高掺量胶粉/SBS改性沥青及其混合料的路用性能

为了提高废旧轮胎利用率,降低沥青生产成本,发挥胶粉和SBS两种改性沥青的优势,通过优化制备工艺和材料掺量,研究沥青的三大指标、黏度、弹性恢复、储存稳定性,确定了胶粉/SBS复合改性沥青的胶粉最佳掺量为42%,裂解剂的最佳掺量为1.5%。以制备的高掺量复合改性沥青混合料为主要研究对象,其他5种沥青混合料为对照组,包括基质沥青混合料、3%SBS改性沥青混合料、21%普通掺量的胶粉改性沥青混合料、42%高掺量胶粉改性沥青混合料以及21%胶粉+3%SBS普通掺量复合改性沥青混合料,通过车辙试验、低温小梁弯曲试验等分析各个改性沥青混合料的性能。结果表明,比起其他5种沥青混合料,高掺量胶粉/SBS复合改性沥青混合料有优异的高温抗车辙、低温抗开裂和水稳定性,为进一步研究胶粉/SBS改性沥青的应用起到了推广作用。     

橡胶粉改性沥青混合料低温性能影响因素敏感性分析

不同细度、掺量的橡胶粉以及不同改性工艺的改性沥青混合料的低温性能差异很大,应用灰色关联理论计算各影响因素对橡胶粉改性沥青低温性能的关联程度,并依据计算分析结果对各影响因素进行分析。结果表明,橡胶粉的细度是影响橡胶粉改性沥青混合料的低温性能最主要的因素;其次是橡胶粉的掺量和拌和温度;该分析结果为橡胶粉改性沥青的设计和生产提供了技术依据。     

SEAM/SBS复合改性沥青及其混合料性能研究

基于针入度评价体系和PG分级体系,研究了硫磺(SEAM)和SBS掺量对改性沥青高低温性能和流变特性的影响,进而通过室内试验研究了SEAM/SBS复合改性沥青混合料的路用性能。结果表明:SEAM/SBS复合改性沥青的针入度指标体系性能符合JTG F40—2004《公路沥青路面施工技术规范》要求;在3.5%SBS+(30%、40%)SEAM复配方案下,SEAM/SBS复合改性沥青具有良好的高低温性能和热贮存稳定性。与5%SBS改性沥青混合料相比,该SEAM/SBS复合改性沥青混合料的动稳定度对温度敏感性较低、对高温环境有极强的适应性,抗疲劳性能更优,同时水稳定性和低温抗裂性能相近。     

TB胶粉复合SBS改性沥青及混合料的低温性能

通过小梁弯曲蠕变试验(BBR)以及半圆弯拉试验(SCB),对不同TB胶粉掺量和苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物(SBS)掺量的TB胶粉复合SBS改性沥青及其混合料的低温性能进行研究,并对其低温性能指标进行相关性分析.结果表明:与基质沥青相比,TB胶粉改性沥青具有优异的低温性能,且随着TB胶粉掺量的增加,其低温PG分级温度下降,沥青低温应力变小,混合料低温抗裂性增强;TB胶粉复合3%SBS改性沥青及其混合料的低温性能高于基质沥青,且随着TB胶粉掺量的增加,其低温性能改善效果较为显著,但低于相应掺量的TB胶粉改性沥青;随着SBS掺量的增加,10%TB胶粉复合SBS改性沥青的低温性能变化不明显,混合料的低温抗裂性变差;TB胶粉改性沥青的低温PG分级可以很好地反映沥青及其混合料的低温性能,而TB胶粉复合SBS改性沥青不能通过单一的PG分级来评价其低温性能,需要结合其他指标共同评价.     

纳米SiO2与SBS复合改性沥青路用性能研究

目前,纳米SiO2和SBS复合改性沥青的材料组成对路用性能影响规律尚不明确,为进一步提高纳米SiO2和SBS复合改性沥青的技术水平,选择纳米SiO2和SBS作为原材料,制备纳米复合改性剂,研究材料组成设计对沥青改性效果的影响,提出复合改性沥青的建议材料组分,并对纳米SiO2与SBS复合改性沥青混合料的路用性能进行试验.试验结果表明:当纳米SiO2掺量固定时,随着SBS掺量的增加,纳米SiO2与SBS复合改性沥青的黏滞性增大、抗老化性能增强、聚合物离析现象加剧;当SBS掺量固定时,随着纳米SiO2掺量的增加,纳米SiO2与SBS复合改性沥青的黏滞性逐渐增大、低温性能略有降低、抗老化性能逐渐增强、聚合物离析现象减弱;推荐SBS掺量是沥青质量的4％,纳米SiO2掺量是沥青质量的3％作为组成复合改性沥青材料最佳比例;纳米SiO2的掺入对于保持复合改性沥青在高温状态下的共混状态有一定的作用;纳米SiO2与SBS复合改性沥青混合料高温稳定性出色、水稳定性较好,低温性能相较于SBS改性沥青则略有降低.     

杜仲胶/硫磺对橡胶粉改性沥青与混合料性能的影响研究

基于橡胶粉改性沥青的针入度指标和流变性能体系指标,分析了杜仲胶和硫磺掺量对橡胶粉改性沥青性能的影响,通过室内试验分析杜仲胶与硫磺复合改性橡胶沥青混合料的路用性能和耐久性。结果表明,掺加杜仲胶可显著提高橡胶粉改性沥青的高低温性能、弹性恢复性能、抗永久变形性能,增大抗车辙因子和疲劳因子,降低劲度模量、增大蠕变斜率。复合掺加杜仲胶和硫磺改善了橡胶粉改性沥青的热存储稳定性,可实现橡胶沥青的工厂定制化生产和远距离运输。杜仲胶与硫磺复合改性橡胶沥青混合料具有优异的路用性能和抗疲劳性能,杜仲胶和硫磺的最佳掺量分别为4%～6%、0.5%。     

橡胶粉与多聚磷酸复合改性沥青性能研究

为了改善橡胶沥青(CRMA)的高温性能与体系稳定性,将多聚磷酸(PPA)与橡胶粉(CRM)进行复配。基于针入度分级评价体系中的粘度和软化点试验,SHRP沥青胶结料PG分级体系中的DSR、BBR试验对CRM/PPA复合改性沥青的高低温性能进行了评价。结果表明,在18%~22%CRM与1.0%~1.5%PPA复配方案下,CRM/PPA复合改性沥青的相位角小于SBS改性沥青,且抗车辙因子、复数剪切模量G*、软化点及粘度均大于SBS改性沥青,掺加PPA可显著提高橡胶沥青的高温性能,同时降低橡胶沥青粘度对温度的敏感性。22%CRM与0~1.0%PPA复合改性沥青的低温PG分级可达到-24℃,CRM/PPA复合改性沥青是一种高低温性能兼顾且体系均匀、连续的共混共融体。推荐用于CRM/PPA复合改性沥青适宜的橡胶粉掺量为18%~22%,PPA掺量为1.0%~1.5%。     

SBS与橡胶粉复合改性沥青性能研究

以90号沥青作为基质沥青,分别以SBS、橡胶粉及其二者复合为改性剂对沥青进行改性,研究了剪切温度、剪切时间、掺量对改性沥青的针入度、软化点和延度的影响规律,确定合适的剪切温度、剪切时间和掺量。研究了SBS与橡胶粉不同掺加顺序、不同掺量组合对SBS与橡胶粉复合改性沥青的针入度、软化点和延度的影响规律,确定复合改性沥青中SBS与橡胶粉掺加顺序和适当掺量,并比较各种改性沥青的针入度、软化点和延度。     

反应型三元共聚物复合改性沥青及其混合料性能研究

采用沥青针入度体系及薄膜烘箱老化试验评价RET复合改性沥青的高低温性能,通过动态剪切流变试验(DSR)、弯曲梁流变试验(BBR)评价RET复合改性沥青的流变特性,基于室内试验对比了RET与不同改性剂复合改性沥青与5%SBS改性沥青混合料的路用性能与抗疲劳耐久性。结果表明:掺加RET使沥青的感温性、抗老化性能、高温流变特性得到显著改善;RET/SBS、RET/橡胶粉复合改性沥青混合料的低温抗裂性和水稳定性明显优于5%SBS改性沥青混合料;RET/SBS复合改性沥青混合料更适用于高温重载地区沥青路面,RET/SBR复合改性沥青混合料在寒冷地区有较好的适用性。     

SBS/ 多聚磷酸复合改性沥青低温蠕变特性分析

为分析多聚磷酸掺量对SBS/多聚磷酸复合改性沥青低温性能的影响,采用弯曲梁流变仪对SBS/多聚磷酸复合改性沥青和SBS改性沥青的低温蠕变劲度(S)与松弛特性(m)进行了试验测试,分析多聚磷酸掺量以及测试温度对其粘弹性组成的影响,并与SBS改性沥青进行比较。结果表明:SBS/多聚磷酸复合改性沥青的S和m值在很大程度上取决于多聚磷酸的掺量,多聚磷酸掺量越大,复合改性沥青的S值越大,m值越小,SBS/多聚磷酸复合改性沥青的低温性能随多聚磷酸掺量的增加而降低。     

废旧橡塑改性沥青及混合料的技术性能研究

利用自主研发的废旧橡胶塑料复合改性剂制备了废旧橡塑改性沥青,通过室内试验评价了废旧橡塑改性沥青的技术性能.在此基础上,以废旧橡塑改性沥青作为胶结料制备了AC-13型沥青混合料,测试了其高温性能、低温性能、水稳定性和疲劳性能,并与山东省常用的SBS改性沥青和橡胶改性沥青技术性能进行了对比.结果表明:废旧橡塑改性沥青及其沥青混合料具有高温稳定性和水稳定性优势,低温性能介于橡胶改性沥青和SBS改性沥青之间,疲劳性能接近SBS改性沥青.利用废旧橡胶和废旧塑料的各自优势对沥青进行复合改性,在提高沥青混合料路用性能方面具有发展潜力.     

石墨烯对SBS复合改性沥青性能影响

在SBS改性沥青中分别添加不同比例的石墨烯粉末,制备相应改性沥青及其的沥青混合料。对石墨烯—SBS复合改性沥青及其混合料进行性能分析,对比SBS改性沥青及其混合料与不同石墨烯掺量下的石墨烯—SBS复合改性沥青及其混合料。实验结果表明,随着石墨烯掺量的增加,对SBS改性沥青的延度及针入度有降低作用,软化点有提升,混合料的低温性能呈下降趋势,马歇尔稳定度、高温性能、疲劳性能均有不同程度的提升。在石墨烯掺量为0. 5%时,石墨烯—SBS复合改性沥青及其混合料各项性能都有着较好的表现。     

不同类型SBS/橡胶粉复合改性沥青流变性能研究

以SK90号沥青及不同类型SBS改性剂生产SBS/橡胶粉复合改性沥青,测试其针入度、软化点以及流变性能,并采用Burgers模型拟合得到的粘性变形模量、累积应变、变形恢复率和累积应变增长速率等指标评价复合改性沥青性能。研究表明,复合改性沥青常规指标明显差于SBS改性沥青;在SBS掺量相同情况下,由星型改性剂制备的复合改性沥青高温指标优于线性改性剂,而低温性能方面则是线性改性剂制备复合改性沥青优于星型改性剂;与基于重复蠕变试验的流变性能分析结果一致表明,在高温性能方面橡胶沥青的指标明显较SBS改性沥青好。     

不同级配SBS改性沥青混合料的试验及应用研究

为了研究级配类型、SBS改性剂掺量对SBS改性沥青混合料性能的影响,基于沥青路面中常用的连续级配（AC-13、AC-16）和间断级配（SMA-13、SMA-16）,采用室内试验与工程应用研究了不同级配SBS改性沥青混合料性能。室内试验结果表明,掺入SBS改性剂后,4种常用级配下沥青混合料的路用性能均有较好提升,其中高温稳定性能提升最为显著,提升了约4～5倍;4种不同级配SBS改性沥青混合料中,SMA-16的高温稳定性能最为优异,SMA-13的低温抗裂性能与水稳定性能最为优异;4种级配中,SBS改性剂的最佳掺量均为5%。工程应用表明,采用SBS改性沥青混合料SMA-13作为沥青路面上面层后,实际应用效果优异。     

PPA与聚合物复合改性沥青及混合料性能研究

基于针入度体系性能和多应力蠕变恢复试验评价了多聚磷酸(PPA)与聚合物SBS、SBR复合改性沥青的储存稳定性、流变特性和路用性能,经室内试验研究了PPA复合聚合物改性沥青混合料的路用性能及高温和重载作用下的稳定性。结果表明:掺入1.00%～1.25%PPA可显著提高基质沥青和低掺量SBS、SBR改性沥青的高温性能,改善聚合物改性沥青的高温流变性和热存储稳定性;PPA复配SBR改性沥青混合料的低温性能较优;PPA复合SBS改性沥青混合料的水稳定性、抗永久变形性能优于5%SBS改性沥青混合料,对高温地区重载要求的沥青路面,建议采用PPA与SBS复合改性方案。     

河西戈壁地区沥青路面裂缝处治技术应用研究

基于G30连霍高速公路嘉安段养护工程,分析了河西戈壁地区沥青路面裂缝典型类型及成因,提出了设置橡胶沥青应力吸收层后,采用橡胶粉与SBS复合改性沥青混凝土罩面的裂缝处治技术。研究应用结果表明:橡胶粉与SBS复合改性沥青混合料具有优良的低温抗裂性和高温稳定性,在延缓反射裂缝、延长路面使用寿命等方面具有独特的优势。     

Duroflex~改性剂对沥青混合料性能影响研究

介绍了Duroflex改性剂的作用机理,分析了改性剂在不同掺量下对沥青粘度及沥青混合料水稳定性、高温稳定性、抗疲劳性能的影响,理论上得出Duroflex改性剂在混合料中的合理掺量为0.4%;对比试验分析了掺Du-roflex改性剂沥青混合料与SBS改性沥青混合料的性能,结果表明AC-25C型混合料中掺0.3%的Duroflex改性剂与SBS改性沥青混合料的水稳定性相当,但SBS改性沥青的高温稳定性具有一定优势。     

CR/SBS复合改性沥青及其混合料性能研究

为增强SBS改性沥青的路用性能,通过将废旧胶粉(CR)与SBS复合制备改性沥青,以期在节能环保的同时改善路面服役性能.以SBS改性沥青为参照,加入不同掺量的胶粉,制备CR/SBS复合改性沥青,进行沥青软化点、针入度、延度、粘度试验,评价改性沥青的基本性能和流变性能.通过动稳定度、低温小梁、劈裂抗拉强度的测试,表征了CR/SBS复合改性沥青混合料的高低温性能和抗水损性能.结果 表明,CR/SBS复合改性沥青的最佳胶粉掺量为15％.     

纳米蒙脱土与SBS复合改性沥青制备工艺研究

采用正交试验对纳米蒙脱土(OMMT)与SBS复合改性沥青的制备工艺进行研究。通过改性沥青进行三大指标试验,分析各因素对改性沥青高、低温性能和热储存稳定性的影响,结果表明:SBS掺量和剪切温度对改性沥青的高、低温性能均有显著影响;OMMT对改性沥青高温性能与热存储稳定性有显著影响。因此,在制备OMMT-SBS复合改性沥青时应主要针对上述3项显著因素进行控制。     

BRA及BRA复配SBS改性温拌沥青混合料配合比设计与性能评价

为了合理确定温拌布墩岩沥青(BRA)混合料的最佳拌和压实温度,评价BRA及BRA复配SBS改性温拌沥青混合料的路用性能和水温耦合作用下的耐久性。对不同压实温度下的温拌和热拌BRA改性沥青混合料试件的空隙率进行对比分析,并通过车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验及汉堡车辙试验研究了温拌BRA改性沥青混合料的路用性能。结果表明,采用"等空隙率法"确定温拌BRA改性沥青混合料拌和压实温度合理可行;随着BRA掺量增大,BRA和BRA复配SBS温拌改性沥青混合料的高温稳定性和水稳定性显著提高;在高温多雨地区推广应用BRA复配SBS温拌沥青混合料具有较好的技术优越性;实际工程中建议BRA的适宜掺量为20%。