有机化蒙脱土改性沥青老化性能的研究

采用熔融共混法制备了有机化蒙脱土(OMMT)改性沥青,通过薄膜烘箱老化试验(TFOT)和压力老化(PAV)试验,研究了OMMT对改性沥青老化性能的影响。结果表明,OMMT可显著减小沥青TFOT和PAV老化后粘度的增大、软化点的升高和针入度的降低,有效改善沥青的短期老化和长期老化性能;OMMT对沥青耐老化性能的改善作用随其用量的增加而增大,但当OMMT用量超过3%时,其对沥青耐老化性能的提高已较小。     

有机蒙脱土/SBS改性沥青的制备与性能研究

采用熔融插层法制备了有机蒙脱土(OMMT)/SBS改性沥青,利用XRD和荧光显微镜表征了OMMT/SBS改性沥青的微观结构,研究了OMMT对SBS改性沥青物理性能和老化性能的影响。结果表明:OMMT与SBS改性沥青形成了剥离型纳米复合结构,并且OMMT可起到交联中心的作用,有利于SBS交联网络在沥青中的形成;OMMT可有效提高SBS改性沥青的粘度和软化点。与SBS改性沥青相比,在PAV老化后,OMMT/SBS改性沥青粘度增加率小、残留针入度比高,表现出优良的耐老化性能。     

Mg-Al LDHs改性沥青的制备与抗老化性能研究

将镁铝基层状双氢氧化物(Mg-Al LDHs)与基质沥青熔融共混,制备了Mg-Al LDHs改性沥青。采用薄膜烘箱试验(TFOT)和紫外光老化试验分别研究了不同掺量的Mg-Al LDHs对沥青短期热氧老化和紫外光老化性能的影响。结果表明,Mg-Al LDHs可有效抑制沥青在TFOT和紫外光老化过程中软化点和粘度的增加,显著提高沥青延度保留率,减小其质量变化,有效改善了沥青抗短期热氧老化和紫外光老化性能。     

基于1H-NMR的老化对沥青分子结构的影响研究

对不同原油生产的4种沥青(A1、A2、A3、A4)分别进行薄膜烘箱老化(TFOT)、紫外光老化(UV)和压力老化(PAV),利用核磁共振氢谱(1H-NMR)研究了老化对不同沥青分子结构的影响.结果表明:TFOT老化后,沥青分子发生了缩合脱氢,芳香环上支链减少,发生了烷基链环化,芳环增多,脂肪直链裂解为短链;PAV老化后...     

SBS改性沥青胶结料的老化与再生研究

对SBS改性沥青混合料分别进行短期热氧、长期热氧和长期紫外老化后,分离出老化SBS改性沥青胶结料,采用反应型再生剂对其进行再生,研究了不同老化方式对SBS改性沥青胶结料物理性能的影响和反应型再生剂对老化沥青胶结料性能的恢复效果。结果表明:短期热氧老化降低了SBS改性沥青的软化点、针入度、延度和粘度,长期热氧老化和紫外老化则使SBS改性沥青的软化点和粘度增大,针入度和延度减小;反应型再生剂可显著提高老化SBS改性沥青的针入度和延度,降低其软化点和粘度,可较好地恢复老化SBS改性沥青的性能。荧光显微镜分析表明反应型再生剂较好地恢复了SBS在沥青中的交联网络结构。     

有机化蒙脱土对SBS改性沥青热氧老化性能的影响

将有机化蒙脱土(OMMT)与SBS改性沥青熔融共混,制备了OMMT/SBS改性沥青。利用X-射线衍射(XRD)分析了OMMT/SBS改性沥青的微观结构。通过长期热氧老化实验研究了OMMT对SBS改性沥青热氧老化行为的影响。XRD分析表明,OMMT/SBS改性沥青形成了剥离型纳米复合结构。热氧老化试验结果显示,OMMT可显著减少SBS改性沥青软化点和粘度的增加,提高其残留延度比和残留针入度比,明显改善了SBS改性沥青耐热氧老化性能。     

蒙脱土改性沥青的制备与性能研究

采用熔融插层法制备了蒙脱土改性沥青,利用XRD分析了蒙脱土在沥青中的分散结构,研究了不同蒙脱土(钠基蒙脱土、有机化蒙脱土)对不同产地沥青物理性能的影响。结果表明:钠基蒙脱土(Na-MMT)可与沥青形成插层型纳米复合结构,而有机化蒙脱土(OMMT)与沥青形成了剥离型纳米复合结构。Na-MMT和OMMT均可增大沥青的软化点和粘度,明显提高沥青的耐高温性能,但OMMT改善效果更为显著。蒙脱土对不同沥青(盘锦-90#沥青、SK-70#、TZ-70#)的改性效果有明显差异,对盘锦-90#沥青的改性效果最好。蒙脱土掺量在2%—3%之间时,沥青的性能变化最大。     

SBS改性沥青的老化方程及应用

建立起SBS改性沥青的非线性微分老化方程,应用微分方程探索SBS改性沥青的老化规律,并计算任意时刻的沥青老化量和老化速率;测定SBS改性沥青在不同RTFOT老化时间下的针入度、5℃延度、软化点、135℃粘度指标,得出各指标的老化参数及老化方程,通过分析实验值与老化方程计算值间的相关性,验证非线性老化方程的可靠性;对老化方程的潜在应用方向进行了初探。研究结果表明:非线性老化方程能精确地预测SBS改性沥青的针入度、软化点、粘度、延度的老化规律,能计算任意时刻各指标的老化量及老化速率;老化速率方程计算显示,沥青的老化速率在开始时刻最大,后期随老化时间的延长而逐渐变小,与老化的实际情况吻合;沥青老化方程可用于沥青抗老化性能评价、耐久性评价、沥青路面开裂预测、沥青路面再生决策。     

再生剂对老化沥青性能影响的研究

通过室内沥青加速老化试验,实验室制备了经薄膜烘箱老化(TFOT)、压力老化(PAV)和紫外老化(UV)的沥青样品。随后,在老化沥青中加入了两种不同的再生剂进行老化沥青的养护再生并在室温条件下养护3d。对基质沥青、老化沥青、再生沥青进行了针入度、软化点、延度的测试。结果表明,两种再生剂都能使老化沥青性能得到一定的恢复,对老化沥青均有再生功能,但是再生剂1具有比再生剂2更好的再生效果。通过对老化沥青进行了不同剂量再生剂1的掺加试验,借助流变性能测试,根据试验结果确定了再生剂1的最佳掺量为6%。     

SBR改性沥青老化动力性能

目的通过研究SBR改性沥青的老化动力性能,进一步探讨在动力因素的影响下沥青和骨料的黏附性.方法通过旋转薄膜烘箱试验,研究SBR改性沥青和基质沥青在不同老化温度、老化时间下的软化点变化规律,并以软化点为参数建立了SBR改性沥青老化动力学模型,以此研究SBR改性沥青的老化动力性能.结果与基质沥青相比,SBR改性沥青在150℃、163℃、180℃三个老化温度下的老化反应速率常数分别降低了26.8%、51.9%、21.4%;SBR改性沥青的反应活化能达到48.863 kJ·mol^-1,比基质沥青提高了13.1%.结论以软化点为参数建立的沥青老化动力学方程能够较好的反映沥青的老化过程,SBR改性沥青比基质沥青具有较好的抗老化性能.     

AH-90及PG70-28改性沥青老化性能研究

对AH-90基质沥青及PG70-28改性沥青分别进行了室内旋转薄膜烘箱老化、压力老化及室外光氧老化试验,采用针入度、针入度指数、延度、软化点等指标分析考察了室内热氧老化对沥青高温稳定性、低温开裂性及温度敏感性能的影响。结果表明:老化降低了沥青的低温抗裂性能,改善了沥青的抗高温变形性能和对温度的敏感性,改性沥青的抗老化性能明显优于基质沥青。采用粘温指数法、老化指数法分别考察了光氧老化及热氧老化沥青的感温性能和抗老化性能。结果表明,粘温指数法和针入度指数法具有较好的相关性,总辐射能为10.5 kJ/cm2的室外紫外光照射对沥青感温性能和路用性能的影响比PAV老化严重,在内蒙古强紫外线地区沥青路面设计时需充分考虑光老化带来的危害。     

Rheological properties of conductive asphalt binders containing graphite and carbon fiber before and after ageing

Modified asphalt binders were prepared by adding conductive materials, graphite and carbon fiber. The rotation thin film oven test (RTFOT) and pressure age vessel test (PAV) were conducted to simulate the binder aging in the field. Rheological properties of graphite and carbon fiber modified asphalt binder were investigated by the empirically rheological properties (penetration and softening point) and the dynamic shear rheometer (DSR) test. Results show that physical properties of asphalt binder change with conductive material mixed. DSR tests present that the values of complex modulus increase while phase angles decrease under a proper amount of graphite and carbon fiber. Rutting parameters point out that graphite can improve the rutting resistance of asphalts. Rheological parameters can be used to assess aging.     

Influence of conductive additive on temperature susceptibility of asphalt binders

The effects of graphite on temperature susceptibility of asphalt binders were investigated by penetration test,Ring & Ball softening point test and viscosity test.And penetration index(IP),viscosity-temperature susceptibility(SVT),and penetration-viscosity numbers(NPV) were introduced to evaluate the effects.The results show that the penetration,softening point and viscosity of asphalt binder increase with the increase of content of graphite.This means that the addition of graphite makes asphalts stiffer.Th...     

高粘度改性沥青的老化性能研究

分别采用TPS和SBS制备了高粘度改性沥青和普通SBS改性沥青。研究了两种改性沥青在旋转薄膜烘箱(RTFOT)、压力老化箱(PAV)和紫外光老化前后物理性能的变化。结果表明:TPS改性沥青的抗短期热氧老化和长期热氧老化性能优于SBS改性沥青,同时,TPS改性沥青具有良好的抗紫外光氧老化性能。     

Evaluation of Layered Inorganic Nano-powder Modified Bitumen

Thermal oxidative and aging as an inevitable process in the practical application of road asphalt has great effect on the properties of asphalt. In this paper,the influences of short-term thermal oxidative ageing and ultraviolet radiation(UV) aging on the dynamic viscosity,penetration,softening point and rheological properties of two kinds of layered inorganic nano-powder including organo-modified montmorillonite (OMMT) and nanometer brucite (Mg(OH)2) modified asphalts were studied respectively. The rheological properties of these binders have been determined using a dynamic shear rheometer (DSR) through temperatures sweep tests.The rheological and physical analysis showed the two major influences of ageing on the properties for two kinds of layered inorganic nano-powder modified bitumens. On one hand,ageing decreased the viscous behaviors of modified binders,on the other hand,ageing improved the elastic behaviors of modified binders. The performances of binders after aging depended on the combined effect between the modifier and the bitumen. Both the two modifiers resisted the aging of bitumens and the effect of OMMT was better.     

基于流变学方法的沥青中高温性能及胶浆抗剪强度研究

为了探究不同改性剂对基质沥青各项性能指标的改性效果,选取三种不同的改性沥青,SBS改性沥青、TPE改性沥青和高黏高弹改性沥青,进行室内试验研究对比。通过改性沥青胶浆锥入度试验、PG高温分级试验、温度扫描试验和MSCR试验,从抗剪强度、中高温性能、抗永久变形及变形恢复等方面系统地评估三种改性沥青的路用效果。研究结果表明:改性沥青及胶浆的制备,需要将制备时间、剪切速率、温度等参数严格控制在合理的范围之内,保证材料满足要求;各种沥青胶浆抗剪强度与温度呈现良好的相关性,并且各个回归方程的相关系数R²非常高,TPE改性沥青胶浆有着较高的抗剪强度;三种改性沥青流变试验显示,TPE改性沥青的中高温抗变性能力和高温蠕变恢复能力最佳,高黏高弹改性沥青次之,SBS改性沥青低于前两种沥青。     

煤直接液化残渣共混改性沥青的性能和微观结构

为了研究煤直接液化残渣(direct coal liquefaction residue,DCLR)与沥青共混改性后的宏观性能和微观结构,以SK-90沥青为基质沥青,分别加入不同掺量(与基质沥青质量比为5%、10%、15%和20%)的DCLR,利用SHRP PG、针入度分级体系、红外光谱仪和凝胶色谱仪分析DCLR与沥青共混改性后宏观性能和微观结构的变化规律.试验结果表明:DCLR的加入可以改善沥青的高温性能,但对沥青低温性能和疲劳性能有一定的不利影响.同时,从DCLR共混改性沥青的官能团和相对分子质量分布的变化可以判断DCLR对沥青的共混改性主要为物理改性.     

不同废食用油对回收沥青物理性能的影响

研究探讨了3种废食用植物油和1种未使用过的新油对回收沥青的再生效果,将其以与回收沥青的质量比分别为4%、6%、8%、10%、12%掺入回收沥青中,通过高速剪切搅拌方法制备再生沥青,并对再生沥青进行针入度、软化点、延度、黏度及动态剪切流变试验。试验结果表明:不同废食用油的掺入增大了沥青的针入度和延度,降低了沥青的软化点和黏度,同时使沥青的复合剪切模量下降,相位角增大。不同废食用油对回收沥青各项基本物理性能的改善效果不同,对动态流变性能的影响较为相似。当废食用油与回收沥青的质量比为8%和10%时,4种再生沥青的物理性能与基质沥青性能相近。