基于动态老化方程的沥青抗老化性能对比研究

对4种沥青进行不同时间的RTFOT老化试验,采用动态方程进行拟合,得到了沥青针入度、延度、软化点、黏度的老化参数和老化方程;以针入度、延度、软化点、黏度的老化参数L和r为评价指标,采用灰色关联理论综合评价不同沥青的抗老化性能.结果表明：针入度、软化点、延度和黏度与老化时间存在非线性关系,在初始期,老化速率大,随着时间的推移,老化速率趋于缓慢;沥青的老化过程可用动态方程表征,其老化参数L和r能很好表征老化度和老化速率,不同沥青、不同指标的老化参数排序不一致;采用灰色关联理论评价4种沥青的抗老化性能排序为：室内制备改性沥青＞90#A级基质沥青＞成品改性沥青＞70#A级基质沥青.     

SBS改性沥青老化性能分析

采用针入度、软化点、延度和弹性恢复等常规性能试验以及粘度、DSR和BBR等SHRP性能试验对SBS改性沥青的性能老化规律进行了系统评价,结果表明,SBS改性沥青的老化包含了两个部分,基质沥青的老化和SBS改性剂的劣化,但是二者的相互保护作用也有效的提高了SBS改性沥青的抗老化性能。     

光氧老化对沥青物理和化学性能的影响

本文介绍了沥青的光氧老化机理,并对沥青的四组分、针入度、延度、软化点、动力粘度和红外光谱试验指标进行分析,发现光氧老化对沥青性能指标的影响不同与热氧老化.试验结果表明,光 氧老化使沥青组分向大分子量方向转化,针入度、延度减小,软化点、粘度增加,并且羰基官能团随着老化时间的延长其吸收峰明显增加.     

TLA/SBS复合改性沥青性能研究

通过熔融共混的方式,将SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)和不同掺量的特立尼达湖沥青(Trinidad Lake Asphalt, TLA)加入基质沥青中,制备TLA/SBS复合改性沥青。对TLA/SBS复合改性沥青的针入度、软化点、延度进行测试,研究改性后沥青的物理性能。采用动态剪切流变仪对改性前后沥青的流变性能进行检测和分析,采用热氧老化和PAV(压力老化测试)对改性前后沥青的老化性能进行研究分析。结果表明,加入湖沥青后,随着TLA掺量的增加,沥青针入度减小,软化点和延度先增大再减小。为了避免过高掺量的湖沥青对沥青延展性造成不利影响,应将湖沥青的掺入量控制在30%。TLA/SBS复合改性沥青复数模量和车辙因子增加,相位角减小,沥青的高温抗车辙变形能力得到提高。TLA/SBS复合改性沥青的残留针入度比、软化点变化和粘度老化指数下降,老化性能得到改善。     

道路基质沥青质量检测与分析

结合工地试验室试验条件,探讨以室内老化后基质沥青针入度,软化点和延度为主要指标的现场质量有效控制方法。老化前后针入度、延度和软化点的变化幅度可用于评价基质沥青的耐老化性能。     

表面活性温拌剂对沥青材料短期老化性能影响

以旋转薄膜加热试验(RTFOT)、薄膜加热试验(TFOT)作为短期老化试验方法,以针入度、软化点、延度及粘度作为常规评价指标,结合SHAP高温动态剪切试验及弯曲梁流变试验,开展GHWM-H8表面活性温拌剂对沥青短期老化性能影响研究。试验结果表明:表面活性温拌剂不仅在降低施工温度方面减缓沥青材料老化,温拌剂材料本身也能一定程度延缓沥青老化,提高温拌沥青抗老化能力。     

蒙脱土/SBS复合改性沥青性能研究

将蒙脱土(MMT)与SBS改性沥青熔融共混,制备了系列蒙脱土/SBS复合改性沥青.通过扫描电镜(SEM)和X线衍射(XRD),分析了蒙脱土/SBS复合改性沥青的微观结构,利用旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)研究其热氧老化性能.结果表明:在高速剪切作用下,MMT与SBS在基质沥青中均匀分散,形成剥离型与插层型纳米复合结构;MMT对SBS改性沥青物理性能的影响主要表现为针入度降低、软化点升高、延度减小,使其抗高温形变能力显著提高,但对其低温性能不利;老化后基质沥青软化点升高,SBS改性沥青软化点变化不大,而MMT/SBS复合改性沥青软化点降低;与SBS改性沥青相比,MMT/SBS复合改性沥青的抗老化性能明显提高.     

沥青抗剥落剂对SBS改性沥青性能影响分析

研究了3种不同类型抗剥落剂对SBS改性沥青性能的影响。实验按沥青质量0.3%的掺量加入抗剥落剂,测定SBS改性沥青掺加3种抗剥落剂后的沥青针入度、软化点、延度和粘度。实验结果表明:掺加AD-here 6525后,SBS改性沥青的针入度和延度都略有提高,软化点和粘度降低,。而掺加ASA-9304和morlife300后针入度和延度都降低,软化点和粘度变大。     

SBS改性沥青老化分析研究

阐述了SBS改性沥青的老化特性,分别探讨了在热氧老化和紫外光氧老化前后改性沥青物化性能的差异,并且从改性沥青的针入度、软化点、延度和黏度方面进行探讨。一般而言,改性沥青经老化后针入度降低,软化点升高,延度降低,黏度升高。     

基于PG值的机场道面沥青抗老化性能预估模型

从沥青老化机理出发,提出了预测机场道面沥青抗老化性能的预估模型.在标准大气压下针对1种基质沥青和2种改性沥青进行4种温度下不同时间段的老化处理,同时采用动态流变剪切仪(DSR)对沥青试样的PG上限温度值进行测试,研究其在老化作用下的变化规律.结果表明:3种沥青的PG上限温度值随老化条件的变化均存在一定的规律,但在相同老化条件下,沥青种类不同,其老化速率不同;无论是基质沥青还是改性沥青,其实测数据与预估模型吻合良好,PG上限温度值可作为评价机场沥青道面抗老化性能的指标.     

基于测力延度试验的SBS改性沥青老化特征评价指标

采用不同时程的室内薄膜烘箱试验模拟SBS改性沥青的老化过程,对不同老化时间的SBS改性沥青进行常规试验、动态剪切流变试验及测力延度试验,分析针入度、软化点、车辙因子及测力延度相关指标与SBS改性沥青老化时间的相关性,同时分析这些指标与SBS改性沥青中SBS含量的相关性.试验与分析结果表明：针入度、软化点及车辙因子等指标与SBS改性沥青中SBS含量及老化时间的相关关系具有一致性,无法有效地区分SBS含量和老化时间对SBS改性沥青性能的影响;测力延度试验中的韧性指标与SBS含量正相关,且与SBS改性沥青老化时间负相关,是判别SBS改性沥青老化特征的有效指标.     

温拌材料残留物对沥青性能的影响分析

通过对掺加沥青温拌液的三种沥青与原样沥青的针入度、软化点、延度、RTFOT老化后沥青残留物延度、粘度、与粗集料的黏附性等指标对比和对基质沥青的四组分变化及荧光显微图片的试验分析,总结出温拌残留物对沥青的性能没有造成实质性的影响,并且具有沥青抗剥落剂的作用,使集料与沥青胶结料的粘结性能得到加强。     

抗剥落剂对SBS改性沥青热储存稳定性影响

采用了沥青针入度、软化点、延度指标和粘度以及聚合改性沥青的离析实验对掺入ASA-9304、morlife300和AM-6525这3种抗剥落剂的SBS改性沥青的热储存稳定性能进行评价。抗剥落剂掺量为沥青质量的0.3%。实验结果表明:掺入ASA-930、morlife300和AM-6525这3种抗剥落剂对SBS改性沥青的3大指标有一定的影响,由粘度试验得到的粘温曲线选取的4种沥青的拌和与压实的温度均相同,分别为176℃与165℃,3种抗剥落剂对SBS改性沥青的粘度无影响。聚合物改性沥青离析实验结果表明:掺入3种抗剥落剂后SBS改性沥青与原样改性沥青的软化点差都在2℃以内,满足规范规定的不大于2.5℃的要求,说明掺入的3种抗剥落剂对SBS改性沥青的热储存稳定性良好。     

Effects of aging on the properties of modified asphalt binder with flame retardants

Effects of aging on the properties of asphalt binders modified by incorporating Styrene–Butadiene–Styrene (SBS) and flame retardants (FR) were studied. Asphalt binders were artificially aged in the rolling thin film oven (RTFOT) and Pressure Aging Vessel (PAV). The flame retardancy of modified asphalt binders were characterized using limited oxygen index (LOI), and the effects of aging on the properties of asphalt binders were studied using Brookfield viscometer test and dynamic shear rheometer test. Experimental results indicated that the flame retardancy of asphalt binder was increased after aging. But the increasing amount of LOI is low when the modified asphalt binder containing more flame retardants. The variation of the LOI, softening point, penetration, ductility and viscosity of asphalt binder decreased with flame retardant content increasing, meaning the flame retardants can improve the thermo-oxidative aging resistance of asphalt binder. Furthermore, the G^*/sin δ, stiffness and m-value of flame retardant modified asphalt binders display smaller changes after two different aging.     

不同改性乳化沥青及其冷拌冷铺混合料性能研究

采用先乳化后改性方法制备SBR、SBS、水性环氧树脂(WEP)、VAE四种改性乳化沥青,基于改性乳化沥青蒸发残留物针入度、5℃延度、软化点、黏韧性试验确定最佳改性剂掺量,基于室内试验对比分析不同改性乳化沥青及其混合料的性能。结果表明,掺加SBR、SBS、WEP、VAE四种改性剂均可以显著提高乳化沥青的高温性能和黏韧性,并能显著提高乳化沥青混合料的力学性能、路用性能、抗疲劳性能和高温长期稳定性。建议用于乳化沥青改性剂时,SBR、SBS、WEP、VAE四种改性剂用量以不超过5%为宜。     

SBR胶乳掺量对改性乳化沥青性能的影响

为研究丁苯橡胶(SBR)胶乳掺量对改性乳化沥青性能的影响,对不同SBR胶乳掺量的改性乳化沥青进行针入度、软化点、延度和储存稳定性试验,并采用动态剪切流变仪(DSR)和弯曲梁流变仪(BBR)测试了SBR胶乳掺量对改性乳化沥青高低温性能的影响.结果 表明:随着SBR胶乳掺量的增加,改性乳化沥青的延度、软化点及软化点差逐渐增大,针入度降低;相同温度下,随着SBR胶乳掺量的增加,改性乳化沥青的复数模量、车辙因子和蠕变速率逐渐增大,劲度模量、相位角逐渐减小;综合考虑SBR胶乳掺量对改性乳化沥青各项性能指标的影响,SBR胶乳的建议掺量为4％.     

抽出油对SBS改性沥青技术指标影响研究

为了探究轻质油分对改性沥青生产的影响,通过变化改性沥青中抽出油的不同掺量制备得到了五种改性沥青,在此基础上测试了改性沥青的储存稳定性、三大指标、RTFOT后性能。结果表明:加入糠醛抽出油可以改善SBS在沥青中的分散性,显著提高改性沥青的储存稳定性;SBS改性沥青中加入糠醛抽出油后,其粘稠度减小,针入度和5℃延度增大,软化点降低,经过RTFOT后,使其针入度和5℃延度减小,针入度比减小;当加入较多时,使得改性沥青粘稠度降低;改性沥青老化过程对糠醛抽出油老化比较严重;在SBS改性沥青现场生产时不宜添加太多糠醛抽出油,抽出油添加量为1%-2%时各项性能达到较佳。     

纳米材料改性沥青的微观和力学性能研究

为了改善沥青及沥青混合料的路用性能,筛选和添加纳米材料对基质沥青进行改性,制备纳米材料改性沥青.采用沥青针入度、延度、软化点、黏度等沥青基本性质试验和劈裂强度、回弹模量、车辙、水稳定性等沥青混合料性能试验,分析和研究了纳米材料改性沥青及混合料的力学和路用性能,并结合原子力显微镜试验来分析比较3种纳米材料(纳米碳粉、纳米橡胶粉VP362、海泡石)对基质沥青的改性效果.结果表明:相比于纳米橡胶粉VP362和海泡石改性沥青及沥青混合料,纳米碳粉改性沥青及沥青混合料具有更好的高、低温抗裂性能,而原子力显微镜图像也从微观角度印证了纳米碳粉改性沥青的改性效果.