用针入度评价改性沥青流变性的研究

通过测试不同温度、荷重和贯入时间的针入度,考察了针入度对温度、荷重和贯入时间的敏感程度,确定以针入度-荷重指数、针入度-时间指数和针入度指数(PI值)作为沥青流变性的评价指标。指出荷重、贯入时间对沥青的感温性指标-针入度指数有重要影响,探讨了沥青的感温性指标PI值对荷重和贯入时间的敏感性,揭示了PI值作为感温性指标的流变性本质。     

温拌剂对沥青感温性的影响分析

研究温拌剂掺量对沥青感温性的影响。结果表明:随温拌剂掺量的增加,针入度指数(PI)变化没有规律性,不能评价温拌剂掺量对沥青感温性的影响;针入度黏度指数(PVN)的绝对值随温拌剂掺量增加而增大,但温拌剂掺量在2%以上时其值超过评价范围,不能作为评价指标;沥青黏温指数(VTS)可以区分不同温度区间范围内沥青的感温性,并可以初步判断出颗粒温拌剂的相变温度范围;通过Arrhenius公式拟合沥青旋转黏度结果表明,在不合理的温度区间内得到的沥青粘流活化能无实际意义,只有在温拌剂融化后得到的沥青粘流活化能才可以合理评价沥青感温性。     

沥青的流变特性研究

从沥青的感温性、粘—弹性来评价沥青的流变特性,通过不同温度及不同速率下的针入度试验、延度试验找出它们的流变特性,同时对沥青改性前后流变特性从微观上进行了分析,从而促进沥青材料的研究。     

基于针入度等级与PG等级的改性沥青性能评价指标相关性研究

利用针入度等级和PG等级双技术指标评价体系,对基质沥青和不同掺量改性剂的改性沥青进行了试验,实测了各相关技术指标。采用数理统计方法建立了线性回归方程,对高温性能指标、低温性能指标、感温性能指标的路用性能相关性进行了计算分析,确定了各评价指标之间的相关性系数R2。提出了中高温敏感指数ATI、低温敏感指数STI,能准确评价沥青中、高温和低温状态下的感温性,克服了针入度指数PI仅可评价常温状态的不足。     

改性沥青感温性评价指标的讨论

根据针入度、软化点、延度、粘度等项试验结果，对聚合物改性沥青的感温性评价指标的合理性进行了讨论，指出PI、T800、T1.2、PVN等指标不能准确反映改性沥青的感温性。     

DSC在改性沥青性能评价中的应用

用示差扫描量热仪(DSC)从能量变化的角度,以相态转变的吸热量为指标,结合PI值和PITRB值研究改性沥青的感温性。综合黏流态和玻璃态转变温度、软化点、当量脆点进一步分析研究改性沥青的高低温性能。结果表明,DSC相态转变的吸热量能有效评价改性沥青的感温性,与软化点、脆点等指标结合起来评价改性沥青的高低温性能,解释改性沥青高低温性能的本质,并进一步预测改性剂与沥青的相容性是可行的。     

改性沥青感温性评价指标的讨论

根据针入度、软化点、延度、粘度等项试验结果，地聚合物改性沥青的感温性评价指标的合理性进行了讨论，指出ＰＩ、Ｔ８００、Ｔ１．２、ＰＶＮ等指标不能准确反映改性沥青的感温性     

天然岩沥青改性对沥青路面性能的影响

利用天然岩沥青作改性剂,对AH-70基质沥青进行改性,获得了良好的试验效果.经天然岩沥青改性后的沥青其高温性能大为提高,感温性得到改善,抗老化能力和稳定性有所加强;在理论上对天然岩沥青改性机制及其对沥青性能的影响模式进行了定性分析,以利于天然岩沥青改性沥青的进一步研究和生产应用.     

SBS改性沥青感温性能研究

从针入度和针入度指数两方面评价了SBS改性沥青的感温性,并分析了SBS改性剂类型与掺量对沥青温度敏感性的影响,进而研究了SBS改性沥青的粘温关系,得出粘度随温度的增大而减小的结论。     

沸石粉温拌剂对沥青性能的影响

为研究沸石粉温拌剂对沥青性能的影响，通过常规的沥青三大指标及旋转粘度试验，分析沸石粉对沥青的感温性、粘度等基本特能的影响。其次，鉴于沸石粉是一种促使沥青发泡降粘的物质，借助体式显微镜、电子显微镜以及热分析技术从微观角度分析其对沥青表观状态和性能的影响。结果表明，沸石粉能够降低沥青粘度、感温性能和低温性能，改善沥青高温稳定性，具有较好的实用性。     

高模量沥青胶结料路用性能流变学分析

以基质沥青、高模量改性沥青和SBS改性沥青的路用性能为研究对象,通过常规流变学试验方法,对比研究了高模量外掺剂和SBS改性剂对基质沥青黏弹特性的定性影响,并量化分析了不同外掺剂种类对基质沥青路用性能的影响;通过多应力重复蠕变恢复试验,对比研究了高模量外掺剂和SBS改性剂在提高基质沥青抗车辙能力上的差异和提高效果;基于加速疲劳试验方法对上述三大类沥青胶结料的疲劳损伤及失效特性进行对比研究,分析比较了不同沥青胶结料在疲劳损伤演化和疲劳寿命方面的差异.结果表明:RA(resin alloy)和PR(PR plasts)这2种常用高模量外掺剂在提高沥青胶结料劲度模量方面具有相近的效应;三大类沥青胶结料在相同试验温度条件下的永久变形抵抗能力排序为:高模量改性沥青SBS改性沥青基质沥青;三大类沥青胶结料疲劳寿命的排序为:SBS改性沥青高模量改性沥青基质沥青;此外,在使用相同基质沥青的条件下,掺加RA的高模量改性沥青比掺加PR的高模量改性沥青具有更好的抗疲劳性能.     

岩沥青对软硬沥青复配混合料的增强作用

采用沥青常规试验、动态剪切流变试验以及红外光谱试验,分析岩沥青品种和掺量对软硬沥青复配胶结料的增强作用及其增强机理;采用车辙试验和疲劳试验,分析岩沥青掺量对软硬沥青复配混合料的增强作用,并与热拌沥青混合料性能进行比较.结果表明：在相同的掺量下,Gilsonite岩沥青的增强效果显著高于BMA岩沥青;Gilsonite岩沥青可以有效地提高软硬沥青复配胶结料的软化点和车辙因子,而且该车辙因子具有随着时间延长而增长的特征;软硬沥青复配混合料的抗车辙能力随着Gilsonite岩沥青掺量的增加而显著增大,在一定的掺量下,软硬沥青复配混合料的抗车辙能力和疲劳寿命均高于同级配类型的热拌沥青混合料.试验路的使用效果验证了Gilsonite岩沥青的增强作用.     

锰渣矿粉沥青混合料抗腐性能研究

利用锰渣矿粉替代沥青混合料中的石灰岩矿粉配制成锰渣沥青胶浆和锰渣矿粉沥青混合料,进行锰渣沥青胶浆直剪试验、吸持性能试验及锰渣矿粉沥青混合料马歇尔试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂强度试验,测试不同替代量锰渣沥青胶浆粘附性能和锰渣矿粉沥青混合料抗腐性能的变化.结果表明,利用锰渣矿粉替代沥青混合料中的石灰岩矿粉能有效地改善和提高沥青胶浆粘附性能和沥青混合料抗腐性能.同时,通过锰渣矿粉改善和提高沥青胶浆粘附性能和沥青混合料抗腐性能的性能机理分析,揭示锰渣矿粉替代量影响沥青胶浆粘附性能和沥青混合料抗腐性能变化的原因.     

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。     

道路沥青材料动力性质的关系

为研究沥青、沥青胶浆和沥青混合料等沥青材料的动力性质及其相关性,采用动态剪切流变仪(dynamic shear rheometer,DSR)对沥青和沥青胶浆进行试验,分析了两者动力性质的关系,建立了沥青胶浆复数模量与沥青复数模量、粉胶比的多元关系式;采用沥青混合料性能试验机(asphalt mixture performance tester,AMPT)对5种类型的沥青混合料进行动态模量试验,研究分析了沥青材料在同频率(或加载时间)和温度条件下模量与相位角的关系.结果表明:沥青混合料的模量和相位角可以通过沥青和沥青胶浆的模量和相位角来表示,且这种关系与频率(或加载时间)、温度无关.在此基础上建立了沥青、沥青胶浆和沥青混合料三者的模量与相位角的关系表达式.     

沥青洒布均匀性对照试验分析

对乳化SBS改性沥青与乳化重交石油沥青下封层及普通沥青洒布车与智能型沥青洒布车施工进行了试验对比,通过试验数据证明,用智能型沥青洒布车洒布乳化SBS改性沥青铺筑的下封层,质量效果明显优于普通沥青洒布车洒布乳化重交石油沥青铺筑的下封层。     

沥青路面沥青混合料针对性设计

由于沥青混合料设计不合理,造成沥青路面产生严重的车辙,因此沥青混合料原材料选择和配合比设计要充分考虑其对路面高温稳定性能的影响。从矿料的颗粒形状和化学性质、沥青性质、矿料级配、沥青混合料空隙率、矿料间隙率、路面中面层沥青混合料性能等方面对沥青路面车辙产生的原因进行了分析,提出了针对车辙产生原因的沥青混合料设计措施。     

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.     

天然岩沥青在沥青路面中的适用性研究

对国产岩沥青的路用价值展开研究,明确岩沥青应用方式、使用效果,以及岩沥青最佳用量。试验结果表明,岩沥青两种应用方式效果相差不大;干法应用较为方便;岩沥青的最佳掺量为基质沥青质量的8%左右,同时岩沥青与基质沥青有一定的配伍性;岩沥青改性沥青混合料与SBS改性沥青混合料在路用性能方面相差不大,而且天然岩沥青使用方便,成本较低,具有较好的经济性。     

Sasobit温拌剂对改性沥青混合料体积参数的影响

测试了不同温度条件下,胶结材料为SK、壳牌以及克拉玛依等三种SBS改性沥青及克拉玛依基质沥青中添加Sasobit的混合料的毛体积相对密度、空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度等体积参数。结果表明:Sasobit可以在一定温度范围内有效地改善沥青的粘度,降低沥青混合料的成型温度,从而使毛体积密度增大、空隙率减小、矿料间隙率减小、沥青饱和度增加,但这种改善有一定的作用范围;Sasobit对基质沥青敏感性高于改性沥青;对于不同的改性沥青Sasobit对其降温区间也有一定的差异;加入Sasobit都能降低沥青混合料室内成型温为27℃,降低沥青混合料室内成型温度12℃。