温拌再生SBS改性沥青混合料路用性能研究

为研究温拌再生SBS改性沥青混合料的路用性能,通过马歇尔试验以空隙率作为控制参数评价了温拌再生SBS改性沥青混合料的降温效果,并以热拌条件为对照组,采用车辙试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔及冻融劈裂试验等研究了温拌再生SBS改性沥青混合料的高低温性能和水稳定性。试验结果表明,Evothem温拌剂可有效降低沥青混合料的拌和温度约20℃,且RAP不仅会增加混合料空隙率及拌和温度,而且还会降低混合料的低温抗裂性和抗水损害性能,但其可增强混合料的高温抗车辙能力,加入温拌剂及温拌条件下更有利于温拌再生SBS改性沥青混合料的低温性能和水稳定性。     

再生粗骨料沥青混合料路用性能试验研究

通过车辙试验、小梁弯曲试验和水稳定性试验测试了不同再生粗骨料掺量的70号道路石油沥青混合料和SBS（Ⅰ-D）改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性以及水稳定性,试验结果表明：随着再生粗骨料掺量的增加,沥青混合料的动稳定度先增大后减小,破坏应变减小,浸水残留稳定度增大;再生粗骨料掺量为40%和60%左右时,70号道路石油沥青混合料和SBS（Ⅰ-D）改性沥青混合料的动稳定度分别达到最大;再生粗骨料掺量一定时,SBS（Ⅰ-D）改性沥青混合料的动稳定度、破坏应变和浸水残留稳定度均优于70号道路石油沥青混合料。结合《公路沥青路面施工技术规范》对沥青混合料的要求,得出了不同再生粗骨料时70号道路石油沥青混合料和SBS（Ⅰ-D）改性沥青混合料的适用性。     

聚丙烯蜡改性沥青温拌性能研究

为了研究聚丙烯蜡(PP蜡)对沥青温拌性能的影响规律,对不同掺量的PP蜡改性沥青进行进行布氏旋转黏度试验、针入度试验、软化点试验、低温延度试验以及马歇尔试验。试验结果表明:PP蜡具有良好的温拌效果,能改善沥青的高温性能,但对沥青的低温性能有负面影响,除水稳定性略有降低,PP蜡改性沥青混合料与热拌沥青混合料具有相似的路用性能。     

Leadcap温拌剂对SBS改性沥青性能影响的研究

将不同掺量的Leadcap温拌剂按照一定的试验方法掺加进SBS改性沥青中,检测沥青的针入度、软化点、延度、布氏黏度和流变性能等指标,探讨Leadcap温拌剂对SBS改性沥青性能的影响。研究表明,Leadcap温拌剂降低了SBS改性沥青的稠度;低温延度增加,改善了低温抗裂性能;软化点和车辙因子增大,相位角减小,改善了沥青的高温抗车辙性能;布氏黏度减小,对沥青起到了温拌作用,达到了环保节能的效果。     

PU改性沥青混合料路用性能研究

通过马歇尔稳定度和布氏粘度试验研究了聚氨酯沥青混合料的养护时间和温度,并在此基础上利用车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验评价了沥青混合料的各项路用性能,并与基质沥青和SBS改性沥青作对比.试验结果表明,聚氨酯改性沥青混合料的最佳养护温度120℃,养护时间48h,高温稳定性和低温抗裂性大幅度提高,均优于...     

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。     

基于温拌沥青技术的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物/橡胶粉复合改性沥青应力吸收层层间性能

将3种不同的温拌剂添加到苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）/橡胶粉复合改性沥青中,并拌和相应的应力吸收层混合料成型后制得复合式试件,通过黏度试验评价了不同温拌剂对SBS/橡胶粉复合改性沥青降黏效果的影响,通过层间拉拔试验、剪切试验和剪切疲劳试验分析了温拌SBS/橡胶粉复合改性沥青混合料应力吸收层层间性能的变化特性。结果表明,温拌剂的降黏效果由优到劣的顺序依次为:Evotherm-3 G、Sasobit-LM、Aspha-min,温拌沥青技术并不影响常温环境下复合改性沥青应力吸收层层间的黏结性能和抗剪性能;高温及水浴环境会导致不同应力吸收层层间力学强度明显降低,且不同温拌剂复合改性沥青应力吸收层的层间拉拔强度和抗剪强度存在差异,其中温拌剂Evotherm-3 G和Sasobit-LM能够增强应力吸收层层间的力学强度;相对于SBS/橡胶粉复合改性沥青的应力吸收层,添加温拌剂会缩短应力吸收层混合料的层间剪切疲劳寿命,Sasobit、Aspha-min和Evotherm-3 G温拌复合改性沥青应力吸收层的层间剪切疲劳寿命分别缩短了约10.0%、17.4%和2.7%。     

拌合时间对温拌富沥青混合料力学性能的影响

为设计具有优良力学性能的温拌富沥青混合料,设计对比试验,采用贯入度、贯入度增量、动稳定度、流值四个指标室内评价其成型后的力学性能,通过分析温拌SBS改性乳化富沥青混合料与基质沥青混合料在不同拌合时间下的力学性能,最终推荐:温拌富沥青混合料拌合时间约为60min,温拌富沥青混合料的胶结料采用SBS改性沥青。为温拌富沥青混合料的室内设计与评价提供借鉴。     

温拌沥青及其混合料性能研究及微观表征

为明确温拌剂降粘作用对于沥青混合料压实特性的影响规律,制备了两种常用温拌改性沥青及其混合料,系统研究了温拌剂对于沥青粘度及抗车辙因子的影响规律,通过马歇尔击实试验及路用性能试验全面研究温拌剂对于压实度的影响,确定温拌改性沥青混合料的压实特性,在此基础上,借助原子力显微镜对温拌沥青的微观结构进行了表征。结果表明,温拌剂的掺加能够大幅降低沥青的粘度,提高材料的高温稳定性;虽然温拌改性混合料的压实度略低于普通热拌沥青混合料,但各项路用性能均优于普通热拌沥青混合料,内部介质分布均匀,不存在团聚等不良现象。     

增塑剂对天然沥青改性沥青及沥青混合料高低温性能影响

为研究增塑剂对天然沥青改性沥青及沥青混合料高低温性能的影响,采用特立尼达湖沥青(TLA)和布敦岩沥青(BRA)制备天然沥青改性沥青,进而采用邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和偏苯三酸三辛酯(TOTM)增塑剂对其改性,进行DSR和BBR试验分别评价其高低温性能,进行车辙试验和小梁弯曲试验分别评价对应沥青混合料高温稳定性和低温抗裂性。结果表明:增塑剂对天然沥青改性沥青及沥青混合料高温性能有不利影响,但能使其低温性能明显改善,且增塑剂掺量越高,上述效应越明显;DBP对天然沥青改性沥青及沥青混合料高温性能的不利影响程度高于TOTM,但对其低温性能的改善作用优于TOTM;DBP和TOTM对TLA改性沥青高温性能的不利影响程度高于BRA改性沥青,但对TLA改性沥青低温性能的改善作用更好。     

玄武岩纤维和聚酯纤维对sup-20改性沥青混合料路用性能分析

为了改善沥青路面的路用性能,延长沥青路面的使用寿命,采用沥青混合料的车辙试验、冻融劈裂试验和-10℃低温弯曲试验,来检验掺加玄武岩纤维、聚酯纤维对Sup-20改性沥青混合高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性的影响。试验结果表明:与不添加纤维相比,添加玄武岩纤维和聚酯纤维均可以改善Sup-20改性沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性,且玄武岩纤维沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性均明显优于聚酯纤维沥青混合料,聚酯纤维沥青混合料的水稳定性稍微优于玄武岩沥青混合料。     

不同旧料掺量下温拌再生沥青混合料的耐久性

采用水损坏敏感试验、冻融试验、半圆弯曲试验探讨了不同旧料掺量对温拌再生沥青混合料性能的影响。结果显示，增加旧料掺量，各混合料的动态模量比增加，弹性模量受水的影响比较小，但会降低再生沥青混合料的抗裂性能，脆化性增强，当旧料掺量达到一定量后，其对混合料的抗裂性影响减小。相同条件下，增大旧料掺量，混合料的动态模量随之增加，其脆性、刚性化现象更突出；升高温度后，温拌再生沥青混合料的动态模式呈黏弹性，相同旧料掺量下，热拌再生沥青混合料的抗裂及抗形变性能较温拌再生沥青混合料的高。     

聚氨酯对环氧树脂改性沥青及混合料性能影响研究

为研究不同用量（20%、30%、40%）聚氨酯（PU）对于环氧树脂（EP）改性沥青及其混合料性能的影响,通过拉伸试验、动态剪切流变和低温弯曲流变试验分析了PU/EP复合改性沥青性能,并利用车辙试验、低温弯曲试验和浸水马歇尔、冻融劈裂试验探讨了复合改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性,并以不掺PU的环氧沥青和4%SBS改性沥青混合料为对照组。试验结果表明,加入PU将会降低改性沥青的抗拉强度、车辙因子,但同时提高了沥青的柔韧性和低温性能;加入一定量的PU虽然降低了沥青混合料的高温抗车辙变形能力,但依然远大于4%SBS改性沥青混合料,此外PU加入后明显改善了沥青混合料的低温抗裂性和抗水损害性能。综合各方面性能,建议PU用量为30%～40%。     

盐冻循环条件下SBS改性沥青及混合料的细观结构和低温蠕变性能

在寒冷地区道路常用融雪盐来融雪除冰,沥青路面极易因盐冻循环而造成损坏.本文通过扫描电子显微镜(SEM)、弯曲梁流变仪(BBR)和万能试验机(UTM-100)对盐冻循环前后的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)改性沥青及其混合料的细观结构和低温蠕变性能进行分析.结果表明:冻融循环后沥青及其混合料微观形貌变化明显,盐冻循环后沥青及其混合料表面出现的盐晶体会破坏沥青的膜结构和混合料结构的致密性,单纯水冻循环对沥青及其混合料低温性能影响较大;冻融循环后SBS改性沥青随温度降低其低温抗裂性能逐渐降低;选用低浓度融雪盐溶液可以在一定程度上保持SBS改性沥青及其混合料的低温抗裂性能;盐冻循环次数的增加,会降低SBS改性沥青及其混合料的低温性能.     

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。     

温拌SBS改性沥青的流变特性及微观机理研究

将两种不同类型的温拌剂ACMP和XT-WY2分别加入到SBS改性沥青中,制备温拌SBS沥青,进行了黏度和高低温流变实验,并通过傅里叶红外光谱和荧光显微镜研究其微观形貌。结果表明,ACMP不利于沥青的高温性能,但与沥青的相容性较好,可以提升其低温性能,XT-WY2并未明显改变沥青的流变性能。两种温拌剂均为物理改性,都会提高SBS改性剂在沥青中的分散均匀性,但分散效果不尽相同。温拌沥青的微观参数荧光面积与其流变性能相关性很强,可反映其高低温性能。     

地聚合物改性沥青混合料性能试验研究

为研究地聚合物用量对沥青混合料路用性能的影响,通过一系列室内试验分别研究了不同掺量（3%、5%和7%）地聚合物的改性沥青混合料高低温和水稳定性、抗疲劳性能,并以70#基质沥青与SBS改性沥青作为对照组,试验结果表明,地聚合物可大幅度改善沥青混合料的高温抗车辙能力和抗水损害性能,但受其自身材料特性作用,对于沥青混合料的低温抗裂性和抗疲劳特性具有一定不利影响,在实践应用中须严格控制其用量。     

玻璃纤维温拌再生沥青混合料抗断裂性能评价研究

为了研究玻璃纤维温拌高掺量RAP再生沥青混合料的抗断裂性能,基于半圆弯曲（SCB）试验,采用5种评价指标对两种切缝深度下混合料抗断裂性能进行了综合评价。结果表明：10mm切缝深度混合料抗断裂性能较5mm差;温拌剂与RAP对抗断裂性能具有不利影响;玻璃纤维对温拌再生沥青混合料抗断裂性能具有显著提升作用,最佳掺量为0.3%。推荐采用峰值荷载、断裂能、断裂韧性和柔性指数综合评价沥青混合料抗断裂性能。     

石墨烯/SBS复合改性沥青混合料性能研究

为研究石墨烯含量对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）改性沥青混合料性能的影响,以SBS改性沥青为原材料,分别将质量为沥青质量0.1%、0.2%、0.3%的石墨烯加入其中以制备复合改性沥青,并对其性能进行评价。而后对不同石墨烯含量的复合改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性能进行评价。并根据雷达图来确定石墨烯的最佳含量。最后,采荧光显微镜及扫描电子显微镜分析石墨烯对SBS改性沥青的作用机理。结果表明,由于石墨烯的引入,沥青结合料的针入度明显下降、软化点显著提升,延度明显下降。就路用性能而言,石墨烯的加入显著提升了SBS改性沥青混合料的抗车辙能力,低温抗裂性及水稳定性则略有降低。雷达图表明0.2%含量的石墨烯的综合性能最好,即石墨烯的最佳含量为0.2%。在石墨烯与SBS改性沥青混合过程中,石墨烯的层状结构和较大的比表面积使其易于与沥青分子混合;同时,石墨烯在与SBS改性沥青混合的过程中可以被苯乙烯-丁二烯-苯乙烯插入,从而产生稳定的物理交联,提升SBS改性沥青混合料的性能。     

基于CAM模型的沥青及改性沥青的流变主曲线研究

为了进一步优化沥青流变性能的评价手段,采用动态剪切流变仪对基质沥青、SBS改性沥青、橡胶粉改性沥青和Sasobit温拌改性沥青进行不同频率下的动态剪切流变试验,分析其动态剪切模量随温度频率的变化趋势。通过CAM模型建立沥青流变主曲线方程,研究CAM模型对各种沥青的适用程度,并基于拟合结果分析各种沥青的流变特性。结论是：（1）SBS改性沥青的抗车辙性能最好,其次是橡胶粉改性沥青和Sasobit温拌改性沥青,基质沥青抗车辙性能最差;橡胶改性沥青的频率敏感性和温度敏感性最小,基质沥青的感温性能较差。（2）CAM模型对基质沥青和改性沥青均具有良好的适用性,其中对基质沥青和Sasobit温拌改性沥青的适用性最好。