SBS改性沥青的黏温特性研究

SBS改性沥青的黏温特性与普通沥青不同。用目前的黏度测试方法测试SBS改性沥青黏度,根据黏温曲线确定的SBS改性沥青混合料的拌和与压实温度过高,过高的拌和与压实温度会引起SBS改性沥青的老化、环境和生产安全问题。从改性沥青的高温流变特性入手,分析改性沥青的黏度试验方法,研究SBS改性沥青的黏度变化规律。由试验结果可知,当温度低于150℃时,黏度对温度的依赖性很大,但是当温度高于150℃时,黏度对温度的依赖性逐渐减小;随着温度的升高,SBS改性沥青的黏度值对剪切速率的依赖性逐渐减弱。因此在测试SBS改性沥青的黏度时,必须在试验温度下规定相应的剪切速率,这对合理确定SBS改性沥青的拌和与压实温度至关重要。     

再生SBS改性沥青混合料的施工温度确定

测定了不同拌和温度下再生SBS改性沥青混合料的拌和力矩,测定了基质沥青混合料在基质沥青黏温曲线0.17Pa·s的等黏温度下的最佳拌和力矩,并以此最佳拌和力矩在再生SBS改性沥青混合料拌和力矩-拌和温度拟合曲线上对应的拌和温度为该混合料的最佳拌和温度;根据最佳拌和温度下再生SBS改性沥青的黏度-剪切速率曲线,确定最佳拌和温度下再生SBS改性沥青的剪切速率,在该剪切速率下通过试验获得再生SBS改性沥青的黏温曲线,并以(0.28±0.03)Pa·s时的等黏温度作为再生SBS改性沥青混合料的最佳压实温度.表干法验证结果表明,上述方法确定的再生SBS改性沥青混合料最佳拌和温度是合理的.     

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。     

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。     

新型温拌改性沥青的研发及其路用性能

为解决目前国内温拌剂对国外温拌技术和知识产权依赖较重、成本较高的问题,自主研发了A型和B型2种新型温拌剂,研究了其对SBS改性沥青针入度、软化点和延度这3大指标及耐老化性能的影响,确定了2种新型温拌改性沥青的拌和及压实温度,并通过红外光谱(FTIR)和热重(TG)试验探究了其作用机理.结果表明:2种新型温拌剂可明显降低沥青的针入度,提高沥青的软化点;A型温拌剂对沥青低温性能有一定负面影响,但仍符合规范要求,B型温拌剂可改善沥青的低温性能;2种新型温拌改性沥青与集料的黏附性良好且2种新型温拌剂可明显降低沥青的施工温度;2种新型温拌剂掺入沥青后发生了化学反应,使沥青黏度明显降低,热失重更加平缓稳定,表现出更好的热稳定性.     

SBS改性沥青修正等黏原则

普通沥青混合料按照ASTM D 2493的等黏原则可以确定混合料的施工温度,但不适宜用于改性沥青混合料。通过4种SBS改性沥青混合料在不同压实温度下的旋转压实试验,建立了毛体积相对密度与压实温度的关系,由此得到混合料最佳压实温度,根据该最佳压实温度下的黏度与剪切速率关系,得到黏度0.28 Pa.s对应的剪切速率大约为60 s-1。由此建议新的沥青等黏原则的测黏剪切速率为60 s-1,而不是ASTM D 2493规定的6.8 s-1,结果表明,新方法确定的改性沥青混合料施工温度可降低5～10℃。     

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%。     

新型化学温拌剂对沥青粘度及混合料性能的影响

通过掺入3种不同比例的 Rediset 温拌剂到基质沥青和改性沥青制备温拌沥青,利用布洛克菲尔德旋转粘度计测定温拌沥青在不同温度下的粘度,结果表明不同掺量的温拌剂对沥青粘度影响较小,并且确定温拌剂最佳掺量为2%。通过成型温拌沥青与热拌沥青马歇尔试件进行测试,发现两者马歇尔孔隙率、稳定度以及残留稳定度性能相当且都满足《沥青路面施工技术规范》要求。马歇尔实验结果显示粘温曲线不宜作为该类温拌剂温拌效果主要评价方法,应结合混合料的压实特性、沥青润滑特性等进行评价。     

温拌剂和阻燃剂对SBS改性沥青性能的影响

为了研究温拌剂和阻燃剂对SBS改性沥青性能的影响以及温拌剂与阻燃剂的相互作用,本文选用2种温拌剂(Sasobit、EWMA-1)和2种阻燃剂(FRMAXTM高效型、Sasoproof),各自掺量为Sasobit3%、EWMA-17‰、FRMAXTM7%、Sasoproof6%。采用两种主要指标试验方法、氧指数测试法和块场粘度计法对不同类型沥青的极限氧指数、路用性能指标(高、中、低温)和表观粘度进行了3项主要指标的测试。试验结果表明,SASOBIT温拌剂有利于SBS改性沥青的高温性能,不利于SBS改性沥青的低温性能。EWMA-1温拌剂是相反的。阻燃剂不利于温拌沥青的低温性能,但可以改善SBS改性沥青的阻燃性,而温拌剂可以显著降低SBS改性沥青的高温粘度,同时会在一定程度上抑制阻燃沥青的阻燃效果。     

CW型RH温拌剂低温施工特性分析

通过对某高速公路支线低温环境下施工可行性的分析,提出采用温拌改性沥青混合料进行施工,并通过室内模拟和现场取样的方法对掺加RH温拌改性剂(CW型)的沥青混合料的应用效果进行测试分析。测试结果表明,使用RH温拌剂至少可以解决20℃降温幅度的沥青混合料压实问题。     

温拌胶粉改性沥青在道路施工中的应用

在道路施工中,胶粉改性沥青及沥青混合料已被大量研究与应用,但废旧胶粉的再利用会增加沥青烟气,污染环境.针对该问题,采用一种以有机复合温拌剂为胶粉的改性沥青,不仅可以有效降低混合料的施工温度,更有效地减少了胶粉改性沥青混合料的烟气浓度,有很大推广施工.     

自研环保无机硅胶温拌剂的综合性能鉴评

研发了一种应用于寒冷低温地区以无机硅胶作为主要成分的新型温拌剂Siligate.为探明该温拌剂对沥青性能的影响,选用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青,并引入中国应用较广的2种温拌剂Sasobit与Evotherm M1进行对比,采用旋转平板黏度试验、双边缺口拉伸试验、低温临界开裂温度(Tcr)计算、环...     

不同疲劳试验中改性沥青混合料疲劳性能对比

使用四点弯曲疲劳试验(4PB)、两点梯形梁疲劳试验(2PB)和overlay tester(OT)试验3种试验方法,对工程上常用的7种沥青混合料疲劳性能进行了测试.结果表明:在3种疲劳试验中,掺加6%(质量分数,下同)SBS的改性沥青混合料疲劳性能均较好,同时掺加10%TB胶粉和3%SBS的改性沥青混合料、掺加4.5%SBS的改性沥青混合料和同时掺加4.5%SBS及0.4%多聚磷酸(PPA)的改性沥青混合料疲劳性能均一般,掺加3%SBS的改性沥青混合料疲劳性能较差,温拌剂改性沥青混合料和埃索基质沥青混合料的疲劳性能最差;提高SBS掺量可以有效地提高沥青混合料的疲劳性能;添加TB胶粉和PPA可以在不同程度上提高SBS改性沥青混合料的疲劳寿命,但其对疲劳性能的影响力逊于SBS;不同试验方法中沥青混合料疲劳性能的排序具有一致性,具体排序稍有不同.     

SBS改性沥青温度敏感性指标研究

为了研究SBS改性沥青的温度敏感性,采用镇海基质沥青、星型SBS4303和SBS401、线型SBS1192和SBS503制备了6种SBS改性沥青.由针入度试验和动态剪切流变试验(DSR),得出各沥青不同温度下的针入度值、黏度值、针入度指数PI和黏温指数VTS,并分析了改性剂种类和改性剂剂量对SBS改性沥青PI和VTS的影响.结果表明,VTS比PI更能客观反映SBS改性沥青的温度敏感性,建议采用lg(lgη)-lgTK的开氏温标回归方法得到的VTS作为SBS改性沥青感温性指标比较适宜.     

高黏度沥青黏度的评价方法与评价指标

对高黏度改性沥青、SBS改性沥青以及A-70基质沥青进行真空减压毛细管试验和动态剪切速率扫描试验,得到沥青的毛细管黏度和零剪切黏度.基于2种黏度试验的试验原理以及沥青在路面结构中受力状态的分析,对比2种黏度试验中沥青所受的剪切速率水平及其与路面结构中沥青所受剪切速率水平之间的关系.结果表明:对于黏度大于3×104Pa.s的高黏度沥青,零剪切黏度所对应的第一牛顿流区范围的剪切速率与沥青在路面结构中所受的剪切速率水平一致,零剪切黏度可以较为合理地表征高黏度沥青在路面结构中的黏结特性;而高黏度沥青在毛细管试验中的剪切速率过小,毛细管黏度不宜用于评价高黏度沥青材料的黏度特性.OGFC-13沥青混合料的飞散试验结果验证了上述分析结果.建议采用动态剪切速率扫描试验方法并以零剪切黏度指标来评价高黏度沥青的黏度特性.     

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。     

温拌OGFC混合料性能研究

将温拌技术运用于OGFC(开级配排水式沥青磨耗层)混合料的施工作业中.测试了温拌OGFC混合料、热拌OGFC混合料的空隙率、肯塔堡飞散损失、马歇尔稳定度、流值等基本性能.结果表明:温拌OGFC混合料的拌和温度可以比热拌OGFC混合料下降25℃左右;温拌OGFC混合料基本性能与未加温拌剂的热拌OGFC混合料相差不大.添加温拌剂给OGFC混合料摊铺温度提供一个更宽的范围,从而可有效提高其施工质量.     

基于路用性能的干法SBS改性沥青混合料拌和温度确定

进行干法SBS改性沥青混合料生产时,拌和温度是关键工艺参数之一。文中通过胶结料黏温曲线拟合得到干法SBS改性沥青混合料的理论拌和温度,并考虑干法SBS改性剂的熔融特性,通过粗集料干拌试验得出最低拌和温度。以此为基础,文中进行不同温度条件干法SBS改性沥青混合料路用性能验证。结果显示,当拌和温度超过175℃,混合料路用性能增幅趋小,综合性能及能耗,推荐175℃为最佳拌和温度。该温度与黏温曲线拟合结果相差10℃,证明根据改性沥青黏温曲线确定施工温度的方法已不适用,建议根据实际路用性能确定最佳拌和温度。     

添加Evotherm温拌剂的沥青混合料性能研究

主要研究了Evotherm温拌剂对沥青及其混合料性能的影响。通过理论计算确定在空隙率与热拌沥青混合料(HMA)相同时,温拌沥青混合料(WMA)的施工温度。在此温度条件下进行WMA路用性能的测试,并与HMA进行对比分析。结果表明,WMA的高温性能与抗车辙性能得到了明显的提升,但是WMA的低温弯曲性能与水稳定性能有一定程度的降低。因此在实际应用时,应当根据现场情况通过试验来确定温拌剂的添加量。     

废旧沥青混合料温拌改性复合再生剂的开发及性能评价

将再生剂SJZ、增塑软化剂、SBS、稳定剂、降黏减阻剂(FC)复合制备了一种集再生、温拌及改性功能于一体的适用于废旧沥青混合料的温拌改性复合再生剂。正交试验和灰关联分析结果表明,改性复合再生剂的最佳配比为:m(SJZ)∶m(XR)∶m(SBS)∶m(稳定剂)∶m(FC)=40∶20∶10∶1∶10。该改性复合再生剂不仅能将老化沥青的性能提升到符合SBS改性沥青I-C的技术要求,还能降低混合料拌和温度并提高旧料掺加比例,体现了节能减排与废物综合利用的双重优势。