生物质再生沥青高温流变特性研究

采用生物油研发沥青再生剂(SW-1),以2%,4%,6%,8%的掺量对不同老化状态下的沥青进行再生,对再生沥青的常规性能进行分析。并选用三种石油基再生剂(ZS-1、ZS-2、ZS-3)和生物质再生剂做对比研究,借助动态剪切流变仪,采用复数模量、相位角、车辙因子等指标对70^#基质沥青、轻度、重度老化沥青及再生沥青的高温流变性能进行研究。研究表明,掺加再生剂后,老化沥青的常规性能得到有效恢复,四种再生沥青的复数模量和车辙因子降低,相位角增大,沥青弹性性能呈减弱趋势,粘性性能呈增强趋势。其中生物质再生剂对老化沥青的性能指标提升明显。     

道路老化沥青性能再生研究

道路沥青在使用后将会发生老化现象,老化后沥青的组分发生了改变,在性能上表现为软化点上升,针入度降低,延度降低等。文章通过对老化沥青组分组成进行分析,通过改变老化沥青组分达到沥青再生的目的,研究表明通过掺加沥青和再生剂来进行复合再生要比单纯的采用一种办法再生具有更好的效果。再生后的沥青三大指标符合路用沥青的使用标准,完全可以用于铺筑新道路的使用,甚至可以通过添加改性剂达到改性沥青的标准。     

道路沥青再生添加剂的研究

为了再生高速公路路面老化沥青,针对路面老化沥青特点,将自制的7种再生添加剂加入到经过旋转薄膜烘箱老化的沥青中,通过老化沥青前后软化点、针入度、延度的对比,筛选出再生效果最优的再生剂。将再生后的沥青与重交通石油沥青规格(GB50092—96)比对确定所选再生剂的最佳用量为3%。为测试自制再生剂的实际再生效果,将筛选出的再生剂添加到京沈高速公路新民段的废旧回收沥青中,结果表明,经再生添加剂再生后的路面老化沥青路用性能可完全恢复。     

再生沥青流变性能对比评价研究

通过对三种再生剂制备的再生沥青及其RTFOT后残留沥青、PAV后残留沥青进行SHRP分析,研究了具有不同化学组成和分子量的三种再生剂R1、R2、R3对老化沥青的再生能力。实验结果表明:再生剂的加入使再生沥青的高温抗车辙能力与新鲜基质沥青相比略有降低;再生剂的加入增强了再生沥青的抗疲劳能力及抗低温开裂能力,其中芳香分含量较高的再生剂在改善沥青抗疲劳能力及抗低温开裂能力方面具有优势。     

两种沥青抗老化性能研究

利用建立老化动力学模型来分析和研究再生沥青的抗老化性能。结合鞍山路面维修工程,选取有代表性的旧料,通过苯抽提出废旧沥青,分析技术指标,通过再生剂再生,再考察再生沥青在不同温度,不同老化时间的老化情况,并对老化后软化点进行研究。以老化后软化点为参数建立老化动力学模型。以软化点的变化为参数可以较好地表征再生沥青的动力学过程,求得正确动力学参数。鞍山再生沥青属于一级动力学反应。与辽河AH-90#沥青[1]横向对比,证明再生沥青抗老化性能[2]的可靠性。     

沥青再生剂的再生性能改善与评价

针对沥青再生剂再生能力不足的问题,研究通过降黏剂改善再生剂再生能力,并对掺加降黏剂的再生剂进行使用性能评价。首先通过旋转薄膜老化实验,从5种降黏剂中优选出一种植物油基降黏剂。之后通过针入度指标确定了再生剂的最佳掺量为4.5%。最后通过再生沥青胶结料和混合料实验分析了再生沥青混合料的路用性能。研究表明,掺加D降黏剂后的再生剂可有效改善老化沥青的低温抗裂性能,高温抗车辙性能也可满足规范要求。     

植物油再生老化沥青胶结料性能研究

研究新鲜大豆油、煎炸大豆油、生物柴油残渣3种常见植物油和一种矿物油再生剂对老化沥青三大指标、流变性质和微观组成的影响。结果表明,几种再生剂均可恢复老化沥青针入度、软化点和延度指标至基质沥青水平;流变性能测试表明,4种再生剂对老化沥青的复数模量和相位角恢复能力存在差异,再生剂降低了老化沥青抗车辙性能;红外光谱测试表明,植物油不含有芳烃类物质,矿物油再生剂降低了老化沥青羰基与亚砜基含量,3种植物油降低了老化沥青亚砜基含量,增加羰基含量。     

不同类型再生剂对老化沥青再生效果对比研究

针对目前沥青路面再生技术所用再生剂评价方法不系统、质量控制较为困难的问题,首先采用延时RTFOT方法制备大量的老化沥青,接着通过再生沥青的三大指标、布氏旋转黏度试验、红外光谱分析以及沥青混合料路用性能试验对比A、B、C、D四种不同类型再生剂的再生效果.研究结果表明,含有改性组分的再生剂具有较好的再生效果,再生剂B的各项...     

再生沥青的热老化研究(Ⅱ)——再生沥青热老化过程中族组成变化的研究

通过对不同老化温度与不同老化时间下薄膜烘箱老化后族组成变化的研究 ,发现再生沥青的族组成随老化的进程发生改变 :老化时间延长 ,饱和分质量分数不变或略有减少 ,芳香分质量分数总是降低 ,胶质质量分数变化复杂 ,沥青质质量分数总是升高。对变化规律与原因进行了详细的讨论     

基于G-R常数的再生沥青低温抗开裂性能研究

为了研究不同再生剂对再生沥青低温抗裂性能的影响,以三种掺加不同再生剂(CL、XK、CA)的再生沥青为研究对象,采用动态剪切流变仪(DSR)的频率扫描试验作为试验方法.在此基础上,基于WLF方程及CAM模型,构建参考温度为15℃的主曲线并计算Glover-Rowe(G-R)常数,从而对比再生沥青、老化沥青及基质沥青的低温抗开裂性能.结果表明:再生剂的加入使老化沥青的G-R常数减小,降低了老化沥青的低温开裂风险,同一掺量下三种再生剂对老化沥青低温性能的恢复效果顺序为:XK≈CL>CA;G-R常数与沥青常规指标(15℃延度、25℃针入度、软化点、135℃黏度)均具有较好的相关性,与15℃延度的相关性最好,相关系数达到0.9652.     

新旧沥青融合程度对热再生沥青混合料性能影响

沥青混合料热再生过程中新旧沥青融合程度对其混合料的性能影响显著,目前我国热再生沥青混合料进行配合比设计时并未考虑新旧沥青的融合问题。为探究新旧沥青融合程度对热再生沥青混合料工作性能及配合比设计的影响,在质量分数为20%、30%、40%、50%废旧沥青路面回收材料(RAP)掺量下,对常规拌和方式及模拟新旧沥青100%融合拌和方式制备的热再生沥青混合料的高温抗车辙性能、低温抗裂性能、水稳定性以及抗反射开裂性能展开系统地对比研究,在建立两种拌制方式下路用性能差异与RAP掺量之间关系的基础上,确定了需要考虑融合程度的界限RAP掺量。结果表明:随着RAP掺量增大,混合料的高温性能增强,低温性能、水稳定性以及抗反射开裂性能降低;与常规拌和方式相比,新旧沥青100%融合条件下拌制混合料的低温性能、水稳定性以及抗反射开裂性能更优,高温性能较差;两种混合料之间高温性能差异、低温性能差异以及水稳定性差异随RAP掺量的增加逐渐增大,抗反射开裂性能差异无显著变化;以性能差异平均增长率所对应的RAP掺量为界限掺量,提出当RAP掺量大于30%时,热再生混合料设计中应考虑新旧沥青融合程度的影响。     

A study of the suitability of the KENTORT II eastern shale oil for asphalt paving applications

The uncertain future of petroleum reserves has fuelled the search for alternative resources. A feasibility study was conducted to determine potential paving applications of the oil extracted from eastern shale by the KENTORT II process. The eastern shale oil (ESO) in this study was separated into two drastically different viscosity portions, designated as ‘hard’ and ‘soft’ ESO. It was hypothesized that the ‘hard’ portion might enhance the asphalt performance by increasing the stiffness. It was discovered that the ‘hard’ ESO modified asphalt properties deteriorate significantly with time. On the other hand, the ‘soft’ ESO was found to exhibit desirable properties in an asphalt recycling application. Further studies are recommended to fully characterize the binder and mixture properties of ESO modified/rejuvenated asphalts.     

基于圆柱形芯样的沥青路面现场抗车辙性能评价标准

为评价沥青路面的现场抗车辙性能是否合格,需要建立沥青路面现场抗车辙性能评价标准.首先,在实验室内成型板式试件和旋转压实试件进行车辙试验,建立两类试件动稳定度的换算公式.其次,在路面施工现场取料成型板式试件,并在相应位置钻取圆柱形芯样开展车辙试验,修正两类试件动稳定度的换算公式.再次,通过不同厚度芯样试件的车辙试验对换算公式进行厚度修正.最后,结合中国现有规范对板式试件动稳定度的技术要求,建立基于圆柱形芯样的沥青路面抗车辙性能评价标准.研究表明:改性沥青路面芯样的厚度为4 cm、5 cm、6 cm时,70 ℃的动稳定度应不小于2800 次/mm、2400 次/mm、2250 次/mm;基质沥青路面芯样的厚度为5 cm、6 cm时, 60 ℃的动稳定度应不小于3450 次/mm、3200 次/mm.     

纳米材料改性沥青路用结合料的性能

选择不同形状和尺寸的纳米有机膨润土、纳米SiO2及苯乙烯–丁二烯共聚物（SBS）为改性剂,研究其对基质沥青的改性作用。针对各改性剂不同的结构属性确定了相应的改性沥青制备工艺。通过针入度、软化点、延度和Brookfield黏度等路用性能常规指标以及车辙因子、零剪切黏度、弯曲蠕变劲度等非常规试验指标评价了纳米层状硅酸盐改性沥青和复合材料改性沥青的路用性能。结果表明这些纳米材料改性沥青的路用性能得到了显著改善。     

气孔玄武岩超薄罩面沥青路面降温效果和性能研究

为了缓解城市热岛效应和降低沥青路面温度,在NovaChip型超薄罩面沥青混合料中掺入气孔玄武岩,采用自行研发的室内模拟热辐射系统对车辙板试件进行照射并采集不同层位处温度,对比不同气孔玄武岩掺量下的沥青混合料降温性能和路用性能。研究结果表明:随着气孔玄武岩体积掺量的增加,试件的上表面温度逐渐升高;相比较于0%掺量,25%、50%和75%掺量下试件2 cm处最大降温分别为2.0 ℃、4.2 ℃和5.9 ℃,试件底面最大降温分别为2.4 ℃、5.1 ℃和6.6 ℃,导热系数降低了39.1％、50.7％和61.8％;随着气孔玄武岩掺量的增加,沥青混合料的高温性能适当提高,低温性能几乎不变,水稳定性能降低,抗滑性能先增加后降低;最终综合降温性能和水稳定性能确定了气孔玄武岩推荐体积掺量为25%~30%。     

RTFOT与TFOT试验对SBS改性沥青老化效果相关性分析

对两种不同SBS掺量的SBS改性沥青进行了在不同温度和时间下的RTFOT老化试验,检测了残留物的软化点、针入度、延度1、35℃运动粘度及车辙因子,并同时检测了163℃下5 h的TFOT老化残留物样品的相应指标,分析了RTFOT与TFOT老化效果的相关性。探讨了RTFOT与TFOT在SBS改性沥青老化试验中的可互相替代条件。     

回收PE地膜残膜在高性能沥青路面新材料中应用

以回收聚乙烯（PE）地膜残膜为原料,通过与聚醋酸乙烯、石油树脂等材料复合,制备了新型路面沥青高分子改性剂。通过对改性剂和改性沥青混合料性能进行测试,结果表明,该PE改性剂的结晶度降低,低温柔韧性和抗冲击性能提高,具有较高的熔体流动速率;其与砂石等无机材料的黏合性能也较PE材料显著提高;该PE改性剂可以在拌合楼直接与石料混合搅拌,相对传统苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）沥青改性技术,达到沥青混合料高低温性能的双性提升,避免SBS硫化过程的二氧化硫污染,提高公路高低温耐车辙性能,实现低品位塑料废弃物变废为宝,对于推动环境的可持续发展及绿色交通建设具有重大的意义。     

废旧轮胎橡胶灰分改性沥青的性能研究

为了研究废旧轮胎橡胶灰分用于改性沥青的性能,通过高温热分解方法制备橡胶灰分,并以0%~5.0%掺量对2种基质沥青进行改性.采用沥青三大指标、动态剪切流变试验、针入度指数、布氏粘度、弹性恢复、薄膜烘箱试验和离析试验,评价了橡胶灰分对沥青高、低温性能、温度敏感性、粘温性能、弹性恢复、老化性能和储存稳定性的影响.同时借助扫描电镜观察橡胶灰分的微观形貌,利用荧光显微镜分析改性沥青的均匀程度.结果表明:废旧轮胎橡胶灰分可显著提高沥青的高温性能,降低其温度敏感性,改善其粘温性能;当其掺量低于3.0%时,沥青的弹性恢复得到显著改善,而沥青的低温性能、老化性能和储存稳定性无明显影响;微观试验显示橡胶灰分为不规则的蜂窝状多孔结构,可吸附沥青并在其中均匀分布.     

废胶粉改性沥青高温性能和储存稳定性的研究

考察了废胶粉掺加量、工艺条件以及基质沥青产地对沥青高温性能和储存稳定性的影响。又进一步研究了添加剂维他连接剂TOR、多聚磷酸PPA对上述性能的影响。结果表明,胶粉掺加量为沥青质量的15%~20%,溶胀时间2~3 h,剪切时间1.5 h,剪切温度186~189℃,剪切速率7 000~8 000 r/min可显著提高胶粉改性沥青的高温性能和储存稳定性。添加剂可不同程度改善胶粉改性沥青的高温性能和储存稳定性,且基质沥青产地对胶粉改性沥青性能有决定性的影响。