丁苯胶乳改性乳化沥青常规性能及流变性能研究

为研究丁苯橡胶(SBR)胶乳掺量对于乳化沥青常规性能和流变性能的影响,通过储存稳定性和3大指标试验研究了SBR胶乳改性乳化沥青的常规性能,采用动态剪切流变试验(DSR)和弯曲梁流变试验(BBR)分析了SBR胶乳掺量对于乳化沥青高低温流变性能的影响。结果表明,SBR胶乳会降低乳化沥青的储存稳定性,可显著减小针入度和提高软化点、延度,增强乳化沥青的高温抗变形和低温延性;SBR胶乳可提高乳化沥青的车辙因子和减小相位角,改善乳化沥青抗车辙能力,并能降低蠕变劲度,增大蠕变速率和蠕变劲度与蠕变速率的比值,提高乳化沥青的低温抗裂性能。适宜的SBR胶乳掺量为4%。     

乳化沥青和水泥掺量对冷再生混合料性能的影响研究

为了优化乳化沥青冷再生混合料适宜的乳化沥青和水泥掺量范围,基于室内模拟现场钻芯试验、湿轮磨耗试验,研究了乳化沥青和水泥掺量下冷再生混合料的初期和终期抗松散性能,采用力学性能试验、路用性能试验和疲劳性能试验优化了设计用于乳化沥青冷再生混合料的最佳乳化沥青用量和水泥掺量.结果表明,乳化沥青和水泥掺量对冷再生混合料的早期钻芯完整性、抗松散性能、力学性能、路用性能与疲劳性能均有显著改善作用.随着乳化沥青用量的增大,冷再生混合料力学性能、路用性能与疲劳特性均存在峰值.增大水泥掺量能够显著提高冷再生混合料的水稳定性和高温稳定性及低应力水平下的疲劳寿命,但是过多的水泥掺量导致乳化沥青冷再生混合料刚性增大、柔韧性降低、高应变水平下的疲劳寿命减低.根据优化结果,推荐1.5％～2.0％水泥、3.5％～4％乳化沥青为最佳配比.     

岩沥青/SBR复合改性乳化沥青的制备与性能研究

以岩沥青和SBR为改性剂，采用边乳化边改性的方式制备岩沥青与SBR乳胶复合改性乳化沥青，对掺加3%岩沥青和5%SBR与未改性乳化沥青和单掺5%SBR的乳化沥青作比较。进行乳化沥青蒸发残留物基本性能试验和布氏黏度测试及乳化沥青储存稳定性能研究，通过动态剪切流变试验(DSR)研究分析3种乳化沥青的高温流变性能。分析结果表明：随着岩沥青和SBR乳胶的加入，增强了乳化沥青的高温性能，但低温性能被削弱，研究分析改性乳化沥青的各项性能指标，得出岩沥青与SBR复合改性乳化沥青的综合性能较优良。     

增黏树脂改性乳化沥青及其冷再生混合料性能的研究

为了制备高性能改性乳化沥青,在不同增黏树脂掺量(6％、9％、12％、15％、18％)的条件下制备了改性乳化沥青.基于BCR改性乳化沥青技术评价体系和SuperPave规范PG分级体系评价增黏树脂改性乳化沥青性能,采用黏结力试验评价增黏树脂改性乳化沥青的层间黏结强度,并基于磨耗试验、力学强度试验、三大路用性能试验与疲劳试验评价增黏树脂改性乳化沥青冷再生混合料的强度特性与耐久性能.结果 表明,掺加增黏树脂能显著提高基质沥青的高低温性能,增黏树脂改性乳化沥青具有优异的粘附性和黏结强度,但是过多的增黏树脂影响乳化沥青水油结构体系的稳定性.掺加增黏树脂改性乳化沥青能够显著改善冷再生混合料的早期抗磨耗性能、路用性能和抗疲劳性能,推荐用于乳化沥青冷再生混合料的最佳增黏树脂掺量为12％～ 15％.     

硅藻土与聚酯纤维复合改性沥青混合料的路用性能研究

将硅藻土与聚酯纤维同时掺入AC-13沥青混合料中,采用60℃车辙试验、低温劈裂试验、冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验及四点弯曲疲劳试验,针对不同改性沥青混合料进行路用性能及抗疲劳耐久性能分析,得出以下结论：硅藻土能够增强沥青胶结料与集料的粘结性,而聚酯纤维在沥青混合料中能起到良好的桥接、增韧、阻裂、传递等作用,故掺入硅藻土或聚酯纤维均能改善沥青混合料的路用性能和抗疲劳耐久性能;硅藻土改性沥青混合料的高温抗车辙性能和水稳定性能优于聚酯纤维沥青混合料,但其低温抗裂性能和抗疲劳耐久性能较差;与硅藻土、聚酯纤维单一改性相比,复合改性沥青混合料的各项性能均表现最佳,采用硅藻土与聚酯纤维复合改性可综合提升沥青混合料的服役质量和使用寿命。     

盐冻融环境下掺抗剥落剂的沥青混合料路用性能研究

为研究盐冻融环境下掺抗剥落剂的沥青混合料路用性能,以推广抗剥落剂在道路工程中的应用,设计冻融劈裂试验、低温弯曲试验、车辙试验、小梁弯曲三点疲劳试验来评价抗剥落剂对沥青混合料路用性能改善作用.结果 表明:不同盐冻融环境下,抗剥落剂对沥青混合料的水稳性能、低温性能、高温性能、疲劳性能都有所改善;LX-6525型抗剥落剂对沥青混合料的路用性能改善效果优于PA-1型抗剥落剂,当盐溶液浓度为3％时,两种抗剥落剂对沥青混合料的水稳性能改性效果相差最大为4％左右,在不同盐冻融环境下,LX-6525型沥青混合料的低温性能至少比PA-1型沥青混合料提高12％,由车辙试验可知:随着冻融循环次数的增加,基质沥青混合料和掺抗剥落剂沥青混合料的动稳定度逐渐减小,抗剥落剂的加入提高了沥青混合料的高温稳定性,且随冻融循环次数增加提高幅度逐渐明显;随盐溶液浓度和冻融循环次数的增加,抗剥落剂对沥青混合料的疲劳寿命改性效果越明显,当冻融循环15次时,LX-6525型沥青混合料疲劳寿命减小幅度比PA-1型的沥青混合料低14％.     

石墨烯/聚乙烯复合改性沥青胶结料的流变性能研究

为提高沥青胶结料的综合路用性能,尤其是高温性能,本文采用高速剪切机将质优价廉的聚乙烯(PE)与石墨烯纳米片(GNPs)复合制备新型沥青胶结料,同时使用温度扫描(TeS)、多重应力蠕变恢复(MSCR)、线性振幅扫描(LAS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)研究了石墨烯/聚乙烯复合改性沥青胶结料的流变性能和作用机理。结果表明:GNPs和PE能够协同改善沥青胶结料的高温性能,提高路面的高温车辙抗性;预混的PE/GNPs母粒具有良好的中温疲劳和低温开裂抗性。同时复合改性沥青的FTIR光谱中未出现新的吸收峰,表明石墨烯和聚乙烯在沥青基体中以物理改性为主。     

黏层用C9石油树脂/SBR复合改性乳化沥青性能研究

采用C₉石油树脂和SBR胶乳制备高性能复合改性乳化沥青,通过三大指标试验、高温和低温流变试验评价了复合改性乳化沥青的宏观服役性能,借助激光粒度分析仪、荧光显微镜和红外光谱仪分析复合改性乳化沥青的储存稳定性和相容性,揭示C₉石油树脂/SBR复合改性剂对乳化沥青的改性机理。结果表明,C₉石油树脂提高了乳化沥青的力学强度和高温抗变形能力,而SBR胶乳明显改善乳化沥青低温抗裂性能,蠕变劲度最大降低30.4%。制备的C₉石油树脂/SBR复合改性乳化沥青储存稳定性良好,C₉石油树脂和SBR胶乳对乳化沥青的复合改性机理为物理混溶,C₉石油树脂的掺量不高于8%。     

水性环氧改性乳化沥青流变性能研究

采用一次冷混合法制备水性环氧改性乳化沥青,研究水性环氧掺量对改性乳化沥青流变性能的影响。通过动态剪切流变仪(DSR)考察温度扫描、频率扫描及时间扫描模式下水性环氧改性乳化沥青高温性能及抗疲劳性能,并对其蒸发残留物三大指标进行了评价。结果表明,水性环氧在乳化沥青中形成交联网状结构,能明显提高乳化沥青的高温稳定性,且随着水性环氧掺量的增加,其高温稳定性逐步提升;同时会延缓乳化沥青蒸发残留物疲劳点的出现,改善其抗疲劳性能。此外,改性乳化沥青蒸发残留物的三大指标变化趋势与之吻合。     

冷拌冷铺型精表处预防性养护技术研究

以超黏乳化沥青为胶结料,采用OFGC-5级配进行冷拌冷铺型精表处配合比设计。通过拌合试验、湿轮磨耗试验、黏聚力试验确定冷拌冷铺型精表处的目标配合比。对比普通MS-2微表处、洒布型精表处、冷拌冷铺型精表处的湿轮磨耗噪音试验发现：冷拌冷铺型精表处的湿轮磨耗噪音比普通MS-2微表处降低6～7dB,具有明显的降噪效果;抗滑性能方面,冷拌冷铺型精表处的构造深度和摩擦摆值均大于微表处和洒布型精表处,抗滑性能好;冷拌冷铺型精表处混合料的车辙试验,宽度变形率为2.6%,车辙深度变形率为9.2%,抗车辙性能优于普通MS-2微表处。     

环氧乳化沥青封层养护材料及其工程应用的研究

为有效解决沥青路面早期病害,及时进行路面养护,研发了一种新型封层材料,即环氧乳化沥青封层,提出水性环氧和乳化沥青的最佳配比和用量,以及石料用量。通过一系列路用性能验证试验及工程应用研究,已有数据显示:和现有的普通乳化沥青封层相比,环氧乳化沥青封层抗剥落性能及抗滑性能大幅度提高,具有优良的浅表固化效果,可以作为新一代沥青路面养护的封层材料。     

高原地区多因素耦合作用下橡胶沥青性能评价

为提高沥青路面在高原地区多因素耦合作用下的服役寿命,以橡胶沥青为主要试验原料,将实地采集的青海格尔木地区气象数据应用于自主研发的可程式恒温恒湿阳光试验机中模拟高原地区多因素耦合作用下沥青结合料劣化过程.以针入度、软化点、延度、弹性恢复、布氏黏度(180℃)、抗剪强度(25℃)和弯曲梁流变特性(BBR)等指标研究沥青性能随多因素耦合作用龄期的变化规律;在此基础上,借助荧光显微镜(FM)、扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)等手段,进一步探究高原地区多因素耦合作用下橡胶沥青性能演化机理.研究结果表明:高原地区多因素耦合作用持续劣化沥青胶结料性能;与基质沥青相比,橡胶沥青在高寒地区的适用性及使用效果具有明显优越性;TOR改性橡胶沥青(TAR)低温蠕变速率与劲度模量比值(m/S)高至基质沥青3.7倍与橡胶沥青1.2倍,均匀分散的TOR连接剂形成的交联结构更利于提高橡胶沥青的稳定性及耐久性.     

丁苯胶乳复配乳化沥青防腐涂料制备及性能研究

为了有效控制建筑结构表层腐蚀问题,采用丁苯胶乳复配乳化沥青,同时添加复合型阻燃剂制备防腐涂料,并研究其抗酸碱盐腐蚀、抗剥落性能以及耐火阻燃性能。结果表明,选用7∶3的丁苯胶乳复配乳化沥青,固化剂用量16%,复合型阻燃剂用量5%,分散剂用量1%,成膜助剂用量3%,涂层厚度为100μm时,制备的防腐材料具有优良的耐水、耐盐、耐酸和耐碱性能,同时具备一定的耐火阻燃性能,但抗冻融循环性能较差。     

彩色沥青胶结料的性能研究

对彩色沥青胶结料及其混合料性质进行了研究,以基础油、石油树脂、聚合物改性剂为原料,制备了彩色沥青胶结料,性能达到道路石油沥青产品指标。通过对各组分配伍性的考察,得到各原料组分添加比例对胶结料高、低温性能的影响规律。基于马歇尔设计法,对彩色沥青混合料的路用性能进行评价。结果表明:彩色沥青混合料的高温稳定性、水稳定性均满足道路石油沥青混合料的指标要求。     

砂基透水混凝土路面砖胶结料试验研究

研究自主研制的胶结料不同掺量、水灰比、集料级配及灰集比对砂基透水混凝土路面砖强度、透水性的影响,并通过室内试验测试试件保水性、抗冻性、耐磨耗性、抗硫酸盐-干湿循环侵蚀.先将自主研制的胶结料Ⅰ与3种同类型胶结料通过胶砂试验比选.结果表明:胶结料Ⅰ(28 d)抗压强度59.2 MPa、抗折强度9.3 MPa,优于同类型胶结料;胶结料Ⅰ掺砂基透水混凝土路面砖最优掺量为水泥质量的5%,其强度为35.6 MPa,透水系数为3.5×10 -2 cm/s,并具有良好的保水性、抗冻性、耐磨耗性和抗硫酸盐-干湿循环侵蚀性能.     

凝胶剂用量对胶印油墨性能的影响

采用有机铝型凝胶剂制备凝胶型连接料和胶印油墨,并研究了不同凝胶剂用量对连接料和胶印油墨的流变性能、印刷适性和乳化率的影响。试验结果表明:随着凝胶剂用量的增加,连接料和油墨的流动性能、黏弹性和触变性提高,并可有效减少飞墨,提高抗乳化能力,改善水墨平衡性能,使胶印油墨的流变性能更加适应高速印刷的要求。     

混杂废旧纤维对乳化沥青冷再生混合料的性能优化研究

为提高含再生剂乳化沥青冷再生混合料的性能,选用木质素纤维及废旧玻璃纤维作为混杂纤维进行配比优化设计.采用室内车辙试验、低温弯曲试验、间接拉伸模量以及疲劳试验,研究了两种纤维的混杂比例及掺量对乳化沥青冷再生混合料路用性能和力学性能的影响.基于主成分分析方法分析了混杂纤维乳化沥青冷再生混合料的综合性能,并建立了相应的综合得分评价模型.结果 表明,相对于使用单一纤维,混杂纤维的应用进一步提高了乳化沥青冷再生混合料的高温抗车辙能力以及低温抗裂能力,改善了其疲劳性能.此外,纤维的混杂比例因素对乳化沥青冷再生混合料的性能影响占到80.114％,而混杂纤维掺量对其综合性能的影响占到14.002％,定量说明两种纤维的混杂比例对乳化沥青冷再生混合料的综合性能有着更显著影响.推荐混杂纤维掺加量为0.3％,M玻璃纤维∶ M木质素纤维为7∶3时,乳化沥青冷再生混合料的综合性能最佳.     

SBR胶乳掺量对改性乳化沥青性能的影响

考察了SBR胶乳掺量对改性乳化沥青乳化性能及蒸发残留物基本性质、流变性质的影响,并对蒸发残留物显微结构形态进行了观察。SBR的加入对改性乳化沥青乳化性能影响较小。随着SBR胶乳掺量的增大,蒸发残留物软化点升高、延度增大、针入度降低,通过流变分析,其高低温性能均得到改善。在显微镜下,随着掺量的增大,SBR颗粒在沥青中分布逐渐密集,掺量达到5%后,出现聚集成网状结构趋势。     

玉米木质素废料改性沥青流变性能试验研究

为了研究玉米木质素工业废料在沥青改性中应用的可行性,本文首先采用针入度、软化点、测力延度等试验,考察了玉米木质素改性沥青的基本性能,然后利用高温动态剪切流变仪（DSR）温度扫描试验、低温弯曲梁流变仪（BBR）试验、多重应力蠕变恢复（MSCR）试验,针对玉米木质素改性沥青的流变性能进行综合分析。结果表明：木质素掺入后降低了沥青针入度、增大了软化点与测力延度峰值;流变试验表明,木质素可提升沥青老化前抗车辙性能、蠕变条件下应力恢复性能,但木质素对沥青老化后抗车辙性能以及低温抗裂性能具有一定不利影响。     

新型沥青抗剥落剂TJ-066的性能评价

同济大学制备了新型沥青抗剥落剂TJ 0 6 6 ,并根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》评价了该产品的性能。结果表明 ,TJ 0 6 6抗剥落剂可将沥青与酸性集料的粘附性提高至 5 级 ,而且TJ 0 6 6抗剥落剂有着较好的抗热老化的性能。经薄膜加热处理后 ,掺加该抗剥落剂的沥青与集料之间的粘附性没有降低 ,仍可达到 5 级或 5级。该抗剥落剂可提高韩国沥青与花岗岩混合料的水稳定性 ,掺加该抗剥落剂的沥青混合料的冻融劈裂强度比TSR可达 10 0 % ,经短期老化后 ,仍可达到 86 4 %。