TFOT与RTFOT对不同油源石油沥青老化效果相关性分析

对两种不同油源的道路石油沥青进行了在不同时间下的沥青旋转薄膜加热试验(RTFOT)老化试验,检测了残留物的软化点、针入度、延度、135℃运动粘度及车辙因子,并同时检测了163℃下5h的沥青薄膜加热试验(TFOT)老化残留物样品的相应指标,分析了RTFOT与TFOT老化效果的相关性。探讨了RT-FOT与TFOT在不同油源的石油沥青老化试验中的可互相替代条件。     

基于MSCR试验评价SBS改性沥青的老化特征

为研究SBS改性沥青在不同老化程度时的性质,该文制备了5种不同SBS含量的改性沥青,利用薄膜烘箱试验(TFOT)、压力老化试验(PAV)进行模拟老化,通过多应力重复蠕变恢复试验(MSCR)等方法分析不同老化程度时的流变学特征。研究结果表明：MSCR可以反映改性沥青与基质沥青在流变学性质上的不同;改性沥青的老化程度与老化温度并非严格正相关,当拌和温度大于163℃时,老化程度明显加快,R对改性剂的老化敏感性强于J_nr;高SBS含量的改性沥青具有更优的整体性能,但是随着老化程度的加深,改性剂带来的性能优势逐渐弱化。     

PPA/SBS复合改性沥青的性能研究

研究了添加不同多聚磷酸(PPA)掺量的SBS改性沥青的性能,分析了多聚磷酸影响SBS改性沥青的机理。结果表明,随PPA掺量的增加,SBS改性沥青的软化点、135℃运动粘度、车辙因子、针入度指数、针入度比等技术指标逐渐增大,而RTFOT老化前后的5℃延度值、针入度值均下降。     

常温紫外老化对沥青物理性能影响研究

沥青路面由于其良好的路用性能在我国公路建设得到广泛应用,但其在服役期间受到紫外环境因素的影响容易发生老化,从而导致路用性能衰减。在氧气浓度与年平均温度不高、车流量不大的滇西北高海拔地区,沥青路面同样也出现了严重的老化现象,这与紫外光主导的老化密切相关。因此,针对该地区特殊自然环境开展常温条件下紫外光老化研究,对改善沥青路面的耐久性具有重要意义。采用25℃作为室内模拟紫外老化的试验温度,研究常温下紫外光对沥青老化的影响。该文通过对比基质沥青和SBS改性沥青经不同紫外老化时长处理后技术指标的变化,分析了紫外光对两种沥青的影响。结果表明,基质沥青和SBS改性沥青在抗紫外老化效果上存在较为明显的差异,相对于基质沥青,SBS改性沥青表现为更优异的抗紫外老化能力。     

再生SBS改性沥青老化性能的研究

以再生后的SBS改性沥青为原料,通过薄膜烘箱实验,考察了再生SBS改性沥青的软化点、针入度、延度、表观粘度与老化时间和老化温度的关系;建立了以软化点为参数的老化动力学方程,研究再生SBS改性沥青的抗老化性能。实验结果表明,再生SBS改性沥青在不同老化时间段内,各理化性能变化规律不同,其老化速率也不同;建立的再生SBS改性沥青老化动力学方程能够很好的反应再生沥青的老化过程。     

微藻油改性沥青耐老化性能研究

为缓解石油沥青短缺局势,探索微藻油用于沥青改性可行性及改性沥青长期性能,将微藻液经降解、离心、萃取得到微藻油并制备改性沥青。通过不同微藻油掺量下改性沥青延度、软化点和黏度确定微藻油最佳掺量,通过高低温流变试验、混合料路用性能试验分析微藻油改性沥青经旋转薄膜烘箱(RTFOT)短期老化、压力老化容器(PAV)长期老化和紫外老化后性能变化并与SBS改性沥青对比,借助红外光谱分析微藻油改性沥青分子结构组成。结果表明:微藻油掺量为30%(外掺质量分数)时,改性沥青延度达到最大值,软化点和黏度满足改性沥青要求;微藻油改性沥青和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青经RTFOT短期老化后性能差异不显著,微藻油改性沥青耐PAV长期老化和耐紫外老化性能优于SBS改性沥青,尤其是耐紫外老化性能更优。红外分析表明两种改性沥青均含有乙烯基双键、芳香族C—H、甲基和亚甲基等类似成分,但芳香族C—H、伸缩C—C成分含量存在差异。微藻油改性沥青比SBS改性沥青增加的酰胺不饱和基团和羧基利于改性沥青形成网络分子结构。     

脱硫胶粉改性沥青性能研究

利用双螺杆反应挤出工艺,制备一种以活化的轮胎胶粉(GTR)为基材的沥青改性材料,从而实现以成本有效的方式对沥青改性,并满足高温储存稳定性以及延性要求。首先研究了不同SBS和GTR复合材料对沥青延度的影响,结果表明,当选用S/B比例为30/70的SBS与GTR共混挤出的材料表现出更好的延度。然后进一步对比研究了三种不同的改性剂,对50号沥青热稳定性能的影响。评估了在135℃和72h老化条件下,改性沥青的软化点、针入度、10℃的延度、旋转薄膜烘箱(RTFOT)老化后延度。结果表明,活化的GTR/SBS复合材料可以明显提高50号沥青的热稳定性,表现为10℃下的延度和RTFOT老化延度的提高。加入芳烃油作为相容剂可以进一步降低GTR/SBS用量的同时提高材料的延度。而对于PSBR/芳烃油改性沥青材料,延度随老化时间延长迅速下降。三种改性剂改性沥青材料的软化点和针入度性能都符合国标要求,PSBR/芳烃油改性材料对软化点提高更明显,而脱硫GTR/SBS/芳烃油改性剂对提高针入度更明显。     

糠醛抽出油在SBS改性沥青中的应用研究

以中石化金陵炼化厂生产的90#A级沥青为基质沥青,以岳阳石化厂生产的SBS791-H为改性剂,一种糠醛抽出油作为相容剂制备了改性沥青,研究了不同糠醛抽出油添加量下,改性沥青在RTFOT老化前后四组分和性能的变化情况,探讨了糠醛抽出油对SBS改性沥青的作用机理以及适宜添加量。     

橡胶粉/SBS复合改性沥青研究进展

阐述了橡胶粉改性沥青、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青及橡胶粉/SBS复合改性沥青的改性机理,讨论了改性沥青的评价测试方法,认为软化点、针入度和延度是沥青的三大基本指标,相对于基质沥青的薄膜烘箱实验(TFOT),旋转薄膜烘箱实验(RTTFOT)更适合评价改性沥青的老化性能。详细介绍了橡胶粉改性沥青、SBS改性沥青及橡胶粉/SBS复合改性沥青的国内外研究现状,最后对橡胶粉/SBS复合改性沥青的应用前景进行了总结。     

基于DSR的碳纳米管/SBS复合改性沥青抗老化性能分析

为研究碳纳米管(CNTs)对SBS改性沥青抗老化性能的影响,对不同CNTs掺量的CNTs/SBS复合改性沥青进行动态剪切流变实验;以CNTs掺量为自变量,对CNTs/SBS复合改性沥青与SBS改性沥青进行旋转薄膜加热试验及紫外老化试验,并对沥青残留物进行动态剪切流变试验以评价其老化性能。结果表明,CNTs的加入可有效提高SBS改性沥青的高温性能及老化性能。通过动态剪切流变试验结果来看,CNTs的加入降低了改性沥青的温度敏感性,并随着掺量的增加改善效果也越明显。     

SBS改性沥青的老化行为

用红外光谱、凝胶渗透色谱、动态黏弹仪研究了苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青的薄膜烘箱老化行为。结果表明，SBS改性沥青老化后增加了羰基和亚砜基；SBS和沥青的相对分子质量都发生了变化。沥青的相对分子质量增加，相对分子质量分布变宽，SBS特征峰消失；SBS改性沥青老化程度较基质沥青的小，耐低温性能更好；SBS改性沥青老化后，软化点增加，针入度减小，低温延度降低。     

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青的老化性能

考察了苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)和加入含硫稳定剂的SBS改性沥青老化后的动态力学性能、黏度变化和低温物理性能。结果表明,SBS与含硫稳定剂的加入改善了老化后沥青的高温性能;老化后的改性沥青表现出更好的高温刚性,蠕变劲度降低,蠕变速率增大,老化后沥青的低温性能提高,且长期使用性能良好。     

以软化点为参数研究再生改性沥青的老化动力学

通过考察老化过程中软化点的变化,建立以沥青软化点为参数的老化动力学模型,计算得到了有关动力学参数.实验以欢喜岭AH-90沥青为基质沥青,以SBS为改性剂,制备改性沥青,采用旋转薄膜烘箱试验,使改性沥青老化,然后通过掺入再生剂得到再生改性沥青,分别测改性沥青和再生改性沥青的软化点.实验表明,废旧SBS改性沥青可以通过添加...     

废旧轮胎橡胶灰分改性沥青的性能研究

为了研究废旧轮胎橡胶灰分用于改性沥青的性能,通过高温热分解方法制备橡胶灰分,并以0%~5.0%掺量对2种基质沥青进行改性.采用沥青三大指标、动态剪切流变试验、针入度指数、布氏粘度、弹性恢复、薄膜烘箱试验和离析试验,评价了橡胶灰分对沥青高、低温性能、温度敏感性、粘温性能、弹性恢复、老化性能和储存稳定性的影响.同时借助扫描电镜观察橡胶灰分的微观形貌,利用荧光显微镜分析改性沥青的均匀程度.结果表明:废旧轮胎橡胶灰分可显著提高沥青的高温性能,降低其温度敏感性,改善其粘温性能;当其掺量低于3.0%时,沥青的弹性恢复得到显著改善,而沥青的低温性能、老化性能和储存稳定性无明显影响;微观试验显示橡胶灰分为不规则的蜂窝状多孔结构,可吸附沥青并在其中均匀分布.     

Artificial aging of polymer modified bitumens

This paper presents an investigation of artificial aging of polymer modified binders, prepared from three base bitumens and six polymers. Aging of the binders was performed using the Thin Film Oven Test (TFOT), the Rolling Thin Film Oven Test (RTFOT), and modified RTFOT (MRTFOT). The binders were characterized by means of infrared spectroscopy, different types of chromatography, and dynamic mechanical analysis. It was found that the effect of aging on the chemistry and rheology of the modified binders was influenced by the nature of the base bitumens and was strongly dependent on the characteristics of the polymers. For styrene–butadiene–styrene (SBS) and styrene–ethylene–butylene–styrene (SEBS) modified binders, aging decreased the complex modulus and increased the phase angle. Aging also increased the temperature susceptibility of these modified binders. The rheological changes of SBS modified bitumens were attributed to polymer degradation and bitumen oxidation. However, for SEBS modified bitumens, the mechanisms of aging are unclear. In the case of ethylene vinyl acetate (EVA) and ethylene butyl acrylate (EBA) modified binders, the process of aging increased the complex modulus and elastic response (decreased phase angle), and reduced temperature susceptibility. These changes were mainly due to the oxidative hardening of the base bitumens. The study also showed statistically significant correlation between TFOT, RTFOT, and MRTFOT. However, no definite conclusions could be drawn regarding the difference in severity of aging between these methods. © 2000 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 76: 1811–1824, 2000     

重度聚合物改性沥青蠕变恢复测试参数及评价准则

为了比较常规掺量SBS改性沥青与重度SBS改性沥青蠕变恢复行为之间的差异,采用多应力蠕变恢复试验作为两种改性沥青的评价方法,研究多应力蠕变恢复试验参数变化对高温蠕变恢复行为的影响.采用旋转烧瓶法替代传统的旋转薄膜烘箱试验(RTFO)以使得高粘度的重度改性沥青老化更加均匀.结果表明,与常规掺量SBS改性沥青相比,当采用MSCR试验评估重度改性沥青时,其不可恢复蠕变柔量低估了应变响应,从而导致高估重度改性沥青所能适用的交通水平.此外,重度改性沥青的永久应变具有很强的加载时间依赖性,采用较短的加载时间更有利于减轻重复蠕变恢复对试验结果的影响.最终推荐采用0.1 s的加载、0.9 s的卸载组合,同时以3.2 kPa下第10次蠕变恢复循环得到的Jnr值作为最终的评价参数.     

Relationship between chemical and rheological properties of two asphalts of different origins

The chemical and rheological properties of two asphalts selected from different sources (Urals, Russia; Cold Lake, Canada) were investigated. Analyses of chemical (elemental composition, fractional composition, molecular weights) and physical properties (complex viscosity, loss tangent, shear compliance) were performed on all original and aged (rolling thin film oven test, RTFOT; pressurized aging vessel, PAV) samples. The analyses of the chemical properties of both asphalts revealed higher asphaltene content, higher heteroatom content, and lower aging susceptibility of the Cold Lake asphalt (less significant changes in group composition). Based on its chemical composition, the Cold Lake asphalt was expected to perform better in the rheological tests than the Urals asphalt. The rheological tests confirmed this hypothesis and revealed better low- and high-temperature properties of the Cold Lake asphalt and a slower deterioration of its physical properties upon oxidative aging.