碳纳米管/SBS复合改性沥青路用性能与相容性研究

为改善SBS改性沥青的路用性能及相容性,采用高速剪切法,将碳纳米管掺入SBS改性沥青中,制备复合改性沥青。采用三大指标、布氏粘度、离析实验、荧光显微镜等对其性能进行评价。结果表明,碳纳米管可以有效改善SBS改性沥青的高温稳定性、粘滞性,并且随着掺入碳纳米管量的增加,性能效果提升越好,但超过0.9%时改善效果趋于饱和;对改性沥青的温度敏感性和低温性能存在不利影响;碳纳米管的掺入限制了SBS颗粒与沥青分子之间的相对运动,使得SBS在沥青中的分散更均匀,改善了相容性与储存稳定性;综合考量碳纳米管/SBS复合改性沥青的各项性能,当其掺量为0.9%时,改性效果达到最佳。     

基于DSR的碳纳米管/SBS复合改性沥青抗老化性能分析

为研究碳纳米管(CNTs)对SBS改性沥青抗老化性能的影响,对不同CNTs掺量的CNTs/SBS复合改性沥青进行动态剪切流变实验;以CNTs掺量为自变量,对CNTs/SBS复合改性沥青与SBS改性沥青进行旋转薄膜加热试验及紫外老化试验,并对沥青残留物进行动态剪切流变试验以评价其老化性能。结果表明,CNTs的加入可有效提高SBS改性沥青的高温性能及老化性能。通过动态剪切流变试验结果来看,CNTs的加入降低了改性沥青的温度敏感性,并随着掺量的增加改善效果也越明显。     

碳纳米SBS复合改性沥青路用性能研究

为研究碳纳米材料对SBS改性沥青混合料性能的影响,通过3大指标和老化试验研究了碳纳米掺量对于SBS改性沥青的高低温和老化性能,确定了碳纳米掺量宜为0.9%,在此基础上通过汉堡车辙试验、低温弯曲试验和浸水马歇尔试验研究了碳纳米SBS复合改性沥青混合料的高低温和水稳定性能。结果表明,碳纳米可改善复合改性沥青混合料的高温抗永久变形能力和抗水损害性能,但降低了应力松弛能力和抗裂性能。     

掺聚丙烯纤维的SBS改性沥青性能

以聚丙烯纤维（polypropylene fiber,PP）和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（styrenic block copolymers,SBS）为原料，采用高速剪切法制备聚丙烯/SBS复合改性沥青，SBS和PP改性剂掺量分别为7%和0.25%，与SBS掺量为7%的改性沥青做对比。并对沥青三大指标进行试验研究，通过动态剪切流变试验（dynamic shear rheological test,DSR）分析改性沥青的高温流变性能，通过弯曲蠕变试验（BBR）研究改性沥青的低温抗裂性能，采用扫描电镜分析器微观形貌。分析结果表明：掺聚丙烯纤维的SBS改性沥青基本性能最佳；高温性能优于SBS改性沥青；SBS改性沥青有较小的劲度模量(s)和较大的蠕变速率(m)，表示其低温抗裂性优良；扫描电镜显示改性沥青中改性剂分布均匀，有较好的相容性。     

PPA/SBS及PPA/橡胶粉复合改性沥青性能

采用0.4%,0.8%,1.2%,1.6%掺量的多聚磷酸(PPA)制备成PPA/SBS复合改性沥青和PPA/橡胶粉复合改性沥青,通过三大指标、布氏粘度、薄膜加热试验等考察两种PPA复合改性沥青的高低温性能、抗老化性能。结果表明,PPA对PPA/SBS和PPA/橡胶粉复合改性沥青的低温抗裂性都有所削弱,PPA/橡胶粉复合改性沥青低温抗裂性能相对较优,1.6%掺量PPA/SBS复合改性沥青低温性能下降最为明显;PPA/SBS改性沥青和PPA/橡胶粉改性沥青的高温性能较基质沥青有明显提升,1.6%掺量PPA/SBS复合改性沥青高温稳定性最优;PPA的加入能够改善沥青的抗老化性能,PPA/橡胶粉复合改性沥青抗老化性能较PPA/SBS复合改性沥青更佳。     

SEBS与SBS改性沥青性能对比研究

为掌握SEBS改性沥青性能,以SBS改性沥青为参照,分别制备不同掺量SEBS和SBS改性沥青进行动态剪切流变(DSR)、弯曲梁蠕变(BBR)、改进沸煮法及离析试验,就两种改性沥青高温性能、低温性能、粘附性及存储稳定性进行对比分析。结果表明:随着SEBS和SBS掺量增加,沥青高温性能和粘附性逐渐变好,低温性能呈先变差后变好再变差趋势,掺量为4%时低温性能最优,存储稳定性则逐渐变差;相同SEBS和SBS掺量下,SEBS改性沥青的高温性能、低温性能、粘附性及存储稳定性均优于SBS改性沥青。考虑综合性能最优,推荐采用4%掺量SEBS制备改性沥青。     

重度聚合物改性沥青蠕变恢复测试参数及评价准则

为了比较常规掺量SBS改性沥青与重度SBS改性沥青蠕变恢复行为之间的差异,采用多应力蠕变恢复试验作为两种改性沥青的评价方法,研究多应力蠕变恢复试验参数变化对高温蠕变恢复行为的影响.采用旋转烧瓶法替代传统的旋转薄膜烘箱试验(RTFO)以使得高粘度的重度改性沥青老化更加均匀.结果表明,与常规掺量SBS改性沥青相比,当采用MSCR试验评估重度改性沥青时,其不可恢复蠕变柔量低估了应变响应,从而导致高估重度改性沥青所能适用的交通水平.此外,重度改性沥青的永久应变具有很强的加载时间依赖性,采用较短的加载时间更有利于减轻重复蠕变恢复对试验结果的影响.最终推荐采用0.1 s的加载、0.9 s的卸载组合,同时以3.2 kPa下第10次蠕变恢复循环得到的Jnr值作为最终的评价参数.     

高速公路沥青路面材料路用性能试验研究

为研究某高速公路沥青路面材料的路用性能,通过三大指标试验分析了橡胶粉和SBS掺量对于改性沥青基本性能的影响,采用马歇尔试验方法研究了橡胶粉/SBS复合改性沥青混合料的配合比设计,并在此基础上利用车辙试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔和冻融劈裂试验分别探讨了橡胶粉/SBS复合改性沥青混合料的高温、低温和水稳定性。研究结果表明：橡胶粉和SBS改性剂的掺量宜为20%和4%,橡胶粉/SBS复合改性沥青混合料的最佳油石比为6.13%;橡胶粉与SBS复掺后在高温稳定性和低温抗裂性方面相对单一掺剂效果更显著,在水稳定性方面SBS效果更好,而橡胶粉具有制约作用。     

增塑剂-SBS复合改性沥青路用性能研究

以SBS改性沥青为基础,掺加邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和己二酸二辛酯(DOA)制备复合改性沥青,通过沥青基本指标、动态剪切流变、多应力蠕变恢复、弯曲梁流变、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等方法对原样与短期老化条件下沥青性能进行研究,并与SBS改性沥青进行对比分析。结果表明,2种增塑剂均可使SBS改性沥青降低2个高温等级,导致抗车辙能力下降,不可恢复变形量增大;但可提高SBS改性沥青低温变形能力,延缓路面开裂。对比老化前后各性能指标发现,增塑剂可明显降低SBS改性沥青老化前后性能差异。采用FTIR分析表明增塑剂与SBS改性沥青属于物理共混,通过计算亚砜基指数、对比老化前后特征峰面积可知增塑剂有助于沥青抗老化。     

纳米ZnO与SBS复合改性沥青性能试验研究

介绍了溶剂法纳米ZnO/SBS复合改性沥青的制备工艺,然后基于针入度、软化点和延度三大指标试验、离析试验及RTFOT后老化指标性能试验,综合分析了纳米ZnO不同掺量对SBS改性沥青高温和低温性能、均匀稳定性及抗老化性能。试验结果表明,纳米ZnO能够有效改善SBS改性沥青的高温抗变形性、低温抗裂性、高温储存稳定性及抗老化性能。综合纳米ZnO掺入SBS改性沥青后的性能效果及经济成本,建议纳米ZnO掺量为5%。     

SBS/HDPE复合高强改性沥青流变特性及微观机理研究

为了解决苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）改性沥青路面抗高温性能不足及易产生车辙病害的问题,通过在SBS改性沥青中分别加入3%、4%、5%的高密度聚乙烯（HDPE）,考察HDPE对SBS改性沥青性能的影响,并与单一SBS改性沥青进行对比。采用常规性能指标、温度扫描实验、频率扫描实验、荧光显微镜技术、红外光谱（FTIR）表征对复合高强改性沥青的性能进行研究。结果表明,复合高强改性沥青体系中发生了交联反应,形成了致密的网状结构,且随着HDPE掺量的增加,复合高强改性沥青的软化点、布氏黏度与车辙因子等指标呈上升趋势;与SBS改性沥青相比,其抗高温变形的能力得到显著提升。但是当HDPE掺量增加到5%时,改性剂开始产生团聚现象,对复合改性沥青的低温性能造成负面影响,基于此推荐HDPE的最佳掺量为4%。     

有机化纳米蒙脱土复合SBS改性沥青的流变与黏弹特性

采用硬脂基三甲基氯化铵(STAC)对纳米蒙脱土(MMT)进行接枝并制备了有机化改性纳米蒙脱土(S-MMT),随后将不同掺量的S-MMT添加到苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青以制备复合改性沥青。借助动态剪切流变仪和弯曲梁流变仪，对S-MMT复合SBS改性沥青进行了高中低温度流变性能和蠕变松弛性能测试，结果表明，S-MMT增强了与SBS改性沥青分子的亲和性、改善了其高温车辙抗性和低温开裂抗性、降低了其累积剪切蠕变变形和永久变形；S-MMT的加入显著提升了SBS改性沥青的流变性能和黏弹变形能力。     

基于不同基质沥青的多聚磷酸复配SBS改性沥青性能评价

以镇海,埃索,SK三种90#基质沥青为原料,分别掺入多聚磷酸(PPA)、聚合物SBS两种改性剂,采用高速剪切法在室内制备多种复配改性沥青材料.通过常规指标测试、重复蠕变试验、疲劳性能分析、粘度试验,对不同掺量复合改性沥青的路用性能进行评价,从而确定改性剂的最佳掺量,并选择适用于复合改性沥青生产的基质沥青.结果表明:PPA的掺入使得改性沥青温度敏感性降低,高温性能以及抗疲劳性能显著提高;PPA的最佳掺量为1％,此时复合改性沥青的性能达到最优;适用于掺入PPA进行改性的基质沥青为SK90#最优,埃索90#次之,镇海90#最差;SK90#基质沥青掺入3.5％ SBS和1％的PPA所复配的改性沥青经济效益较普通SBS改性沥青更为优异.     

碳纳米管对SBS改性沥青混凝土路用性能的影响研究

为研究碳纳米管对SBS改性沥青混凝土路用性能的影响,利用高速剪切的方法将碳纳米管掺入SBS改性沥青混凝土中,并配置相应的沥青混合料。通过实验研究碳纳米管对SBS改性沥青混凝土路用性能的粘滞及相容性的影响,进而确定碳纳米管的最佳掺入量为0.9%,碳纳米管的掺入控制了改性沥青材料内部相对运动情况,提升SBS材料在沥青混凝土中分散的均匀程度。实验结果表明,所提出方法在荷载作用次数为20 000时的车辙深度为18.76 mm,马歇尔稳定度为12.98 kN,碳纳米管材料能够增强SBS改性沥青混凝土的高温稳定性及水稳定性。     

SBS掺量对改性沥青性能影响及指标关联研究

采用常规和SHRP等检测手段研究SBS掺量对改性沥青性能影响,并对表征改性沥青高温性能、低温性能的评价指标进行相关性研究。研究结果表明:随着SBS掺量增加,改性沥青常规性能、高温性能、低温性能均得以提高;改性沥青软化点、60℃动力黏度和高温临界温度在表征改性沥青高温性能方面具有良好的相关性,且软化点与高温临界温度的相关性优于60℃动力黏度;5℃延度、烘后延度和低温临界温度在表征改性沥青低温性能方面具有良好的相关性,且5℃延度与低温临界温度的相关性优于烘后延度。     

油页岩改性沥青微观机理与性能分析

采用荧光显微镜实验研究油页岩改性沥青的微观结构,通过流变实验(DSR)测试高、低温对其流变性能影响,利用沥青三大性能指标实验、粘度实验和旋转薄膜加热实验分析油页岩改性沥青的路用性能。结果表明,油页岩的添加能让SBS改性剂与基质沥青达到更好的共融状态,且能有效提高SBS改性沥青的高温稳定性、粘附性和抗老化性能,但会降低其低温抗裂性能;DSR实验表明掺入适量油页岩能明显提升复合改性沥青的复数剪切模量和车辙因子,且油页岩矿粉掺量越多,增幅越大。     

油页岩改性沥青微观机理与性能分析

采用荧光显微镜实验研究油页岩改性沥青的微观结构,通过流变实验(DSR)测试高、低温对其流变性能影响,利用沥青三大性能指标实验、粘度实验和旋转薄膜加热实验分析油页岩改性沥青的路用性能。结果表明,油页岩的添加能让SBS改性剂与基质沥青达到更好的共融状态,且能有效提高SBS改性沥青的高温稳定性、粘附性和抗老化性能,但会降低其低温抗裂性能;DSR实验表明掺入适量油页岩能明显提升复合改性沥青的复数剪切模量和车辙因子,且油页岩矿粉掺量越多,增幅越大。     

大掺量胶粉/SBS复合改性沥青混合料制备及路用性能研究

为一定程度上解决胶粉掺量增加引起的粘度增加而使得胶粉改性沥青掺量受限的问题,依托在做项目,研究25%大掺量胶粉/SBS复合改性沥青,并进行沥青及混合料性能研究。结果得到:TOR/HDPE的添加可以实现满足性能要求的大掺量胶粉/SBS复合改性沥青的制备;提出了一种25%胶粉/SBS改性沥青的制备方法。     

降粘剂对高掺量SBS改性沥青性能影响研究

研究了不同种类和掺量的降粘剂对高掺量SBS改性沥青软化点、针入度、延度、运动粘度、老化延度等常规指标的影响;通过动态剪切流变仪(DSR)进行沥青高温路用性能测定,研究了降粘剂对高掺量SBS改性沥青高温车辙性能的影响。结果表明,掺入降粘剂既可以降低高掺量SBS改性沥青的运动粘度,又可以提高改性沥青的高温性能。     

纳米改性乙烯-乙酸乙烯酯对丁苯橡胶改性沥青性能的影响

为了考察纳米改性乙烯-乙酸乙烯酯（MEVA）对丁苯橡胶（SBR）改性沥青物理和流变性能的影响,采用共混法制备了MEVA掺配比例不同的MEVA/SBR复合改性沥青。测试了复合改性沥青的基本物理性能,采用动态剪切流变仪的温度扫描分析了流变特征,通过多重应力蠕变恢复试验及弯曲梁流变仪分别评价了高低温性能及所能承受的交通荷载等级。结果表明,MEVA的加入可有效改善SBR改性沥青的物理及流变性能,且随掺量增加改性效果逐渐增强。综合考虑高低温性能,推荐MEVA掺量为质量分数5%。与SBR改性沥青相比,最佳掺配比例下的MEVA/SBR复合改性沥青的高温等级提高了18 ℃,并可在76 ℃下承受“S”等级的交通荷载,且其低温性能可满足-28 ℃的使用温度等级要求。