善沥青的高温性能,降低沥青材料的温度敏感性,但玄武岩纤维掺量过多时,会对沥青性能产生不利影响。     

PR.M/胶粉复合改性沥青流变及微观特性研究

为改善基质沥青的高、低温性能,采用胶粉和高模量剂PR.M对其进行复配改性.利用动态剪切流变和弯曲梁流变试验评价了PR.M/胶粉复合改性沥青的高、低温流变性能;通过多应力重复蠕变(MSCR)试验分析了PR.M/胶粉复合改性沥青的抗永久性变形能力;借助热重分析试验获得了PR.M/胶粉复合改性沥青的热分解温度;应用傅里叶变换红外光谱试验探究了PR.M/胶粉复合改性沥青制备过程中可能发生的化学反应;利用荧光显微试验分析了PR.M/胶粉复合改性沥青中胶粉及PR.M的作用机理.结果表明:PR.M对基质沥青的高温性能改善效果优于胶粉;胶粉可以改善基质沥青的低温性能;胶粉和PR.M均可以提高基质沥青的抗永久变形能力;PR.M/胶粉复合改性沥青的热分解温度与PR.M、胶粉的掺量有关,PR.M和胶粉的掺量越大,复合改性沥青的热分解温度越高;PR.M/胶粉复合改性沥青制备过程以物理共混为主,伴随化学反应的发生;胶粉溶胀改善了基质沥青的低温性能,PR.M溶胀改善了基质沥青的高温性能.     

反应性弹性体三元共聚物改性沥青及其混合料性能与机制

采用黏度试验和动态剪切流变试验研究了反应性弹性体三元共聚物（RET）对基质沥青与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）改性沥青性能的影响,通过原子力显微镜（AFM）分析了SBS改性沥青和RET-SBS改性沥青的表面形貌特征,并采用车辙试验、低温弯曲试验、弯曲疲劳试验及加速加载试验评价了RET改性沥青混合料的各项技术性能,最后通过Weibull分布,分析了不同RET改性沥青混合料在不同失效概率下的疲劳性能。结果表明：RET的掺入提高了沥青的黏度和抗车辙因子,对沥青的高温性能有较大改善;通过掺入RET-SBS,增加了改性沥青中的黏性成分;相较于SBS改性沥青,RET-SBS改性沥青的表面粗糙度显著增大;RET改性剂能够明显改善沥青混合料的高温稳定性;RET与SBS改性剂复配,可有效弥补RET对沥青混合料低温性能的不足,明显改善沥青混合料的疲劳性能和高温长期稳定性。     

粉煤灰／海泡石纤维复合沥青混合料的制备与性能研究

从海泡石纤维和粉煤灰纤维的微观结构特性出发，进行粉煤灰，海泡石复合纤维增强沥青复合材料的制备。通过路用性能试验，研究了海泡石纤维和粉煤灰纤维对沥青混合料性能的影响以及结合机理。结果表明，添加适量海泡石和粉煤灰纤维可以制备性能优良的纤维复合沥青混合料。海泡石纤维对沥青表现极强吸持能力，有效调节沥青与胶浆的含量。粉煤灰纤维在沥青中主要起加固和改善混合料的作用。两种纤维的添加，使沥青混合料的高温变形性、水稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性等显著提高。     

玄武岩纤维对老化沥青混合料路用性能的影响

为研究玄武岩纤维对老化沥青混合料路用性能的影响,通过车辙试验、低温弯曲小梁试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验研究了玄武岩纤维对沥青混合料抗老化性能的作用。试验结果表明:虽然玄武岩纤维沥青混合料的动稳定度随老化时间增加,但相对于普通沥青混合料而言,其增加的幅度减缓,提出采用相对变形率作为老化性能评价指标;玄武岩纤维延缓了沥青混合料老化性能的衰变,使得老化后的混合料低温抗裂性改善;经短期老化和长期老化后玄武岩纤维沥青混合料水稳定性能均优于普通沥青混合料,且玄武岩纤维显著降低了长期老化试件的未冻融劈裂强度,因此在应用中应适当增加碾压次数。     

高模量沥青混合料抗变形性能研究

从施工工艺出发,提出了高模量沥青混合料拌和与成型过程中的控制指标。分别采用静态回弹模量测试、单轴蠕变试验和低温弯曲试验出发,对高模量沥青混合料的高温和低温抗变形能力进行分析,综合分析结果给出PR和PA两种改性剂的合理掺量,并推荐将低温破坏应变作为高模量沥青混合料低温抗变形能力评价指标。     

粒化聚合物抗车辙剂对沥青和沥青混合料的改性机理

粒化聚合物抗车辙剂PLAST.S可以改善沥青及沥青混合料的性能,为了研究PLAST.S的改性机理,首先研究了PLAST.S改性不同基质沥青的主要技术指标,并与相同加工工艺下相应基质沥青的技术指标进行对比;然后采用干法和湿法工艺,分析了PLAST.S改性沥青混合料的路用性能;最后结合PLAST.S溶于沥青和成型沥青混合料时的物理形态,以及PLAST.S对沥青及沥青混合料性能的改善效果,分析了PLAST.S的改性机理.研究结果表明:在沥青中添加PLAST.S后,可以减小沥青的针入度,增大沥青的软化点,但是沥青的延度也随之减小,并且随着加热搅拌时间的延长,变化幅度相对增大;PLAST.S可以显著提高沥青混合料的高温稳定性与水稳定性,但对沥青混合料低温抗裂性能无显著改善;PLAST.S对沥青及沥青混合料主要起物理改性作用,高温下PLAST.S物理形态发生变化,冷却后通过增稠或加筋、填隙、牵制等作用分别改善沥青或沥青混合料的性能.     

异丙醇添加改善PVA/PEDOT∶PSS有机导电纤维表面形貌及性能研究

将浓度为10%(wt,质量分数,下同)的完全醇解的聚乙烯醇(PVA)水溶液与聚3,4-乙撑二氧噻吩∶聚对苯乙烯磺酸根阴离子(PEDOT∶PSS)分散液经高速搅拌共混制得纺丝液,采用湿法纺丝的方法制备PVA/PEDOT∶PSS复合导电纤维。通过向甲醇凝固浴中添加异丙醇改善PVA/PEDOT∶PSS复合导电纤维的表面微观形貌、导电及拉伸力学性能。混合凝固浴中异丙醇与甲醇的质量比分别为0∶1、1∶5、1∶4、1∶3、1∶2和1∶1,探究异丙醇添加量的变化对PVA/PEDOT∶PSS复合导电纤维表面微观形貌及力学、导电性能的影响。采用扫描电子显微镜、红外光谱分析仪、高阻计和电子单纤维强力仪对复合纤维进行测试表征。结果表明:异丙醇的添加改善了PVA/PEDOT∶PSS复合导电纤维的表面微观形貌、导电及拉伸力学性能。随着凝固浴中异丙醇含量的增加,PVA/PEDOT∶PSS复合导电纤维表面的沟槽逐渐减少,纤维表面逐渐变得光滑;复合纤维的电导率小幅度提升;复合纤维的拉伸强度提高,断裂伸长增加。     

粒化聚合物抗车辙剂对沥和沥青混合料的改性机理

粒化聚合物抗车辙剂PLAST.S可以改善沥青及沥青混合料的性能,为了研究PLAST.S的改性机理,首先研究了PLAST.S改性不同基质沥青的主要技术指标,并与相同加工工艺下相应基质沥青的技术指标进行对比;然后采用干法和湿法工艺,分析了PLAST.S改性沥青混合料的路用性能;最后结合PLAST.S溶于沥青和成型沥青混合料时的物理形态,以及PLAST.S对沥青及沥青混合料性能的改善效果,分析了PLAST.S的改性机理。研究结果表明:在沥青中添加PLAST.S后,可以减小沥青的针入度,增大沥青的软化点,但是沥青的延度也随之减小,并且随着加热搅拌时间的延长,变化幅度相对增大;PLAST.S可以显著提高沥青混合料的高温稳定性与水稳定性,但对沥青混合料低温抗裂性能无显著改善;PLAST.S对沥青及沥青混合料主要起物理改性作用,高温下PLAST.S物理形态发生变化,冷却后通过增稠或加筋、填隙、牵制等作用分别改善沥青或沥青混合料的性能。     

基于流变学的SEBS/橡胶粉复合改性沥青低温性能研究

为提高橡胶沥青在寒冷地区的路用性能,选用SEBS改性剂对橡胶沥青进行复合改性,在保持橡胶粉掺量一定的情况下制备不同SEBS掺量的复合改性沥青,通过弯曲梁流变仪(BBR)对沥青低温性能进行测定,并引入蠕变速率劲度比(m/S)和低温连续分级温度(T_(LC))对不同SEBS掺量的复合改性沥青低温性能进行评价。结果表明,SEBS改性剂可显著降低沥青蠕变劲度,使沥青低温柔性得到改善,且温度越低改善效果越明显;短期老化后复合改性沥青的柔性和应力松弛能力均未出现明显降低,表明短期老化后沥青仍能保持较好的低温性能,SEBS对沥青抗老化性能具有改善作用;掺加SEBS改性剂后,m/S值有所提高,低温连续分级温度显著降低,表明SEBS/橡胶粉改性沥青具有优越的低温性能,通过综合比选得出SEBS最佳掺量为6%。     

基于力学流变特性的高模量沥青老化性能研究

为更加深入了解高模量沥青老化后动态流变特性,选取3种常用高模量沥青进行旋转薄膜烘箱老化(RTFOT)和压力老化(PAV),利用动态剪切流变(DSR)和低温蠕变(BBR)试验对不同老化状态沥青进行应变扫描、黏弹性累计变形及低温蠕变分析。结果表明:力学流变参数G′、tanδ和延迟弹性恢复指标εp/εL能精确反映高模量沥青老化前后力学性能,低温蠕变感温性指标AlgS、Algm与温度具有较好相关性,且老化降低了高模量沥青低温感温性;对于抗老化性能,基于不同力学流变评价指标的分析结果有差异,低温指标与中、高温指标反应的耐老化性相反。总之,对高模量沥青的抗老化性能分析,建议选择合理试验参数,结合主导因素指标进行综合评价。     

高模量温拌改性剂对沥青基本指标和疲劳性能影响研究

为评价高模量温拌改性剂对基质沥青基本指标和疲劳性能的影响,在70#基质沥青中掺入不同剂量改性剂,采用动态剪切流变仪(DSR)对试验沥青进行动态扫描试验研究。首先制备了不同掺量高模量温拌改性剂改性沥青,随后评价其基本性能,并通过布氏粘度试验分析不同沥青的拌和温度与压实温度;再采用DSR对不同掺量高模量温拌改性剂改性沥青进行线性振幅(LAS)扫描试验和时间扫描试验。通过LAS试验和粘弹性连续损伤(VECD)模型分析不同掺量(0%,2%,3%,4%)改性沥青和SBS改性沥青的疲劳特性;基于动态扫描试验,应用耗散能原理探究不同掺量改性剂对沥青疲劳性能,同时把不同掺量改性70#沥青与SBS改性沥青的试验结果进行比对,并分析了改性剂的作用机理。试验结果表明：随着高模量温拌改性剂掺量增加,软化点增加,针入度和延度减少,3%掺量改性沥青软化点稍优于SBS沥青;改性沥青粘度随着改性剂增加先减后增,改性后沥青的拌和、碾压温度与70#基质沥青相当,均远小于SBS改性沥青,即改性后的沥青有良好的温拌效果;高模量温拌改性剂可不同程度提高沥青的疲劳性能,合适掺量改性沥青疲劳性能可与SBS改性沥青相当,高模量温拌改...     

采用间接拉伸蠕变试验评价沥青混合料低温抗裂性能

为深入评价沥青混合料的低温抗裂性能,对3种(粗、中和细)级配AC-20沥青混合料进行了3个温度(0,-10和-20℃)条件下的间接拉伸低温蠕变试验。根据幂函数模型计算得到了沥青混合料的低温蠕变柔量,并基于时-温等效原理,以-10℃为参考温度建立了幂函数模型蠕变柔量主曲线,分析了沥青混合料的低温蠕变性能和低温抗裂性能。结果表明,温度在0℃时,中间级配混合料的低温抗裂性能最好,而随着温度降低到-20℃时,粗级配混合料的低温抗裂性能变最好;采用幂函数模型能够较好地描述沥青混合料扩宽时间域的低温蠕变柔量主曲线,其参数幂指数m能较好地表示沥青混合料的低温松弛能力,在宽时间域内,细级配混合料的低温松弛性能增大,相应的其低温抗裂性也最好。     

纤维沥青混凝土路用性能研究及应用

通过研究普通及纤维沥青混合料的各项路用性能及力学性能，表明添加纤维能明显改善沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性能，并且能有效增加混合料的整体性及柔韧性，适于作为特殊路段的铺筑材料。同时针对207国道衙道至道宝河段二级公路表面层沥青混凝土铺装，详细介绍了纤维沥青混凝土在山西公路建设中的应用。     

纤维沥青混凝土路用性能研究及应用

通过研究普通及纤维沥青混合料的各项路用性能及力学性能，表明添加纤维能明显改善沥青混合料的高温稳定性，低温抗裂性及水稳定性能，并且能有效增加混合料的整体性及柔韧性，适于作为特殊路段的铺筑材料。同时针对109国道棋盘井-石嘴山段一级公路表面层沥青混凝土铺装，详细介绍了纤维沥青混凝土在内蒙古公路建设中的应用。     

包装废EVA复合改性沥青的研究

以回收的包装废弃聚合物——西服包装袋(主要成分EVA)代替普通聚合物改性剂,通过添加废胶粉对普通道路沥青进行复合改性。结果表明,改性后,沥青的软化点、5℃延度提高,针入度降低,也就是说,复合改性提高了沥青的综合性能。FT-IR分析表明改性过程属于物理共混。通过改性沥青的微观结构分析,对复合改性沥青的高、低温性能进行了研究,表明复合改性剂形成的空间网络结构及其引发的应力剪切作用是产生改性效果的主要原因。