高模量温拌改性剂对沥青基本指标和疲劳性能影响研究

为评价高模量温拌改性剂对基质沥青基本指标和疲劳性能的影响,在70#基质沥青中掺入不同剂量改性剂,采用动态剪切流变仪(DSR)对试验沥青进行动态扫描试验研究。首先制备了不同掺量高模量温拌改性剂改性沥青,随后评价其基本性能,并通过布氏粘度试验分析不同沥青的拌和温度与压实温度;再采用DSR对不同掺量高模量温拌改性剂改性沥青进行线性振幅(LAS)扫描试验和时间扫描试验。通过LAS试验和粘弹性连续损伤(VECD)模型分析不同掺量(0%,2%,3%,4%)改性沥青和SBS改性沥青的疲劳特性;基于动态扫描试验,应用耗散能原理探究不同掺量改性剂对沥青疲劳性能,同时把不同掺量改性70#沥青与SBS改性沥青的试验结果进行比对,并分析了改性剂的作用机理。试验结果表明：随着高模量温拌改性剂掺量增加,软化点增加,针入度和延度减少,3%掺量改性沥青软化点稍优于SBS沥青;改性沥青粘度随着改性剂增加先减后增,改性后沥青的拌和、碾压温度与70#基质沥青相当,均远小于SBS改性沥青,即改性后的沥青有良好的温拌效果;高模量温拌改性剂可不同程度提高沥青的疲劳性能,合适掺量改性沥青疲劳性能可与SBS改性沥青相当,高模量温拌改...     

费托蜡温拌沥青结合料相容性的评定方法

用溶解度参数计算、离析软化点差值测试、差示扫描量热分析和原子力显微镜微观扫描等方法对比研究了苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)和费托蜡(Sasobit)改性(温拌)剂与70#A基质沥青间的相容性。结果表明,溶解度参数δ不能体现分子量对聚合物相容性的影响,且沥青和某些改性剂均为高分子量的多相结构,共混后的结构复杂,不能简单地将改性沥青当作一个整体。因此,不能使用Hildebrand理论计算公式评价改性剂与基质沥青间的相容性。Sasobit的加入不仅提高了基质沥青的玻璃化转变温度,还明显改变了基质沥青吸热峰曲线的形状,因而与基质沥青良好相容。SBS和Sasobit复合改性剂的加入,大大降低了改性剂与基质沥青间的相容性。     

新型丁苯橡胶复合改性沥青的制备及性能分析

将C9石油树脂、硫磺和丁苯橡胶(SBR)添加到基质沥青中,制备了一种新型的SBR复合改性沥青,通过常规指标实验,动态剪切流变试验(DSR)分别考察了C9石油树脂、硫磺(S)、SBR对基质沥青物理性能和高温流变性能的影响。结果表明:SBR/S复合改性沥青中添加适量的C9石油树脂后软化点升高,针入度下降,高温流变性能得到改善。通过弯曲梁流变试验(BBR)考察了C9石油树脂对SBR/S复合改性沥青低温抗开裂性能和老化性能的影响,发现适量的C9石油树脂可以改善SBR/S复合改性沥青的老化性能,对于低温抗开裂性能影响不大。     

包装废EPS改性沥青研究

以回收的包装废聚苯乙烯发泡塑料(EPS)代替普通聚合物改性剂,对基质沥青进行改性,并对改性后沥青性能进行了研究.结果表明,改性后沥青软化点、5℃延度升高,针入度降低,基质沥青综合性能得到明显改善,并通过实验结果以及改性沥青微观结构的分析对包装废EPS改性机理进行了研究.     

橡胶粉/SBS复合改性沥青胶结料的制备与性能研究

选择70#道路石油沥青作为基质沥青,将3%(质量分数)SBS和不同掺杂含量(5%,10%,15%和20%(质量分数))的橡胶粉作为改性剂掺入基质沥青,制备了橡胶粉/SBS复合改性沥青胶结料。通过针入度、软化点、延度和粘度等指标,研究了橡胶粉掺杂含量对复合改性沥青性能的影响,确定了其最佳掺杂量。采用荧光显微镜观察样品的荧光图像,借助傅里叶红外光谱(FT-IR)对样品的改性机理进行分析,采用室内热氧化老化试验研究了样品的抗老化性能。结果表明,当橡胶粉的掺杂量为15%(质量分数)时,复合改性沥青的针入度较低,软化点、延度和粘度均达到最大值,分别为64.8℃,18.1 cm和751 Pa·s,且复合改性沥青的颗粒细小,SBS和橡胶粉分散良好,没有发生明显的交联;FT-IR分析发现,复合改性沥青的吸光度随着橡胶粉掺杂量的增加而降低,特征峰的位置没有发生改变,复合改性沥青没有产生新物质,改性过程属于物理改性;老化性能测试发现,橡胶粉/SBS复合改性沥青的效果优于SBS改性沥青,随着橡胶粉掺杂量的增加,复合改性沥青的抗老化性能先增大后降低,当橡胶粉的掺杂量为15%(质量分数)时,抗老化性能最佳。     

SBS/SBR/HVA高黏度复合改性沥青的制备及性能研究

以基质沥青为原料，通过添加苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、丁苯橡胶(SBR)、国产高黏度添加剂HVA制备了适合排水路面使用的高黏度复合改性沥青，以60℃动力黏度为主要控制指标，通过正交试验确定了SBS、SBR、HVA的最佳掺量。采用因素水平法与极差分析相结合，研究了3种改性剂对沥青60℃动力黏度的影响规律；采用软化点差法评价高黏度复合改性沥青的热储存稳定性；采用动态剪切流变仪测定高黏度改性沥青的60℃零剪切黏度和高温下的车辙因子来评价沥青的高温稳定性能；采用弯曲梁流变仪测定高黏度改性沥青在低温下的蠕变速率来评价沥青的低温抗裂性能；通过傅里叶变换红外光谱分析高黏度复合改性沥青的改性机理；采用扫描电子显微镜观察改性剂的微观改性效果。结果表明，以质量分数5%的SBS、质量分数2%的SBR和质量分数10%的HVA复合而成的高黏度改性沥青黏度高、高低温稳定性能强，且满足热储存稳定性要求；SBS、SBR、HVA与基质沥青共混，既存在物理变化，又有化学反应的发生。     

基于红外光谱的短期老化SBS改性沥青再生微观机理

为探究不同再生剂类型和掺量对短期老化SBS改性沥青再生微观组成的影响,通过旋转薄膜烘箱(RTFOT)对SBS改性沥青进行短期老化,对其添加普通(西卡再生剂)、改性(信拓-3再生剂)两种不同类型以及不同掺量(4%、8%、12%)的再生剂制得再生沥青,同时对不同再生剂进行扩散试验。对原样、短期老化及再生沥青进行了宏观指标(针入度、延度、软化点)和红外光谱(FTIR)分析。结果表明:SBS改性沥青在短期老化过程中软化点升高,亚砜基特征峰和官能团指数增大,丁二烯(CH2=CH2)基特征峰、丁二烯基指数、针入度、延度减小,添加再生剂亚砜基特征峰、官能团指数、软化点减小,针入度、延度增大;普通再生剂在再生SBS改性沥青制备过程中基质沥青的老化及SBS改性剂的降解程度大于改性再生剂;再生剂掺量为8%时,对短期老化SBS改性沥青改善效果明显;再生剂在短期老化SBS改性沥青扩散过程中,改性沥青性能有一定的改善,但未恢复到原来水平,直接搅拌制备的再生SBS改性沥青性能明显优于再生剂在短期老化SBS改性沥青扩散形成的再生SBS改性沥青。     

基于温拌沥青性能的不同温拌剂效能评价

为研究不同温拌剂对沥青性能的影响,促进温拌沥青技术的推广应用,选择Sasobit、Aspha-min、ZYF三种温拌剂和SK90#沥青、SBS改性沥青,通过针入度、软化点、延度试验、旋转黏度试验、动态剪切流变试验和弯曲梁流变试验系统地研究不同温拌剂对沥青性能的影响,并根据沥青指标的变化确定ZYF温拌剂的合理掺量。结果表明:Sasobit和Aspha-min可以改善沥青的高温性能,但对低温性能不利;ZYF温拌剂略微降低沥青的高温性能,但能显著改善其低温性能;Sasobit和ZYF温拌剂可显著降低沥青的高温粘度,Aspha-min温拌沥青的粘度略微增大;ZYF温拌剂的合理掺量为沥青用量的4%。     

新型丁苯橡胶复合改性沥青的改性机理研究

将C_9石油树脂和硫磺添加到丁苯橡胶(SBR)改性沥青中,制备了一种新型的SBR复合改性沥青,通过常规指标考察了C_9石油树脂对SBR/硫磺复合改性沥青物理性能的影响,利用红外光谱、热重和扫描电镜对SBR/硫磺/C_9复合改性沥青的改性机理进行探讨。结果表明:C_9石油树脂添加到SBR/硫磺复合改性沥青中使改性沥青的软化点、黏度升高,针入度下降,对低温延度影响不大;C_9石油树脂在硫磺的作用下与SBR发生了化学交联反应,形成了更加稳定且与基质沥青相容性较好的弹性网状结构大分子,使得改性沥青的热稳定性得到改善,为SBR/硫磺/C_9石油树脂改性沥青的进一步应用提供了理论依据。     

包装废聚丙烯复合改性沥青防水材料研究

利用回收的包装废弃聚丙烯、废胶粉代替普通聚合物改性剂，采用复合改性的技术方法，对普通沥青进行改性，提高基质沥青的防水性能。结果表明，改性后沥青的软化点、5℃延度提高，针入度降低，不透水性得到明显提高；不同混合比改性效果显示复合改性沥青综合性能优于单一改性剂直接改性。通过FT-IRF、微观结构分析，对复合改性沥青的高、低温性能，抗变形能力进行了研究，表明改性剂的溶胀及其与沥青形成的空间网络结构、银纹支化、应力剪切作用是产生改性效果的重要原因。     

聚乙二醇/废旧饮料瓶改性沥青的研究

利用聚乙二醇/废旧饮料瓶对沥青进行改性,研究了改性沥青的软化点、黏度、延度、针入度等方面的性能。实验结果表明:随着改性剂用量的增加,改性沥青的软化点上升、粘度增加、延度增加、针入度降低。当改性剂的用量增加至12%时,针入度降至国家标准以下;当改性剂的用量控制在6%~10%时改性沥青的软化点、黏度、延度、针入度等性能较好。     

温拌阻燃OGFC沥青混合料功能研究

针对隧道沥青路面应用特性,分别制备了新型温拌改性剂及阻燃改性剂.以关键孔径2.36 mm通过率为特征点,确定了OGFC沥青混合料配合比,并进行路用性能检验,全面研究了温拌阻燃OGFC沥青混合料的抗滑功能、降噪功能、低温施工功能以及阻燃功能.基于红外光谱和热重试验,深入研究温拌阻燃OGFC低温施工机理及阻燃机理.同时从OGFC级配特性出发,揭示OGFC沥青混合料抗滑降噪机理.结果表明:温拌阻燃剂可改善沥青混合料高温性能以及水稳定性能,对低温性能影响较小,且温拌阻燃OGFC沥青混合料路用性能均满足规范要求,其抗滑、降噪功能以及阻燃功能显著.温拌改性沥青混合料可用于低温环境下的施工.     

橡胶粉/SBS与高黏剂复合改性沥青的制备及性能研究

为了给排水性沥青路面提供所需的高黏度改性沥青,并控制其制备成本,通过添加橡胶粉、SBS改性剂和高黏剂制备了高黏度复合改性沥青.根据针入度、延度、软化点、针入度指数和60℃动力黏度等指标,研究了各改性剂对复合改性沥青性能的影响,确定各自的合适掺量.采用软化点差值法评价高黏度复合改性沥青的热储存稳定性,采用动态剪切流变试验(DSR)研究高黏度复合改性沥青的高温流变性能,采用复数模量指数(GTS)法研究高黏度复合改性沥青的感温性能,借助傅里叶红外光谱(FTIR)和差示扫描量热法(DSC)对高黏度复合改性沥青的改性机理进行分析.试验结果表明:5％的SBS改性剂、13％橡胶粉和4％的高黏剂为合适的配比掺量,所制备的高黏度改性沥青具有较强的高温抗车辙能力和良好的感温性能,并满足储存稳定性要求.橡胶粉、SBS和高黏剂与基质沥青之间既存在物理共混,也有化学反应的发生.     

温拌剂种类及掺量对不同沥青流变性能的影响

为了研究温拌剂种类及掺量对沥青流变性能的影响,通过动态剪切流变仪对分别掺加RH和Evotherm温拌剂的SBS改性沥青和基质沥青进行温度扫描试验,分析了它们的复数剪切模量、相位角和车辙因子。结果表明,Evotherm温拌剂在28~52℃能够提升两种沥青抗车辙性能,52℃后效果减弱;并且在28~40℃间可以提高两种沥青弹性恢复性能,40℃后会使SBS改性沥青弹性恢复性能减弱,对基质沥青无影响。增加Evotherm温拌剂掺量,在28~52℃会使温拌SBS改性沥青抗车辙性能提高,使温拌基质沥青抗车辙性能有所减弱,52℃后影响不明显。RH温拌剂在28~46℃对两种沥青抗车辙性能略有不利,但负面作用随温度升高逐渐减弱甚至消失;RH温拌剂能够显著增大两种沥青高温时弹性恢复性能。RH温拌剂掺量增大会使两种沥青抗车辙性能降低,但会使弹性恢复性能增强。     

微表处高性能SBS改性乳化沥青制备工艺研究

采用正交试验法研究微表处高性能苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性乳化沥青的制备工艺,依据微表处和改性乳化沥青的性能要求对其测试评价。最佳制备工艺为:改性剂用量以3%为基准以±l%进行试配,乳化剂A初始掺量为1.9%,稳定剂掺量2‰,油水比为60∶40,皂液温度为65℃,沥青温度为165℃,皂液pH值为1.5~2.5,乳化时间为5min,制得的高性能SBS改性乳化沥青成型的微表处混合料的可拌合时间为160s,粘结强度为1.3MPa,6d湿轮磨耗损失为628g/m~2,具有较好的性能。     

氧化石墨烯改性沥青结合料的性能

为了研究氧化石墨烯(GO)改性沥青结合料的性能,分别利用质量分数为0%、0.02%、0.05%和0.08%的GO掺加到AH-70#沥青和SBS改性沥青结合料中进行黏度实验,以及针入度、软化点和延度等3大指标实验和动态剪切流变(DSR)、多应力恢复蠕变(MSCR)、弯曲梁流变测试(BBR)等实验。结果表明:加入GO可显著提高沥青结合料的黏度、高温稳定性和抗车辙能力,但对低温抗裂性影响并不显著;明显降低沥青结合料的针入度,提高其软化点,但对延度的影响不大;不会明显改变沥青结合料的玻璃化转变温度,但可显著提高其交联密度;对基质沥青的改性效果优于SBS改性沥青,最佳掺量分别为0.05%和0.2%。     

包装废PE改性沥青旋转薄膜烘箱老化试验

以回收的包装废聚乙烯(PE)代替普通聚合物改性剂,对石油沥青进行改性,并采用旋转薄膜烘箱加热老化试验(RTFOT)对沥青的老化过程进行研究。结果表明,老化后基质沥青与改性沥青的软化点、135℃黏度升高,而针入度降低,其性能变化趋势基本相似,但随着改性剂量的增加,老化幅度变小。改性后分散于沥青中的包装废PE在老化过程中一方面发生自身降解影响沥青体系的性能,另一方面包装废PE通过吸收基质沥青中轻质油分发生溶胀,从而减少了沥青在热老化过程中游离基的产生,降低了由于轻质组分氧化对基质沥青性能的影响,改善了由于其自身老化对沥青体系的影响,最终导致改性后沥青老化性能改善。     

聚合物改性沥青工艺研究

以石油沥青作为原材料,在普通物理共混改性的基础上,添加交联剂和催化剂,对石油沥青进行改性,并对其改性工艺条件进行了研究。结果表明,交联剂、催化剂能促使聚合物与基质沥青产生化学连接,形成空间网络结构,提高沥青性能。与此同时,交联剂用量、改性温度、改性时间等也与改性沥青性能有关。当DVB/aspha lt=0.0125(质量比)、催化剂/aspha lt=0.025(质量比)、改性温度为140℃、改性时间为2.5 h时,改性沥青的软化点由49.5℃升高至63.5℃,针入度由68.5(0.1 mm)下降至39.1(0.1mm),改性沥青性能得到明显改善,其性能也趋于稳定。     

煤沥青/改性高岭土复合材料的制备及性能探究

利用二甲基亚砜(DMSO)改性高岭土,采用熔融插层的方法制备了煤沥青/改性高岭土复合材料,通过X射线衍射仪、扫描电镜等分析方法研究了材料的显微结构以及分散性,并探究了高岭土对煤沥青的软化点、针入度及延度性能变化的影响。结果表明:高岭土片层被煤沥青分子撑开,形成一种剥离型结构;其在煤沥青基体中有良好的分散性,它的粒径最可几分布为1~3μm。改性高岭土用量为5.0%时,制得的煤沥青/改性高岭土复合材料的高温性能和抗老化性能得到提高,软化点为55.2℃,针入度为29.4mm,延度(15℃)为116.1cm。     

包装废EVA复合改性沥青的研究

以回收的包装废弃聚合物——西服包装袋(主要成分EVA)代替普通聚合物改性剂,通过添加废胶粉对普通道路沥青进行复合改性。结果表明,改性后,沥青的软化点、5℃延度提高,针入度降低,也就是说,复合改性提高了沥青的综合性能。FT-IR分析表明改性过程属于物理共混。通过改性沥青的微观结构分析,对复合改性沥青的高、低温性能进行了研究,表明复合改性剂形成的空间网络结构及其引发的应力剪切作用是产生改性效果的主要原因。