高温下橡胶沥青胶浆特性及矿料级配优化分析

为改善橡胶沥青混合料的高温性能,提出以橡胶沥青胶浆和矿料级配为主要研究对象的优化思路。通过室内试验,首先研究粉胶比对橡胶沥青胶浆抗车辙因子和相位角的影响;然后结合橡胶沥青的特异性,对其橡胶沥青混合料的矿料级配进行选择和调整,将动稳定度和相对变形作为混合料高温性能评价指标,得出优化后的矿料级配。研究结果表明,提高橡胶沥青混合料高温稳定性的措施有：适当调整粉胶比,控制在1．2左右为宜;以水泥取代矿粉作为混合料的填料;以传统SMA级配为基础,对混合料级配作出调整,适当降低填料比例,能够实现橡胶沥青混合料高温稳定性的优化。     

基于高温和粘结性能的橡胶沥青胶浆性能研究

为了掌握橡胶沥青混合料的本质特性,采用锥入度试验和拉拔试验,研究了胶粉掺量和矿粉掺量对橡胶沥青胶浆抗剪强度和粘结强度的影响规律,发现胶粉对橡胶沥青胶浆粘结强度的影响大于矿粉,而对其剪切强度的影响不及矿粉。在此基础上,根据两者的交互作用提出了胶浆中胶粉和矿粉掺量的比例系数r∶f,进一步分析了r∶f对橡胶沥青胶浆高温性能、粘结性能的影响规律,推荐r∶f一般不宜小于0.4,且粉油比不宜过小或过大,胶粉内掺掺量范围宜为15%～21%。     

不同沥青胶结料重复蠕变试验研究

利用重复蠕变试验,对3种不同类型沥青结合料进行高温性能评价,试验结果表明,橡胶沥青高温性能明显优于SBS改性沥青,基质沥青最差。对不同粉胶比橡胶沥青胶浆试验分析发现,累积变形增长率随粉胶比变化呈现出峰值关系,粉胶比为0.3时橡胶沥青胶浆高温性能最差,进行橡胶沥青混合料设计时,粉胶比应尽量远离此值。     

应用DSR评价沥青胶浆路用性能的研究

沥青胶浆是沥青混合料的重要组成部分,但是由于试验条件与手段的限制,我国对沥青胶浆的研究不多,针对这一问题,利用动态剪切流变仪（DSR）,研究沥青胶浆性能以及胶浆中矿粉和纤维对它的路用性能的影响,研究结果表明,矿粉与纤维可以显著提高沥青胶浆的高温性能,但是,不适当的增加矿粉与纤维用量将损伤沥青胶浆的疲劳性能。     

消石灰与矿粉沥青胶浆流变性能比较

利用动态剪切流变仪、弯曲梁流变仪以及直接拉伸试验仪对掺加消石灰和矿粉后沥青胶浆的动态黏弹性能实验进行比较,粉胶比为1.2时,消石灰胶浆的车辙因子是矿粉胶浆的1.6倍,抵抗永久变形能力提高;粉胶比为0.6时,消石灰胶浆的断裂能是矿粉胶浆的2.2倍,提高了沥青抗低温开裂性能;粉胶比为0.9时,消石灰胶浆的疲劳破坏次数是矿粉胶浆的1.4倍,沥青的疲劳性能提高;由于消石灰物理吸附及化学反应的协同作用使消石灰胶浆比矿粉胶浆具有更好的高温稳定性、低温柔性和抗疲劳开裂性.     

高粘改性沥青胶浆粘弹特性研究

为分析矿粉在高粘改性沥青中的作用机理,对不同粉胶比下的高粘改性沥青胶浆进行布氏粘度试验和重复蠕变试验。从粘弹性角度分析了粉胶比和试验温度对胶浆粘度和粘温指数|VTS|的影响,以及粉胶比对胶浆蠕变劲度的粘性部分GV、累积变形量和变形恢复能力γL/γP等粘弹性指标的影响。结果表明:随着粉胶比的增大,粘度和GV值急剧增大,累计变形量和γL/γP逐渐减小,而|VTS|随粉胶比的增大先减小后增大;当粉胶比小于1.2时,增大粉胶比能显著改善沥青胶浆的感温性及高温抗变形能力,当粉胶比大于1.4时继续增加矿粉的用量会显著影响沥青胶浆的变形恢复能力。综合考虑,粉胶比的合适范围在1.0~1.4之间。     

高粘沥青胶浆抗剪性能评价与分析

针对不同沥青与矿粉组成的3种高粘沥青胶浆抗剪性能进行研究,分析锥重、材料组成、温度、粉胶比等对高粘沥青胶浆抗剪性能的影响。结果表明,锥重对沥青胶浆抗剪强度影响很小。随着温度升高,沥青胶浆抗剪强度下降,在25～35℃之间,且当粉胶比大于1.2时,抗剪强度变化趋势显著加快。同种沥青胶浆,随着粉胶比增大其抗剪强度增大,但抗剪强度随温度敏感性先减小后增大,粉胶比为1.2时沥青胶浆抗剪性能温度稳定性最好。与矿粉类型相比,沥青性质对胶浆抗剪强度及其温度敏感性影响更为显著。     

橡胶沥青胶浆车辙因子特性研究

胶浆高温特性与沥青混合料路用性能密切相关。为了评价橡胶沥青胶浆高温流变特性,采用动态剪切流变仪,研究了3种橡胶粉掺量、3种橡胶粉细度以及8种粉胶质量比(0.8,0.9,1.0,1.1,1.2,1.3,1.4)对橡胶沥青胶浆高温车辙因子的影响。结果表明:橡胶沥青胶浆的车辙因子随着橡胶粉掺量的增大而增大,粉胶比越低改善效果越明显;40目橡胶粉吸附和溶胀效果最好,制成的橡胶沥青胶浆的车辙因子最大,60目次之,20目最小;当粉胶比为1.0~1.2时,变化粉胶比对车辙因子改善最明显;推荐采用22%橡胶粉掺量、40目胶粉和粉胶比1.0~1.2。     

掺加消石灰对沥青胶浆高低温性能的影响

针对宁夏高速公路目前出现的高温车辙、低温开裂等病害,结合《六盘山地区公路修筑技术研究》课题,在沥青胶浆中使用纯矿粉和掺加消石灰的情况下,进行高温针入度、软化点、低温变形的室内试验．通过对试验指标的分析,研究掺加消石灰对沥青胶浆高低温性能的影响,推荐外掺消石灰时的合理粉胶比为0．6～1．5,且取小值为佳,消石灰与矿粉的质量比宜小于2：1．     

乳化沥青冷再生混合料中的复合胶浆性质

对乳化沥青冷再生混合料中的三种胶浆系统进行了研究,包括沥青+矿粉、乳化沥青残留物+矿粉和乳化沥青残留物+水泥。结果表明,因为水泥水化作用的存在,水泥⁃乳化沥青残留物胶浆表现出更高的模量增率效果;模量和相位角变化呈现与普通矿粉⁃沥青胶浆和矿粉⁃乳化沥青胶浆不同的特点,且不随粉胶比呈现线性单调的变化;胶浆界面黏结力与矿粉⁃沥青胶浆相当,并在低粉胶比范围内远高于单独利用矿粉的乳化沥青残留物胶浆。     

橡胶沥青相关性能的试验研究

通过室内试验分析研究了不同橡胶粉掺量对基质沥青的改性效果,分析了橡胶沥青的高温性能,水稳定性,耐久性性能指标。结果表明：在试验范围内,轮胎橡胶粉能显著提高沥青混合料的高温性能,轮胎橡胶粉掺量越高,混合料的高温性能越好;橡胶沥青混合料的残留稳定度要比基质沥青混合料有所提高,体现了橡胶沥青较好的抵抗水损害的能力;橡胶粉改性沥青的耐老化性能也有了一定的提高。     

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物/废胶粉复合改性沥青的制备

为了提高苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)/废橡胶粉复合改性沥青的综合性能,同时解决常规胶粉掺量造成的高粘度和相容性问题,利用单因子实验和对废胶粉进行接枝处理,研究不同工艺及其因素对沥青性能的影响.研究得出低掺量接枝胶粉能有效解决高粘度和离析问题,最优配方为:SBS掺量质量分数2.5%,接枝胶粉掺量质量分数1.5%,溶胀剂掺量质量分数4%,稳定剂掺量质量分数16%.     

橡胶沥青混合料密实度影响因素试验分析

通过马歇尔击实试验对橡胶沥青混合料的胶粉参量、集料特性、击实方法等方面展开研究,分析其最大蜡封干密度、油石比和空隙率,得出影响橡胶沥青混合料密实度的因素及变化规律。试验结果表明:胶粉掺量对混合料密实度影响很小;对于龙嫩公路用混合料级配,通过优化级配来提高密实度的提升空间不大;集料吸水率对空隙率影响明显,吸水率增加1%时,混合料空隙率增大约2%;相同的马歇尔试件100次击实比75次击实空隙率减小了31%,改变击实方法空隙率仅改变了1.6%。     

基于流变学方法的沥青中高温性能及胶浆抗剪强度研究

为了探究不同改性剂对基质沥青各项性能指标的改性效果,选取三种不同的改性沥青,SBS改性沥青、TPE改性沥青和高黏高弹改性沥青,进行室内试验研究对比。通过改性沥青胶浆锥入度试验、PG高温分级试验、温度扫描试验和MSCR试验,从抗剪强度、中高温性能、抗永久变形及变形恢复等方面系统地评估三种改性沥青的路用效果。研究结果表明:改性沥青及胶浆的制备,需要将制备时间、剪切速率、温度等参数严格控制在合理的范围之内,保证材料满足要求;各种沥青胶浆抗剪强度与温度呈现良好的相关性,并且各个回归方程的相关系数R²非常高,TPE改性沥青胶浆有着较高的抗剪强度;三种改性沥青流变试验显示,TPE改性沥青的中高温抗变性能力和高温蠕变恢复能力最佳,高黏高弹改性沥青次之,SBS改性沥青低于前两种沥青。     

脱硫废轮胎胶粉改性沥青性能的实验研究

目的研究脱硫废轮胎胶粉的掺入对沥青低温抗裂及抗老化等性能的影响.提高脱硫废轮胎胶粉改性沥青的抗老化性能.方法对掺入不同粒度、掺量的废轮胎胶粉改性沥青进行对比实验研究,并通过使用选定脱硫剂在一定条件下使胶粉表面活化以提高胶粉与沥青的相容性,进而提高沥青的高低温性能及粘附性和抗老化性.结果废轮胎胶粉的粒度越大,掺量越高,沥青的低温抗裂性能越好;胶粉的粒度越大,掺量越小,和沥青的相容性就越好,所以,选用合适掺量的脱硫剂(1.2%)既可以增加胶粉的掺量又可以促进胶粉与沥青有效地相容,经过废轮胎胶粉改性过的沥青抗老化性能明显比基质沥青优越.结论随着废轮胎胶粉掺量的增加,沥青的高低温性及粘附性能明显增强,抗老化性能也得到提高.     

废橡胶粉对SBS改性沥青的老化性能影响研究

在SBS改性沥青中加入糠醛抽出油溶胀后的活化废橡胶粉制备SBS／胶粉复配改性沥青,并对其热老化前后的软化点、针入度、延度等性能进行测试,表明在SBS改性沥青中加入胶粉并不影响改性沥青的热老化性能,而且对改性沥青的耐热老化性能还有一定程度的提高．对几组复合改性沥青的紫外线老化试验也表明加入废橡胶粉能够提高改性沥青的抗紫外老化性能．     

Microscopic and dynamic rheological characteristics of crumb rubber modified asphalt

A test for crumb rubber modified asphalt containing 20% crumb rubber particles(30 mesh) was performed using a scanning electron microscope(SEM).The experimental results indicate that the crumb rubber particles are evenly distributed in the asphalt.Shear rate sweep and shear-temperature sweep tests on the crumb rubber modified asphalt at-20-80 ℃ using a dynamic shear rheology(DSR) instrument,were carried out.The tests show that the complex modulus decreases with increasing temperature;at equivalent temperature,higher load frequencies lead to a larger complex modulus,and this value increasingly decreases as the temperature increases;the phase angle increases with temperature and decreases as the load frequency increases.It can be concluded that the rutting resistance limiting temperature of crumb rubber modified asphalt is 78 ℃,and the anti-fatigue limiting temperature is 16 ℃,which shows that the asphalt has preferable rutting resistance characteristics at high temperature,as well as anti-fatigue characteristics.In addition,the complex modulus master curve at different temperatures was plotted according to the time temperature equivalence principle,which allows the study of the dynamic state behavior of crumb rubber modified asphalt at a wide range of load frequency.     

橡胶粉与SBS复合改性沥青路用性能与微观结构

采用废旧橡胶粉和热塑性弹性体SBS复合改性道路石油沥青AH-90,分别进行了性能测试试验和结构分析试验,结果表明:改性后沥青的针入度明显下降,延度和弹性恢复明显增加,软化点升高,T800升高,T1.2降低,沥青的高温稳定性和低温变形能力均有较大改善。