TOR改性废旧小轿车轮胎橡胶沥青混合料路用性能研究

通过改变橡胶粉掺量(15％～25％),以及掺加维他连接剂对小轿车轮胎胶粉改性沥青的软化点、弹性恢复以及老化后的指标进行试验研究,并分析了胶粉掺量和TOR的掺入对橡胶沥青储存稳定性的影响.在此基础上,研究了小轿车轮胎胶粉对AC-13及ARAC-13两种级配沥青混合料的路用性能的影响.最后通过小轿车轮胎胶粉在沥青中的溶胀和降解行为分析,得出小轿车轮胎胶粉对沥青的改性机理.研究结果表明:废旧小轿车轮胎胶粉能够改善沥青的高温性能和弹性恢复能力,但是其与沥青的溶胀不够充分,TOR能够有效改善小轿车轮胎胶粉与沥青的溶胀效果和稳定性,当胶粉掺量为22.5％时改性效果最佳.TOR改性废旧小轿车轮胎橡胶沥青能够明显改善沥青混合料的路用性能,且ARAC-13级配沥青混合料的路用性能明显优于AC-13级配的混合料.小轿车轮胎胶粉在沥青中既有溶胀过程,又存在降解过程.     

废旧轮胎橡胶粉/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物/石油树脂复合改性沥青的制备及性能

以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、废旧轮胎橡胶粉和石油树脂制备复合改性沥青,并对复合改性沥青的储存稳定性、温度敏感性、高温流变性能、抗车辙性能和黏度等进行了考察。结果表明,复合改性沥青中,SBS、废旧轮胎橡胶粉及石油树脂的最佳质量分数分别为4.5%、14.0%和4.5%;石油树脂/SBS/废旧轮胎橡胶粉复合改性沥青具有较好的储存稳定性、温度敏感性和抗车辙性能。     

废旧橡胶粉掺量对改性沥青路用性能的影响

采用废旧橡胶粉制备改性沥青,通过测试废旧橡胶粉改性沥青的路用性能指标研究橡胶粉的掺量对改性沥青各项性能的影响。结果表明,废旧橡胶粉能显著提高基质沥青的高温性能、改善其低温性能和温度敏感性,当废旧橡胶粉掺量为质量分数15%时改性沥青的综合性能最优。     

HPD温拌剂对高粘沥青性能影响研究

为了研究自主研发的新型HPD温拌剂对高粘沥青性能的作用效果,考察了HPD掺量为0％、1.8％、2.0％、2.2％对高粘改性沥青的高低温性能、粘温特性、破坏温度及其微观结构的影响,并以掺量为2.0％的Sasobit温拌高粘沥青作为对比.实验结果表明:HPD温拌剂加入后可以提高沥青的高温特性,且效果要好于同掺量的Sasob...     

热老化作用下废机油改性沥青高温流变性能研究

为探究热老化作用下废机油(WEO)改性沥青的高温流变性能,通过动态剪切流变(DSR)试验和多应力蠕变恢复(MSCR)试验,研究了长期老化后不同废机油掺量(5％,10％,15％)的改性沥青高温流变特性.流变性能测试表明:随着废机油掺量的提高,老化沥青的相位角δ逐渐增大,复数剪切模量G*和车辙因子G */sinδ逐渐减小;同时老化沥青的不可恢复蠕变柔量,Jnr增加,恢复百分比R下降,抵抗变形能力和变形恢复能力下降.三大指标测试表明:废机油改性剂可以提高沥青的低温性能和抗老化性能.质量分数为10％的废机油改性沥青在长期老化后其高温性能仍能达到基质沥青水平,但掺量过高,沥青的高温性能下降严重.     

高掺量橡胶复合改性沥青热储存稳定性研究

橡胶改性沥青凭借良好的高低温性能、抗疲劳性能,以及对降低“黑色污染”的贡献,被广泛应用于高等级绿色交通发展中。但是,传统橡胶沥青在储存过程中会遇到明显相容性差的问题,严重影响工程中的应用。为了研究现场制备高掺量橡胶复合改性沥青的热储存稳定性,采用离析试验、荧光显微镜、红外光谱及DSR离析率四种手段进行表征,并与SBS改性沥青对比。结果表明,高掺量橡胶复合改性沥青经过一系列化学物理变化大体可以形成均匀一致的稳定性结构;但在储存时会出现离析现象,并且随着橡胶粉掺量的增大,沥青离析程度会提升,虽然不同掺量的橡胶复合改性沥青的稳定性不同,但建议现制现用,不适合长时间储存,尤其在高温条件下。     

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%。     

表面活化处理胶粉改性沥青的性能

用液体不饱和聚合物增容剂对废旧轮胎胶粉进行表面活化处理,制备了废旧轮胎胶粉改性沥青(CRMA),考察了其储存稳定性,并与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青的流变性能进行比较.结果表明,经表面活化处理的胶粉在基质沥青中的分散性得到明显改善;与胶粉直接改性沥青相比,活化胶粉改性沥青的储存稳定性好;基质沥青、SBS改性沥青、活化胶粉改性沥青三者相比,以最后者的高温抗车辙性能、抗疲劳开裂性能和抗低温开裂性能最好,基质沥青最差.     

非晶态α-烯烃共聚物/丁苯橡胶复合改性沥青的流变性能及微观分布状态

为改善丁苯橡胶（SBR）改性沥青的高温性能,选取非晶态α-烯烃共聚物（APAO）作为改性剂,制备了高低温性能良好兼顾流变性能的APAO/SBR复合改性沥青。研究了不同掺量APAO/SBR复合改性沥青的高中低温流变性能;利用荧光电子显微镜观察了沥青中聚合物的分布状态,以从微观上反应流变性能。结果表明,APAO的加入降低了沥青的不可恢复蠕变柔量和高温区温度敏感性,提高了沥青的软化点、抗车辙因子、弹性恢复率及疲劳破坏加载次数,说明APAO提高了沥青的高温性能和耐疲劳性能。尽管APAO对沥青的低温蠕变劲度模量（S）和蠕变速率（m）都有负面影响,但APAO掺量不大于5％（质量分数,下同）时基于K（S/m）指标的低温性能仍好于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青。综合考虑各项性能,建议选用APAO掺量为5％,在此掺量下APAO与SBR的相容性较好。     

高掺量橡胶沥青的结构与性能

轮胎胶粉的多重交联网络限制了其在橡胶沥青中的胶粉掺量。用经螺杆反应挤出方法可控再生的再生胶可制备高掺量（质量分数不小于30%）橡胶沥青。通过溶胶含量、门尼黏度和基本性能测试及加工实况观察,并结合红外光谱和光学显微镜微观分析,探讨了胶粉的再生程度及用量对高掺量橡胶沥青结构与性能的影响。结果表明,再生过程中胶粉的化学键发生断裂,部分交联网络被破坏。与传统橡胶沥青相比,高掺量橡胶沥青的分散更均匀,加工流动性和高温储存稳定性均得以改善。提高胶粉的降解再生程度可明显提高其在沥青中的掺量,进一步提高改性沥青的低温柔性和高温抗变形能力,但易出现加工黏度的临界陡增现象。     

废胶粉/碳九石油树脂复合改性高黏沥青及其混合料性能评价与对比

为提高废胶粉(WCR)改性沥青的黏弹性能,研制了 WCR/碳九石油树脂(C9PR)复合改性高黏沥青及其混合料,考察了改性高黏沥青的物理性能和储存稳定性,同时通过一般路用性能试验、动态蠕变试验、疲劳拉伸试验和间接拉伸疲劳试验评价了其OGFC-13混合料的性能,并与普通WCR改性沥青和市售高黏沥青及其混合料进行了对比.结果...     

PE-C9石油树脂改性沥青的研制

实验考察了PE对C9石油树脂改性沥青针入度、软化点以及黏度的影响,并对PE-C9石油树脂改性沥青的老化以及储存稳定性进行分析,采用四组分法对改性机理进行探讨,并利用扫描电镜进行表征。结果表明,当PE与C9石油树脂的质量比为2.1时,改性沥青的针入度,软化点以及黏度均满足要求,同时老化性能和高温储存性能变好。通过四组分的分析可知,C9石油树脂可增加改性沥青体系芳香分的含量,促进PE在C9石油树脂改性沥青中的溶胀和吸附作用,通过电镜观察,当PE与C9石油树脂的质量比为2.1时,PE、C9石油树脂、基质沥青三者形成了稳定的网状结构。     

基于储存稳定性的橡胶改性沥青制备工艺

为了制备储存稳定性良好的橡胶改性沥青,基于高温混炼工艺,使用聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯嵌段聚合物(SBS)、芳烃油、辛烯聚合物橡胶反应剂(TOR)、稳定剂与橡胶粉对基质沥青进行复合改性。提出了橡胶改性沥青的制备方法,分析了改性剂对沥青常规性能和流变特性的影响,并通过荧光试验观察改性剂在沥青中的分散效果。研究结果表明:添加质量分数为25%的40目(380 μm)胶粉可以明显提高沥青的高温性能;180 ℃下剪切60~90 min后溶胀发育60 min可以得到稳定性良好的橡胶改性沥青;加入相容剂和稳定剂可以提高胶粉的溶胀与分散程度,改性剂之间对沥青性能的影响存在协同作用;复合改性沥青具有良好的弹性恢复能力和高温抗变形性能;橡胶粉、SBS在沥青中的溶胀程度和分散均匀性是影响沥青常规性能和储存稳定性的直接因素。     

Preparation and properties of high viscosity and elasticity asphalt by styrene–butadiene–styrene/polyurethane prepolymer composite modification

The porous asphalt pavements is often used in important occasion for its special properties and performance which can be to a great extent attributed to the binder—high viscosity and elasticity asphalt (HVEA). To prepare high demanding binder for porous asphalt pavements, the polyurethane prepolymer (PUP) and styrene–butadiene–styrene (SBS) were used to modify the matrix asphalt compositely. First, based on a series of physical tests, the effects of binder composition on performance of SBS/PUP HVEA binder (SBS/PUP-HVEA) were investigated. Then the Fourier transform infrared (FTIR) test was conducted to investigate the reaction mechanism of SBS/PUP-HVEA binder. Last, the fluorescence microscopy, stability tests, multiple stress creep recovery test, and differential scanning calorimetry test were carried out to evaluate and compare the phase structure, storage, high-temperature performance, thermostability characteristics of several HVEA binders. It is found that the composite modification of SBS and PUP can produce high quality binder which possesses high viscosity and high elasticity. And the composition of SBS/PUP-HVEA were recommended as follows: Shell-70# can be chosen as matrix asphalt, the contents of SBS modifier (SBS1301:SBS4303 = 1:2), H2122A PUP, chain extender M-OEA, and crosslinker sulfur were suggested 4%, 5%, 0.5%, and 1‰, respectively. The new functional groups observed in FTIR confirmed the existence of physical and chemical reactions in the modification process, which were beneficial to improve the high temperature performance and storage stability of the binder. SBS/PUP-HVEA had good phase structure, storage stability, high temperature performance, and thermostability compared to other HVEA binders. This study demonstrated that the SBS/PUP compositely modified asphalt possessed high viscosity and high elasticity, which can be used in the porous asphalt mixture and other highly demanding working environment as well.     

岩沥青/胶粉复合改性沥青性能与黏弹性分析

使用青川岩沥青和胶粉对基质沥青进行复合改性,在保持胶粉质量分数为20%不变的情况下改变岩沥青用量制得胶粉改性和岩沥青/胶粉复合改性沥青,通过针入度试验、动态剪切流变试验和重复应力蠕变恢复试验分别对改性沥青的宏观性能、储存稳定性、流变性能和变形恢复能力进行了分析,并采用Burgers本构方程模拟分析了改性沥青在持续应力加载下各组成变形部分占比的变化规律。结果表明,胶粉和岩沥青的加入均可大幅提高沥青的高温性能,使其变得黏稠;岩沥青的加入对于基质沥青的低温性能具有较强的削弱作用,但可改善其储存稳定性,而胶粉的加入可减小岩沥青对基质沥青低温性能的削弱作用;岩沥青的加入提高了改性沥青的抗车辙能力,使沥青弹性组分含量大幅增加,但并未对黏性组分产生较大影响,沥青抵抗较大荷载的能力得以增强,而应力敏感性则有所降低,复合改性沥青黏稠度缓慢增加的同时迅速变硬,在受较长时间的大荷载作用时变形也能较快恢复。     

石墨烯复合橡胶改性沥青路面性能研究

本文结合甘肃柳敦公路试验段工程实例,研究石墨烯复合橡胶改性沥青(GRA)路面性能。通过常规试验、多应力重复蠕变(MSCR)试验、动态剪切流变(DSR)试验等方法分析研究了GRA性能,并对GRA混合料的路用性能进行了研究。结果表明:GRA与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)改性沥青相比,针入度降低了12.7%,软化点、高温稳定性及其高温抗变形能力相当,抗应力变形能力及应力敏感性有所提升;GRA与橡胶SBS改性沥青相比,软化点增加了14.1%,弹性恢复增加了6.5%,针入度相当,高温稳定性及其高温抗变形能力有所提升。GRA较SBS改性沥青混合料表现出良好的路用性能,现场混合料更易于压实,渗水较小、强度较高,但构造深度有所降低。     

阻燃剂表面改性对阻燃沥青性能的影响

为提高阻燃剂与沥青的相容性,对阻燃剂进行表面改性并用于制备阻燃沥青.通过沥青氧指数试验、软化点试验、动态剪切流变试验、延度试验和离析试验评价阻燃剂对沥青阻燃性能、高、低温性能及储存稳定性的影响并确定最佳掺量.借助热重(TG)和扫描电镜(SEM)分析阻燃剂的表面改性机理和阻燃机理.结果表明,阻燃剂可以显著提高沥青的阻燃性能和高温性能,当掺量不超过8%,对沥青的低温性能和储存稳定性影响较小;阻燃剂可以促进沥青成炭,减少沥青燃烧时气体挥发物的逸出;表面改性会提高阻燃剂的分散性和阻燃沥青的热稳定性,改善阻燃沥青的阻燃性能和低温性能.     

UV-Aging Resistance of Packaging Waste PE Modified Asphalts

The recycled packaging waste PE was adopted to modify the asphalt and the UV-aging resistance of the modified asphalt was studied through the UV-aging experiment. The results showed that the changing trends of softening point aging index, penetration aging index, elastic recovery aging index and viscosity aging index at 135°C of the modified and unmodified asphalt are similar. FTIR analysis and the microscopic structure of the asphalt indicated that there existed two kinds of reactions taking place in the aging process of packing waste PE modified asphalt, the oxidation of raw asphalt and the aging of the polymer.     

具有核壳结构的聚丁二烯接枝聚苯乙烯改性沥青的性能

采用种子乳液聚合法制备了具有核壳结构的聚丁二烯接枝聚苯乙烯(PB-g-PS),并将其与沥青通过高速剪切共混制备了PB-g-PS改性沥青,考察了PB-g-PS改性沥青的物理性能以及热老化性能、感温性、热贮存稳定性和相容性。结果表明,当PB-g-PS的质量分数为5%时,改性沥青的高温热稳定性、抗低温开裂性较好;与基质沥青相比,改性沥青的热老化性能得到改善,感温性下降;在相同条件下,PB-g-PS改性沥青的热贮存稳定性要好于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青;核壳结构的PB-g-PS与基质沥青具有一定的相容性。