温拌改性再生剂对AC-13废旧普通沥青混合料的性能影响评价

利用自主研发的温拌改性再生剂对不同废旧普通沥青混合料(RAP)掺量的AC-13进行了温拌、改性与再生,并对再生沥青混合料进行了路用性能评价。结果表明,随着RAP掺量的增加,温拌改性再生沥青混合料的高温性能提高,但其低温性能、水稳定性和疲劳性能均下降;当RAP掺量为30%时,温拌改性再生沥青混合料的各项路用性能与SBS改性沥青混合料基本相当;当RAP掺量为45%时,温拌改性再生沥青混合料各项性能仍能符合JTG F40—2004的要求。     

DS-TL02温拌剂对SBS改性沥青混合料的性能影响

为了研究DS-TL02温拌剂对SBS改性沥青混合料的性能影响,将DS-TL02温拌剂掺入SBS改性沥青混合料中制备成温拌沥青混合料,研究其降温效果、高温稳定性、水稳定性。降温效果通过确定DS-TL02温拌沥青混合料的压实温度来分析,高温稳定性采用车辙试验来评价,水稳定性采用冻融劈裂试验来评价。试验结果显示:DS-TL02温拌沥青混合料的压实温度较SBS改性沥青混合料的降低了15℃,降温效果明显;而高温稳定性和水稳定性分别比SBS改性沥青混合料提高了15.77%和6.15%的幅度,这一结果为今后在SBS改性沥青路面上使用DS-TL02温拌剂提供了室内试验依据。     

一种温拌剂对SBS改性沥青性能影响研究

研究了一种自制温拌剂对SBS改性沥青的物理性能和燃烧性能的影响,并通过动态剪切流变仪(DSR)温度扫描试验分析自制温拌剂对SBS改性沥青流变性能的影响。针入度、延度、软化点试验结果表明:自制温拌剂的加入能使沥青的稠度增加,能降低沥青的温度敏感性,提高沥青的高温性能;极限氧指数试验结果表明:温拌剂的加入能提高SBS改性沥青的阻燃性能;温度扫描试验结果表明:与SBS改性沥青相比,掺加6%温拌剂的SBS沥青有更大的复合模量、车辙因子、疲劳因子,更小的相位角,这说明温拌剂的加入提高了SBS改性沥青的车辙性能和疲劳性能。     

温拌再生沥青混合料的路用性能评价

采用Sasobit和Evotherm两种温拌剂制备温拌再生沥青混合料,废旧沥青混合料的掺量分别为0%、20%、40%和60%。通过室内试验评价了温拌剂种类及废旧沥青混合料掺量对混合料路用性能的影响。结果表明:随着废旧料掺量的增加,Sasobit温拌再生沥青混合料的低温性能和水稳定性逐渐下降,Evotherm温拌再生混合料则表现为先增大后减小,两类温拌再生混合料的高温稳定性均逐渐增强;同一废旧料掺量下,Sasobit温拌再生沥青混合料的高温稳定性优于Evotherm温拌再生混合料,而低温性能和水稳定性则比Evotherm温拌再生混合料差;温拌再生沥青混合料技术中废旧沥青混合料的掺量可达40%以上。     

基于表面活性平台的温拌抗车辙沥青混凝土性能研究

通过添加温拌剂和抗车辙剂解决沥青混合料的施工和易性及车辙问题。以裹附率和空隙率分别确定温拌沥青混合料的拌和温度和压实温度,通过室内试验评价温拌剂和抗车辙剂的改性效果。试验结果表明,温拌剂可以使沥青混合料的施工温度降低10～20℃的同时不损害沥青混合料的路用性能;RK抗车辙剂能使沥青混合料的高温稳定性提高约3倍。     

考虑再生剂作用的温拌再生沥青混合料路用性能

选择质量分数分别为20%,30%和40%的回收沥青路面材料(RAP)以及具有类似技术性能的3种表面活性类温拌剂(S-I,DAT和ET)制备温拌再生沥青混合料(WRAM),研究了再生剂对温拌再生沥青混合料路用性能的影响,并对WRAM与热再生沥青混合料(HRAM)的路用性能进行了比较分析.结果表明:无论是否使用再生剂,WRAM的动稳定度DS均满足JTG F40—2004《公路沥青路面施工技术规范》的要求;使用再生剂时,添加S-I和DAT型温拌剂的WRAM各项性能均满足规范要求,而添加ET型温拌剂且RAP质量分数为30%和40%的WRAM其最大弯拉应变εm和冻融劈裂拉伸强度比TSR则不满足规范要求;未使用再生剂的WRAM其TSR值不满足规范要求;温拌剂类型相同时,与未使用再生剂的WRAM相比,使用再生剂的WRAM其DS值减小、εm和TSR值均增大;RAP质量分数相同时,无论是否使用再生剂,添加DAT型温拌剂的WRAM其DS,εm和TSR值最大,添加ET型温拌剂的则最小;使用再生剂时,与HRAM的路用性能相比,添加DAT型温拌剂的WRAM路用性能略有提高,添加ET型温拌剂的明显降低,添加S-I型温拌剂的高温稳定性能降低、低温抗裂性能和水稳定性能则与之相近.据此得出,再生剂对WRAM的低温抗裂性能和水稳定性能有显著改善作用,同类型温拌剂对WRAM路用性能的影响亦有显著差别.     

温拌再生沥青混合料集料-沥青黏附特性研究

为研究温拌再生沥青混合料黏附特性,根据表面自由能理论,通过测定温拌再生沥青和集料的表面能参数,计算了温拌再生沥青与集料的黏附功.结果表明:温拌剂的添加改善了再生沥青中的极性分量以及Lewis酸、碱作用力,改善了再生沥青的表面自由能,提高了沥青与石料的裹附能力;有水存在时温拌再生沥青-集料黏附功比较大,说明温拌条件下再生沥青混合料的水稳定性可以得到一定改善.     

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%。     

复合改性乳化沥青冷再生混合料性能评价

采用SBR乳液、水性环氧WE和SiO2溶胶制备复合改性乳化沥青,并对路面铣刨沥青混合料进行冷拌再生。DSR流变试验结果表明复合改性乳化沥青的流变性能优于SBS改性沥青。马歇尔试验、浸水车辙试验和低温三点弯曲试验证实冷再生沥青混合料具有良好的路用性能。     

SBS改性沥青再生剂性能研究

根据再生剂在废旧SBS改性沥青混合料中所起的主要作用及其性能要求,提出了再生剂的组分构成;采用正交试验确定了溶胀改性液最优组分为:m(基础油分)∶m(增塑剂)∶m(增黏树脂)∶m(改性剂)=1.00∶0.30∶0.03∶0.05,剪切时间为40min,抗氧剂、紫外线吸收剂、抗剥落剂分别为溶胀改性液质量的0.5%,0.5%,0.3%;通过红外光谱、DSC等手段对比研究了自制ZZ再生剂和DN100,RA-2,DN101这3种再生剂性能.结果表明:自制ZZ再生剂具有优越的溶解及分散能力、抗热氧老化性能、低温柔韧性和热稳定性.将4种再生剂按质量分数5%剂量加入老化改性沥青中,通过DSR,BBR等手段对比分析了再生沥青高低温性能,结果表明ZZ再生剂具有优越的恢复老化SBS改性沥青流变、抗高温车辙及低温开裂能力.     

橡胶沥青SMA性能的研究

废旧橡胶粉对沥青有良好的改性作用,不使用SBS改性沥青,不添加纤维稳定剂,橡胶沥青SMA性能能满足工程要求。这说明废旧橡胶粉在一定程度上可以替代纤维和SBS改性沥青,从而降低成本。     

生物油再生剂热再生老化SBS改性沥青及混合料性能研究

基于针入度指标体系试验和路用性能研究了生物油再生剂热再生老化SBS沥青胶结料及其混合料的路用性能,以技术性能接近SBS改性沥青(I-C)为指标,确定了生物油再生剂的最佳掺量。试验结果表明:随着生物油再生剂掺量的增加,再生SBS改性沥青的低温性能和弹性恢复率提高,但高温性能降低;掺加生物油可提高热再生混合料的低温抗裂性能、水稳定性和抗疲劳耐久性,但掺量过多会显著降低热再生混合料的高温抗车辙变形能力。生物油可作为芳烃油再生剂的替代产品,生物油再生剂的适宜掺量为老化SBS改性沥青质量的9%~12%。     

高黏SBS改性沥青的流变性能与化学特性

为研究SBS掺量、稳定剂含量和老化对高黏SBS改性沥青流变性能与化学特性的影响,针对SBS掺量和稳定剂含量不同的高黏SBS改性沥青,分别采用动态剪切流变仪(DSR)和凝胶渗透色谱(GPC)试验对老化(短期老化和长期老化)前后的改性沥青进行流变性能与化学特性分析.结果 表明:相位角主曲线可以很好地表征高黏SBS改性沥青在老化过程中的流变性能;高黏SBS改性沥青中由于广泛的交联作用,使得SBS中形成了大量共价键,因此即便是长期老化,仍有足够数目的共价键来维持SBS结构的完整性;相比无稳定剂的SBS改性沥青,稳定剂的添加大幅度改善了高黏SBS改性沥青的性能,但在已有稳定剂的基础上再增加稳定剂的含量对其性能的提升有限;SBS掺量高的改性沥青需要更长的搅拌时间,以保证SBS在沥青中发生充分溶胀;稳定剂含量高的改性沥青也需要更长的搅拌时间,使SBS分子之间发生交联作用.     

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。     

胶粉 /SBS 复合改性沥青流变性能研究

以SK90号基质沥青及不同掺量胶粉和SBS改性剂制备复合改性沥青,对其软化点等常规指标及流变力学指标进行检测。研究表明,随胶粉和SBS改性剂掺量提高,复合改性沥青的软化点、旋转粘度及弹性恢复等指标呈显著增大趋势,而针入度则不断减小,延度则先增大后减小;胶粉和SBS改性剂均可改善复合改性沥青的高温性能,且当胶粉掺量相同时,其高温性能随SBS改性剂掺量的增大而增大;随胶粉和SBS改性剂掺量的增大,复合改性沥青的m值不断减小,s值呈不断增大趋势;在胶粉掺量相对较低时,SBS改性剂对复合改性沥青的改性效果更加显著,而当胶粉掺量过大时,SBS改性剂对复合改性沥青的改性效果则显著减小。     

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.     

PVP修饰石墨烯对SBS改性沥青流变性能的影响

为研究经聚乙烯吡咯烷酮(PVP)处理后的石墨烯对SBS改性沥青流变性能的影响,通过高速剪切机在SBS改性沥青中掺入PVP修饰石墨烯,制备了石墨烯-SBS复合改性沥青,并采用动态剪切流变仪、温度扫描和线性振幅扫描试验,对复合改性沥青流变性能及抗疲劳性能变化规律进行研究,同时结合弯曲梁流变仪试验探索了复合改性沥青低温抗裂性的变化规律.试验结果表明:PVP修饰石墨烯的掺入能够有效改善SBS改性沥青在高温条件下的抗变形、弹性恢复能力以及抗疲劳性能;PVP修饰石墨烯的掺入对复合改性沥青的低温抗裂性能存在负面影响,但影响不明显.     

基于红外光谱的多聚磷酸复配 SBS 改性沥青微观机理研究

以基质沥青、改性剂、抽出油、稳定剂、多聚磷酸(PPA)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为原材料,采用高速剪切机制备了PPA复配SBS改性沥青,通过红外光谱试验,探讨了其微观机理。结果表明:(1)基质沥青的官能团因其性质的不同差异较大,SK90#基质沥青较其他两种基质沥青更易于与多聚磷酸发生化学反应。(2)随着PPA掺量的增加,沥青中IS=O对应的极性亚砜官能团会产生偶极,并与沥青中的其他偶极发生相互作用和关联,进而提高沥青的黏度。(3)随着PPA掺量的增加,SBS颗粒大小逐渐统一,颗粒结构逐渐分布均匀,融为一起形成网络结构,显著提高了SBS改性沥青的高温存储稳定性。     

纳米复合改性沥青混合料路用性能研究

为评价纳米复合改性沥青混合料的路用性能,对纳米ZnO改性沥青混合料、纳米ZnO/TiO_2改性沥青混合料以及纳米ZnO/TiO_2/SBS复合改性沥青混合料进行了高温性能试验、小梁弯曲试验、劈裂试验及相关耐久性试验,并与基质沥青混合料和SBS改性沥青混合料进行对比分析.结果表明:上述3种纳米改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、间接抗拉性和耐久性均优于基质沥青混合料,其中纳米ZnO/TiO_2/SBS复合改性沥青混合料的上述性能优于SBS改性沥青混合料.由此可见,纳米材料可显著改善沥青混合料的性能,纳米复合改性沥青的性能优于聚合物改性沥青,将其应用于道路是可行的.     

SBS改性沥青中外加剂的作用

利用显微镜对SBS改性沥青的微观结构进行观察,分析了SBS改性沥青中需要的外加剂及外加剂的作用,指出外加剂能够增进SBS改性沥青体系的稳定性,外加剂与改性剂,基质沥青存在匹配性。