基于IR光谱法解析环氧树脂改性沥青老化机理

红外光谱图与物质的结构有着十分严格的对应关系,可用于研究沥青在使用过程中的化学组成变化。通过对基质沥青、老化沥青和环氧树脂改性老化沥青的红外光谱对比分析,解析了沥青的老化机理和环氧树脂对沥青老化的抑制作用。     

水性环氧改性乳化沥青的制备及其性能研究

研究不同摻量的水性环氧树脂对SBR乳化沥青的性能影响,分析了其添加顺序、蒸发残留物三大指标来评价水性环氧乳化沥青的基本性能,采用1 h湿轮磨耗试验和车辙变形实验来评价水性环氧乳化沥青混合料的路用性能。结果表明:不同的添加顺序对水性环氧树脂的性能会有影响;适量的摻入水性环氧树脂,可以提高乳化沥青蒸发残留物的软化点及针入度,大量摻入水性环氧树脂会降低乳化沥青蒸发残留物的低温延度;摻入水性环氧树脂,提升了水性环氧乳化沥青的耐磨耗性能和抗车辙变形性能,水性环氧树脂乳化沥青混合料具有良好的路用性能,适用于微表处。     

经济型钢桥面铺装用热拌环氧沥青混合料设计与性能试验

高掺量环氧树脂环氧沥青具备突出的优良性能,在我国大跨钢桥铺装工程中得到了广泛应用.然而,高掺量环氧树脂带来的材料高造价成本限制了环氧沥青在普通道路工程领域的推广应用.对不同环氧树脂掺配比例环氧沥青进行了拉伸试验、旋转粘度试验、荧光显微试验,分析了环氧树脂掺量对环氧沥青性能的影响.结果表明,环氧树脂掺配比为40％的环氧沥...     

水性环氧树脂乳化沥青共混物特性分析

采用乳化沥青、水性环氧树脂及固化剂制备了不同配比(质量比)的共混物,通过室内试验分析了共混物的力学性能、凝胶特性及流变行为,并采用荧光显微镜和红外光谱分析仪对共混物的微观相结构和共混机理进行了分析.结果显示:在水泥试块上刷涂乳化沥青与环氧树脂配比为5∶5的共混物后,水泥试块在25,45℃下的拉拔强度最大值分别为3.37,1.98MPa;当乳化沥青与环氧树脂的配比为5∶3时,共混物的拉伸强度和断裂伸长率分别为3.47MPa和38%,且均出现拐点;共混物的凝胶时间随温度和环氧树脂比例的增加而缩短,当乳化沥青与环氧树脂的配比为5∶5时,其50℃的凝胶时间缩短为10min左右;共混物的相结构随环氧树脂比例的增加而改变,当乳化沥青与环氧树脂的配比为5∶3时,其相结构发生逆转,环氧树脂为连续相,乳化沥青为分散相;共混物的储能模量、损耗模量和玻璃化转变温度均随环氧树脂比例的增加而增大,当乳化沥青与环氧树脂的配比为5∶3时其玻璃化转变温度最大为70℃;共混物的共混方式为物理共混.建议乳化沥青与环氧树脂的配比不宜超过5∶3.     

环氧剂掺量对热拌环氧沥青性能的影响研究

文中就环氧剂掺量对环氧沥青相容性、抗裂性能和抗拉强度的影响进行研究。结果表明,环氧树脂在低掺量条件下,上下部位的软化点之差基本不变;当环氧树脂掺量超过40%时,环氧树脂改性沥青上下部位的软化点之差与环氧树脂沥青呈现骤增正相关关系;环氧树脂沥青的断裂伸长率与环氧树脂掺量呈现负相关关系;环氧树脂沥青的拉伸强度与环氧树脂掺量呈现正相关关系。综合软化点之差、断裂伸长率及拉伸强度与环氧树脂掺量的演变规律,环氧树脂最佳掺量为30%。     

沥青改性环氧树脂冲蚀磨损性能

测试了沥青改性环氧树脂材料的力学性能和冲蚀磨损性能,研究了沥青掺量(质量分数)对环氧树脂力学性能和冲蚀磨损性能的影响,并分析了其冲蚀磨损机理.结果表明:沥青的加入降低了环氧树脂的拉伸强度,但在一定程度上提高了其冲击韧性;沥青改性环氧树脂材料的冲蚀行为表现出半塑性材料的冲蚀特征,最大冲蚀率出现在冲蚀角为45°时,其冲蚀率随冲蚀速率增加而增大,冲蚀率与冲蚀速率呈幂函数关系,速率指数为2.74~3.17;沥青掺量为10%时,沥青改性环氧树脂表现出良好的冲蚀抗力,适合用作强风沙流地区混凝土桥梁墩身等的冲蚀磨损防护材料;沥青改性环氧树脂材料的冲蚀是冲蚀能量法向分量和切向分量共同作用的结果,法向分量使材料表面产生裂纹和破碎,切向分量使材料表面产生切削.     

一种彩色桥面乳化沥青混合料的路用性能研究

选取瑞晟特牌环氧树脂、聚酰胺固化剂、自制的乳化沥青,通过将不同比例的乳化沥青与环氧树脂混合,配制成不同性能的沥青混合料,再将此混合料与设计级配拌和制成沥青混凝土,通过车辙试验、低温小梁试验等路用性能试验,研究不同环氧树脂掺量下,沥青混合料的路用性能,由试验结果可知,环氧树脂的加入,可以提高沥青混合料的高温稳定性,也可以增加沥青混合料的劈裂强度和沥青与集料之间的粘附性。     

道桥用环氧树脂改性沥青材料的配方研究

以石油沥青和环氧树脂为主要原料制备了道桥用环氧树脂改性沥青材料,主要研究了配方中增容剂、固化剂、增韧剂的选择和配比以及环氧树脂的掺量对于环氧沥青材料性能的影响,并对实验结果进行了分析讨论。     

水性环氧树脂改性乳化沥青黏结性能试验分析

针对沥青路面养护工程中养护层层间黏结性不足的问题,以水性环氧树脂对乳化沥青进行改性处理,分别通过复合马歇尔试件常温、高温直剪试验以及黏附性试验,分析了水性环氧树脂掺量对沥青层层间黏结性的影响.根据直剪试验结果,确定了水性环氧树脂改性乳化沥青胶结料的最佳涂布量为0.60kg/m~2;与普通乳化沥青胶结料相比,外掺30%(质量分数,下同)水性环氧树脂的改性乳化沥青胶结料可使试件的常温层间抗剪强度提高1倍,外掺40%水性环氧树脂的改性乳化沥青胶结料可使试件的50℃层间抗剪强度提高2.3倍,并与涂布普通乳化沥青胶结料试件的常温层间抗剪强度相近.以水煮试验后粗集料表面的沥青质量残留率作为量化指标来评价改性乳化沥青与集料的黏附性,结果显示,改性乳化沥青胶结料成膜后的抗水损性能随着水性环氧树脂掺量的增加而逐步提高,并在水性环氧树脂掺量达到30%时趋于稳定,最终达到95.3%的沥青质量残留率.试验结果表明,水性环氧树脂可以显著提高乳化沥青的层间黏结性,改善养护层耐久性.     

基于表面活性平台的温拌环氧沥青混凝土性能研究

采用环氧树脂对温拌沥青改性,通过对其进行针入度、延度、软化点等方面的试验以及沥青混合料改性前后的性能对比研究,获得了环氧树脂改性的最佳掺量;采用变温击实法确定温拌环氧沥青施工温度,以4％为目标空隙率,确定温拌环氧沥青混合料碾压温度为142℃;环氧树脂的加入极大地提高了温拌沥青混合料的路用性能,动稳定度成倍提高.     

不同改性乳化沥青及其冷拌冷铺混合料性能研究

采用先乳化后改性方法制备SBR、SBS、水性环氧树脂(WEP)、VAE四种改性乳化沥青,基于改性乳化沥青蒸发残留物针入度、5℃延度、软化点、黏韧性试验确定最佳改性剂掺量,基于室内试验对比分析不同改性乳化沥青及其混合料的性能。结果表明,掺加SBR、SBS、WEP、VAE四种改性剂均可以显著提高乳化沥青的高温性能和黏韧性,并能显著提高乳化沥青混合料的力学性能、路用性能、抗疲劳性能和高温长期稳定性。建议用于乳化沥青改性剂时,SBR、SBS、WEP、VAE四种改性剂用量以不超过5%为宜。     

钢桥面铺装用环氧沥青混合料低温断裂性能

测试了钢桥面铺装用环氧沥青结合料-30～20℃的动态热机械性能(DMA),并用扫描电镜(SEM)观察了拉伸试件的断口;采用单边切口小梁试件进行了-20,-10,0,10℃的混合料断裂性能试验.结果表明:交联度为58.4%,67.3%,71.4%,75.3%的4种环氧沥青混合料断裂韧度随着温度的提高而降低,断裂能随着温度提高而增大;高交联度混合料的断裂韧度和断裂能变化幅度小,低交联度混合料的断裂韧度和断裂能变化幅度大.4种交联度环氧沥青混合料的断裂韧度、断裂能与结合料动态模量或交联度、温度具有较好相关性.断口扫描电镜照片表明,低交联度的环氧沥青交联网络撕裂后会形成凹凸不平的表面,有利于受力时吸收更多的能量,从而使体系具有更大的抗开裂能力.     

基于流变性能试验的沥青高温性能评价指标研究

采用基质沥青、SBS改性沥青、高模量改性沥青和高黏度改性沥青,进行了常规性能试验、复数剪切试验、重复蠕变试验和广义剪切模量试验,测试几种沥青的软化点与当量软化点、车辙因子与改进车辙因子、蠕变模量和广义剪切模量等高温性能指标.通过对比分析各指标的区分度,以及沥青性能与沥青混合料车辙性能的相关性,发现蠕变模量和软化点与动稳定度拟合关系最好,建议采用蠕变模量作为沥青高温性能评价指标,软化点作为质量控制指标.     

水性环氧树脂改性乳化沥青作为雾封层材料的应用性能研究

沥青路面雾封层预养护主要选用普通乳化沥青、SBS改性乳化沥青等材料,本研究采用水性环氧树脂乳液作为改性剂对乳化沥青进行改性,将其试用于沥青路面雾封层施工,经检测路面防水抗渗功能明显提高,松散细集料得到有效固结。结果表明,水性环氧树脂改性乳化沥青作为沥青路面雾封层材料,具有良好的路用性能。     

WEP改性泡沫沥青冷再生混合料的强度特性及耐久性

为提高泡沫沥青冷再生混合料的早期强度、抗松散性能、水稳定性和耐久性能,将水性环氧树脂(WEP)应用于泡沫沥青冷再生混合料,研究了WEP掺量对泡沫沥青冷再生混合料性能的影响,通过SEM分析了影响机理。结果表明,掺加WEP能显著提高泡沫沥青冷再生混合料的力学性能、水稳定性和抗疲劳耐久性能,同时降低疲劳寿命对应变水平的敏感性。WEP对泡沫沥青冷再生混合料的改性机理在于其界面增强作用、加箍锁作用及加筋阻裂作用。推荐泡沫沥青冷再生混合料中WEP的适宜掺量为2%~3%。     

Experimental investigation on related properties of asphalt mastic containing recycled red brick powder

Some properties of asphalt mastic containing recycled red brick powder (RBP) were investigated in this paper. RBP was used as filler in asphalt mastic. The investigated mastic consisted of asphalt and filler at a mass ratio of 1:1. Penetration, softening point and high-temperature viscosity were tested. Dynamic Shear Rheometer (DSR) was used to conduct frequency sweep test of asphalt mastic. The introduction of RBP resulted in reduced penetration, increased softening point, apparent activation energy, complex shear modulus in the low frequency area and high-temperature viscosity. It indicates that RBP may have some positive effect on high-temperature properties but some negative effect on low-temperature properties of asphalt mastic. It is also believed that the average compacting temperature of asphalt mixture containing RBP is 6.5 °C higher than that containing limestone mineral filler (LMF).     

纤维沥青胶浆性能初探

针对玄武岩纤维的优良特性,进行沥青胶结料和玄武岩纤维之间的作用研究。研究结果表明:不同玄武岩纤维掺量下,胶浆的针入度随着纤维掺量的增加而减小,随着温度的升高而增大;针入度指数随纤维掺量的增加而增大,沥青胶浆的感温性得到改善;胶浆的软化点随纤维掺量的增加而减小,在纤维掺量为4%时,接近高粘沥青的软化点水平;从纤维胶浆的延度试验可得,胶浆的延度随纤维掺量的增加而减小。     

Variance analysis and performance evaluation of different crumb rubber modified (CRM) asphalt

In order to sort some important factors affecting the performances of CRM asphalt and evaluate the performances of different CRM asphalt, this study encompassed one kind of base asphalt binder, four kinds of crumb rubber, tread rubber (TR), heavy truck (HT), small truck (ST) and agriculture tire (AT) crumb rubber, two kinds of particle size, 60 mesh and 80 mesh, and three contents. Softening point, low temperature ductility, and penetration index are selected as basic evaluation indicators in analysis. Variance analysis shows that the crumb rubber content is the primary affecting factor in general, followed by the crumb rubber type, and particle size comes last. The greater the crumb rubber content is, the higher the softening point and the penetration index are, and the smaller the low temperature ductility is. Modified effects between 60 mesh and 80 mesh don’t manifest significant difference. The modified effects of TR-crumb rubber and HT-crumb rubber are better while the low temperature ductility of AT-CRM asphalt is the worst. Also according to the results of DSR and BBR test, TR-CRM asphalt has a better and comprehensive performance at the crumb rubber content of 20% by weight of base asphalt binder, and, if the price is also considered, selecting HT-CRM asphalt with the crumb rubber content of 15% is ideal. The study also finds an interesting phenomenon that the rutting factors of CRM asphalt may be remarkably different, although the softening points of them are the same.     

基于动态老化过程的沥青抗老化性能对比研究

旨在运用动态表征模型评价沥青的老化过程,并采用多指标评价方法对比不同沥青的优劣。对4种沥青进行不同时间的RTFOT老化试验,采用动态表征模型拟合,得到沥青针入度、延度、软化点和粘度的老化参数和老化方程;采用灰色关联决策评价方法,以沥青针入度、延度、软化点和粘度的老化参数L和r为评价指标,综合对比不同沥青的抗老化性能。研究结果表明：沥青针入度、软化点、延度和粘度与老化时间存在非线性关系,在开始时刻,老化速率大,后期随着时间的推移,老化速率趋于缓慢,最后达到平衡;沥青的老化过程可用动态模型表征,参数L和r能很好地表征沥青老化过程的老化度和老化速率,不同沥青的不同指标的老化参数排序不一致;采用灰色关联决策评价四种沥青的抗老化性能排序为：室内制备改性沥青优于90号A级基质沥青优于成品改性沥青优于70号A级基质沥青。