疏水性纳米SiO_2改性沥青性能研究

为了提高基质沥青的低温性能,同时确保沥青高温性能不会下降,本文通过往基质沥青中加入掺量为1%-7%的疏水性纳米SiO_2来制备改性沥青,应用常规性能试验和黏度试验对比评价七种改性沥青和基质沥青的三大指标及黏度随掺量的变化,选出较优掺量的改性沥青。结果表明:改性沥青的软化点和黏度随着疏水性纳米SiO_2掺量的增加而增加,针入度随着掺量的增加而减小,延度随着掺量的增加先增后减。当掺量为4%时,其制备的改性沥青性能较优,黏度相较前一掺量增长率达到15.3%;相较于基质沥青,其高温性能和低温性能分别提高9.8%和77.6%。     

PPA/SBS及PPA/橡胶粉复合改性沥青性能

采用0.4%,0.8%,1.2%,1.6%掺量的多聚磷酸(PPA)制备成PPA/SBS复合改性沥青和PPA/橡胶粉复合改性沥青,通过三大指标、布氏粘度、薄膜加热试验等考察两种PPA复合改性沥青的高低温性能、抗老化性能。结果表明,PPA对PPA/SBS和PPA/橡胶粉复合改性沥青的低温抗裂性都有所削弱,PPA/橡胶粉复合改性沥青低温抗裂性能相对较优,1.6%掺量PPA/SBS复合改性沥青低温性能下降最为明显;PPA/SBS改性沥青和PPA/橡胶粉改性沥青的高温性能较基质沥青有明显提升,1.6%掺量PPA/SBS复合改性沥青高温稳定性最优;PPA的加入能够改善沥青的抗老化性能,PPA/橡胶粉复合改性沥青抗老化性能较PPA/SBS复合改性沥青更佳。     

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.     

废胶粉复合高黏改性沥青制备与性能研究

通过复配废胶粉助溶剂和添加增黏剂制备了性能优越的废胶粉高黏改性沥青,采用锥入度、软化点、延度、布氏黏度常规性能指标,借助动态剪切流变试验(DSR)和小梁弯曲蠕变试验(BBR)对其高温抗车辙能力及低温流变特性进行了研究。结果表明,当废胶粉、助溶剂、增黏剂掺量分别为20%,5%和3%时,所制改性沥青满足高粘沥青黏度指标;改性剂的加入提高了改性沥青车辙因子(G*/sinδ)和m值,降低了相位角(δ)和劲度模量(S),有效提升了改性沥青的高温性能和抗老化性能,低温性能也有所改善;所制备改性沥青的PG分级为PG82-24。     

基于正交试验的高黏改性沥青制备及性能研究

为了制备一种性能优良的高黏改性沥青,采用自制的热塑性弹性体TPE、增韧剂和增黏剂对基质沥青进行改性,制备了T-HVA高黏改性沥青.通过正交试验分析各改性剂掺量对沥青性能的影响,以软化点、延度和动力黏度等指标进行控制,并通过综合平衡法对各指标综合分析,最终确定T-HVA高黏改性沥青的各改性剂最佳掺配比例为:热塑性弹性体TPE掺量5％、增韧剂ZR掺量2％、增黏剂ZN1掺量2％、增黏剂ZN2掺量1％.与6％SBS改性沥青和传统高黏改性沥青性能对比发现:最佳掺配比例下的T-HVA高黏沥青具有更好的低温性能、施工和易性和热储存稳定性,其高温性能远优于SBS改性沥青,但略差于传统高黏沥青.通过荧光显微图像分析表明,T-HVA高黏改性沥青形成了致密的网络状结构,改性材料分散性良好,沥青与改性剂间不存在明显界面.综合各项指标分析,T-HVA高黏改性沥青具有较强的集料黏结性和耐老化性,表现出较好的高温稳定性和低温柔性.     

SBS改性脱油沥青宏观性能与微观形态的关系研究

以脱油沥青(DOA)制备针入度30号和50号的调和硬质沥青,并掺量2%到6%的星型SBS在170℃下经剪切、搅拌工艺制备SBS改性硬质沥青,对产物进行常规指标分析及荧光显微检测。常规指标分析表明SBS可以提高沥青的高温稳定性、低温抗裂性能和感温性能;存储稳定性分析表明稳定剂的加入可以明显的改善沥青的稳定性和抗老化性能;荧光显微镜图像表明改性沥青宏观性能与微观结构之间存在相关性,改性沥青要达到较好的宏观性能需要其微观结构中改性剂和沥青呈现均匀连续分散的状态。利用SBS和稳定剂制备优质改性硬质沥青合适配方为:SBS添加量为3.0%,稳定剂添加量为0.2%。     

不同种类改性剂对于基质沥青性能影响分析

通过掺加红油增塑剂、C9石油树脂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)改性剂制备不同类型改性沥青,采用沥青针入度、旋转黏度、动态剪切流变、多应力蠕变恢复、弯曲梁流变等实验对其高低温及感温性能进行研究,并与基质沥青进行对比。结果表明,3种改性剂均可改善沥青感温性能,黏流活化能指标有助于沥青混合料施工工艺控制与调整;SBS改性剂是提高沥青高温性能的主要因素;红油增塑剂和SBS改性剂可以改善沥青低温性能,树脂则对沥青低温性能产生不利影响。     

蓖麻重油制备生物沥青及其性能研究

将蓖麻重油按一定比例掺入50#基质沥青中制备生物沥青胶结料，利用荧光显微镜与傅里叶红外光谱仪分析研究蓖麻重油与基质沥青共混机理，并通过室内试验对比研究不同掺量的生物沥青和基质沥青的各项性能，采用线性回归与灰色关联度分别对蓖麻重油掺量与生物沥青各性能指标之间的相关性进行分析。结果表明：当蓖麻重油掺量为10%～25%时，生物沥青胶结料具有良好的抗老化性、储存稳定性和低温性能，但重油的掺入会对其高温性能产生不利影响，同时回归分析与灰色关联度分析均表明重油掺量对生物沥青高温性能的影响要远大于抗老化性和低温性能，故重油掺量不宜过多，适宜掺量范围为15%～20%。     

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。     

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。     

掺聚丙烯纤维的SBS改性沥青性能

以聚丙烯纤维（polypropylene fiber,PP）和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（styrenic block copolymers,SBS）为原料，采用高速剪切法制备聚丙烯/SBS复合改性沥青，SBS和PP改性剂掺量分别为7%和0.25%，与SBS掺量为7%的改性沥青做对比。并对沥青三大指标进行试验研究，通过动态剪切流变试验（dynamic shear rheological test,DSR）分析改性沥青的高温流变性能，通过弯曲蠕变试验（BBR）研究改性沥青的低温抗裂性能，采用扫描电镜分析器微观形貌。分析结果表明：掺聚丙烯纤维的SBS改性沥青基本性能最佳；高温性能优于SBS改性沥青；SBS改性沥青有较小的劲度模量(s)和较大的蠕变速率(m)，表示其低温抗裂性优良；扫描电镜显示改性沥青中改性剂分布均匀，有较好的相容性。     

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%。     

聚烯烃弹性体/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青混合料的抗老化性能

采用聚烯烃弹性体（POE）对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）改性沥青进行复配改性,制备了POE/SBS改性沥青混合料。考察了POE用量对SBS改性沥青抗老化性能的影响。结果表明,POE/SBS复配改性能提升沥青混合料的高温抗老化性能,且对低温性能有一定的改善效果。POE改善了SBS改性沥青混合料的抗车辙和抗老化性能,但会在一定程度上降低其低温韧性。当在沥青中加入质量分数分别为4%和3%的SBS和POE,POE/SBS改性沥青混合料的综合性能较佳。     

废旧聚丙烯温拌沥青的性能综合分析

本研究从减少白色污染、资源再利用的角度出发,研究了基于聚丙烯废塑料裂解蜡的沥青温拌剂。试验所用蜡质沥青温拌剂是以废旧塑料聚丙烯作为原料,以改性沸石作为催化剂,经过高温裂解的方法制得新型沥青温拌剂。运用单因素实验对比以及对催化剂加入前后的改性沥青性能,确定催化剂对PP催化裂解的良性作用。通过不同催化剂用量和蜡掺量的对比实验确定最佳掺量,采用常规试验方法对改性沥青特性进行数据分析。实验结果表明370℃～400℃裂解温度下改性沥青的相对粘度呈下降趋势,说明PP裂解蜡对沥青具有降粘作用。     

油页岩改性沥青微观机理与性能分析

采用荧光显微镜实验研究油页岩改性沥青的微观结构,通过流变实验(DSR)测试高、低温对其流变性能影响,利用沥青三大性能指标实验、粘度实验和旋转薄膜加热实验分析油页岩改性沥青的路用性能。结果表明,油页岩的添加能让SBS改性剂与基质沥青达到更好的共融状态,且能有效提高SBS改性沥青的高温稳定性、粘附性和抗老化性能,但会降低其低温抗裂性能;DSR实验表明掺入适量油页岩能明显提升复合改性沥青的复数剪切模量和车辙因子,且油页岩矿粉掺量越多,增幅越大。     

油页岩改性沥青微观机理与性能分析

采用荧光显微镜实验研究油页岩改性沥青的微观结构,通过流变实验(DSR)测试高、低温对其流变性能影响,利用沥青三大性能指标实验、粘度实验和旋转薄膜加热实验分析油页岩改性沥青的路用性能。结果表明,油页岩的添加能让SBS改性剂与基质沥青达到更好的共融状态,且能有效提高SBS改性沥青的高温稳定性、粘附性和抗老化性能,但会降低其低温抗裂性能;DSR实验表明掺入适量油页岩能明显提升复合改性沥青的复数剪切模量和车辙因子,且油页岩矿粉掺量越多,增幅越大。     

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。     

SBS/HDPE复合高强改性沥青流变特性及微观机理研究

为了解决苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）改性沥青路面抗高温性能不足及易产生车辙病害的问题,通过在SBS改性沥青中分别加入3%、4%、5%的高密度聚乙烯（HDPE）,考察HDPE对SBS改性沥青性能的影响,并与单一SBS改性沥青进行对比。采用常规性能指标、温度扫描实验、频率扫描实验、荧光显微镜技术、红外光谱（FTIR）表征对复合高强改性沥青的性能进行研究。结果表明,复合高强改性沥青体系中发生了交联反应,形成了致密的网状结构,且随着HDPE掺量的增加,复合高强改性沥青的软化点、布氏黏度与车辙因子等指标呈上升趋势;与SBS改性沥青相比,其抗高温变形的能力得到显著提升。但是当HDPE掺量增加到5%时,改性剂开始产生团聚现象,对复合改性沥青的低温性能造成负面影响,基于此推荐HDPE的最佳掺量为4%。     

疏水性纳米SiO_2/SBS复合改性沥青性能的研究

采用疏水性的纳米SiO_2作为沥青改性剂对SBS改性沥青进行改性,对纳米SiO_2/SBS改性沥青进行针入度、软化点、延度三大指标试验和布氏粘度试验,研究了不同掺量的改性剂对SBS改性沥青的影响。试验结果表明:纳米SiO_2掺入后,SBS沥青的针入度有所下降,使沥青变硬,在掺量为7%时针入度最小为6.2mm;软化点随纳米SiO_2掺量的增加整体呈现上升趋势,在一定程度上提高了其高温稳定性;延度随着纳米SiO_2掺量的增加出现了先增大后下降的趋势,在掺量为4%时延度达到最大值,对沥青低温性能有所提升,但是超过这个掺量后随着掺量的继续增加延度有所降低;随着纳米SiO_2掺量的逐渐增加,纳米SiO_2/SBS改性沥青的粘度呈现出逐渐增大的趋势,但其粘度都小于3Pa·s,符合使用要求。     

SBS掺量对改性沥青性能影响及指标关联研究

采用常规和SHRP等检测手段研究SBS掺量对改性沥青性能影响,并对表征改性沥青高温性能、低温性能的评价指标进行相关性研究。研究结果表明:随着SBS掺量增加,改性沥青常规性能、高温性能、低温性能均得以提高;改性沥青软化点、60℃动力黏度和高温临界温度在表征改性沥青高温性能方面具有良好的相关性,且软化点与高温临界温度的相关性优于60℃动力黏度;5℃延度、烘后延度和低温临界温度在表征改性沥青低温性能方面具有良好的相关性,且5℃延度与低温临界温度的相关性优于烘后延度。