PPA与聚合物复合改性沥青及混合料性能研究

基于针入度体系性能和多应力蠕变恢复试验评价了多聚磷酸(PPA)与聚合物SBS、SBR复合改性沥青的储存稳定性、流变特性和路用性能,经室内试验研究了PPA复合聚合物改性沥青混合料的路用性能及高温和重载作用下的稳定性。结果表明:掺入1.00%～1.25%PPA可显著提高基质沥青和低掺量SBS、SBR改性沥青的高温性能,改善聚合物改性沥青的高温流变性和热存储稳定性;PPA复配SBR改性沥青混合料的低温性能较优;PPA复合SBS改性沥青混合料的水稳定性、抗永久变形性能优于5%SBS改性沥青混合料,对高温地区重载要求的沥青路面,建议采用PPA与SBS复合改性方案。     

橡胶/SBS复合改性沥青及其混合料性能研究

首先研究分析了橡胶粉掺量对复合改性沥青高、低温性能及抗老化性能的影响,其次研究分析成型温度对SMA13混合料性能的影响;并与SBS改性沥青混合料对比分析了橡胶/SBS复合改性沥青SMA13混合料的路用性能。试验结果表明:橡胶/SBS复合改性沥青中橡胶粉的最佳掺量为15%;橡胶/SBS复合改性沥青混合料的施工温度范围为175~185℃;相较于SBS改性沥青混合料,橡胶/SBS复合改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性以及水稳定性均得到提升。     

高掺量胶粉/SBS改性沥青及其混合料的路用性能

为了提高废旧轮胎利用率,降低沥青生产成本,发挥胶粉和SBS两种改性沥青的优势,通过优化制备工艺和材料掺量,研究沥青的三大指标、黏度、弹性恢复、储存稳定性,确定了胶粉/SBS复合改性沥青的胶粉最佳掺量为42%,裂解剂的最佳掺量为1.5%。以制备的高掺量复合改性沥青混合料为主要研究对象,其他5种沥青混合料为对照组,包括基质沥青混合料、3%SBS改性沥青混合料、21%普通掺量的胶粉改性沥青混合料、42%高掺量胶粉改性沥青混合料以及21%胶粉+3%SBS普通掺量复合改性沥青混合料,通过车辙试验、低温小梁弯曲试验等分析各个改性沥青混合料的性能。结果表明,比起其他5种沥青混合料,高掺量胶粉/SBS复合改性沥青混合料有优异的高温抗车辙、低温抗开裂和水稳定性,为进一步研究胶粉/SBS改性沥青的应用起到了推广作用。     

稻壳炭-SBS复合改性沥青及混合料性能研究

通过三大指标试验、动力粘度试验、DSR试验和BBR试验评价了稻壳炭-SBS复合改性沥青的性能。试验结果表明,稻壳炭与SBS能显著改善沥青的高温性能,对低温性能有不利影响。制备稻壳炭-SBS复合改性沥青混合料,进行试验后发现,其具有优良的高温性能和水稳定性,与SBS改性沥青混合料相比,低温性能有所降低。当稻壳碳掺量为15%,SBS掺量为4%时,复合改性沥青和复合改性沥青混合料具有优良的性能。     

青川岩沥青与SBR复合改性热再生沥青混合料性能研究

将青川岩沥青应用于SBR改性热再生沥青混合料,以改善热再生沥青混合料的路用性能与耐久性。探讨青川岩沥青掺量对SBR改性热再生沥青混合料路用性能和疲劳性能的影响。结果表明,掺加青川岩沥青能显著改善热再生沥青混合料的高温性能、低温抗裂性能与水稳定性,青川岩沥青在6%～10%掺量范围内,与SBR改性沥青复合改性热再生沥青混合料的弯曲应变大于3000με,同时浸水马歇尔残留稳定度和冻融劈裂强度比均大于90%;随青川岩沥青掺量增加,SBR改性热再生沥青混合料的高温性能和水稳定性显著提高,最大弯曲应变、断裂能则呈先增大后减小。推荐用于SBR改性热再生沥青混合料的最佳青川岩沥青掺量为8%～10%。     

高模量改性沥青混合料路用性能试验研究

高模量改性剂能显著提高沥青混合料的高温稳定性、油蚀抗剥落性,延长其疲劳寿命,且干拌直投的生产工艺简便,逐渐开始应用于沥青路面。系统试验了不同掺量下高模量改性沥青混合料的路用性能,并与常用SBS改性沥青混合料性能进行对比,在提高高温稳定性为主兼顾低温性能原则下,确定高模量改性剂合理掺量为0. 5%～0. 6%,典型掺量为0. 6%。     

反应型三元共聚物复合改性沥青及其混合料性能研究

采用沥青针入度体系及薄膜烘箱老化试验评价RET复合改性沥青的高低温性能,通过动态剪切流变试验(DSR)、弯曲梁流变试验(BBR)评价RET复合改性沥青的流变特性,基于室内试验对比了RET与不同改性剂复合改性沥青与5%SBS改性沥青混合料的路用性能与抗疲劳耐久性。结果表明:掺加RET使沥青的感温性、抗老化性能、高温流变特性得到显著改善;RET/SBS、RET/橡胶粉复合改性沥青混合料的低温抗裂性和水稳定性明显优于5%SBS改性沥青混合料;RET/SBS复合改性沥青混合料更适用于高温重载地区沥青路面,RET/SBR复合改性沥青混合料在寒冷地区有较好的适用性。     

SEAM/SBS复合改性沥青及其混合料性能研究

基于针入度评价体系和PG分级体系,研究了硫磺(SEAM)和SBS掺量对改性沥青高低温性能和流变特性的影响,进而通过室内试验研究了SEAM/SBS复合改性沥青混合料的路用性能。结果表明:SEAM/SBS复合改性沥青的针入度指标体系性能符合JTG F40—2004《公路沥青路面施工技术规范》要求;在3.5%SBS+(30%、40%)SEAM复配方案下,SEAM/SBS复合改性沥青具有良好的高低温性能和热贮存稳定性。与5%SBS改性沥青混合料相比,该SEAM/SBS复合改性沥青混合料的动稳定度对温度敏感性较低、对高温环境有极强的适应性,抗疲劳性能更优,同时水稳定性和低温抗裂性能相近。     

抗车辙剂与玄武岩纤维复合改性沥青混合料及性能研究

将玄武岩纤维与抗车辙剂RA进行复配,对沥青混合料进行改性。分析了抗车辙剂和玄武岩纤维掺量对复合改性沥青混合料高低温性能、水稳定性和抗疲劳性能的影响,并与5%SBS改性沥青混合料进行对比。结果表明,掺加抗车辙剂RA能显著改善沥青混合料的高温稳定性和水稳定性,掺加玄武岩纤维能大幅度提高抗车辙剂RA改性沥青混合料的低温抗裂性能和抗疲劳耐久性能。推荐采用0.4%RA与0.35%玄武岩纤维复配方案,该复合改性沥青混合料的力学性能、路用性能与抗疲劳耐久性能优于5%SBS改性沥青混合料。     

溶解性胶粉复合RET改性沥青及其混合料性能研究

为了解决TB沥青(Terminal Blend胶粉改性沥青)高温性能不足的问题,将反应性弹性体三元共聚物(Reactive Elastomeric Terpolymer,RET)掺加到TB沥青中制备TB沥青与RET复合改性沥青,采用针入度评价体系和SHRP沥青结合料评价体系系统研究了TB胶粉掺量(10%,15%,20%)和RET掺量(1. 0%,1. 5%,2. 0%)对RET复合溶解性胶粉改性沥青性能的影响,进而采用车辙试验、低温弯曲试验、自愈合前后四点弯曲疲劳试验评价TB胶粉复合RET改性沥青的高低温性能和抗疲劳耐久性能,并将其与SBS,SBR改性沥青混合料进行了对比。     

胶粉/SBS复合改性高模量沥青混合料性能研究

胶粉/SBS复合改性综合了橡胶沥青和SBS改性沥青的优势,能显著改善混合料的高低温性能。采用残留稳定试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验、车辙试验、四点弯曲疲劳试验和动态模量试验,分析胶粉/SBS复合改性高模量沥青混合料的路用性能及动态力学特性,并与硬质20#高模量沥青混合料及SBS改性沥青混合料进行对比。结果表明,胶粉/SBS复合改性高模量沥青混合料的水稳定性、高低温性能、抗疲劳性能及动态模量值更优,且各项指标满足高模量沥青混合料要求。     

纳米复合改性沥青混合料路用性能研究

为评价纳米复合改性沥青混合料的路用性能,对纳米ZnO改性沥青混合料、纳米ZnO/TiO_2改性沥青混合料以及纳米ZnO/TiO_2/SBS复合改性沥青混合料进行了高温性能试验、小梁弯曲试验、劈裂试验及相关耐久性试验,并与基质沥青混合料和SBS改性沥青混合料进行对比分析.结果表明:上述3种纳米改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、间接抗拉性和耐久性均优于基质沥青混合料,其中纳米ZnO/TiO_2/SBS复合改性沥青混合料的上述性能优于SBS改性沥青混合料.由此可见,纳米材料可显著改善沥青混合料的性能,纳米复合改性沥青的性能优于聚合物改性沥青,将其应用于道路是可行的.     

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。     

胶粉改性沥青及混合料的路用性能研究

对胶粉改性沥青及其混合料进行了一系列室内试验研究,包括不同掺量的胶粉改性沥青的技术性质试验、胶粉改性沥青混合料的高温车辙试验、浸水马歇尔试验和低温弯曲破坏试验。研究结果表明:胶粉能改善沥青的高、低温性能、感温性能和抗老化性能,而且能提高沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性。     

SBR胶乳掺量对改性乳化沥青性能的影响

为研究丁苯橡胶(SBR)胶乳掺量对改性乳化沥青性能的影响,对不同SBR胶乳掺量的改性乳化沥青进行针入度、软化点、延度和储存稳定性试验,并采用动态剪切流变仪(DSR)和弯曲梁流变仪(BBR)测试了SBR胶乳掺量对改性乳化沥青高低温性能的影响.结果 表明:随着SBR胶乳掺量的增加,改性乳化沥青的延度、软化点及软化点差逐渐增大,针入度降低;相同温度下,随着SBR胶乳掺量的增加,改性乳化沥青的复数模量、车辙因子和蠕变速率逐渐增大,劲度模量、相位角逐渐减小;综合考虑SBR胶乳掺量对改性乳化沥青各项性能指标的影响,SBR胶乳的建议掺量为4％.     

TB胶粉复合SBS改性沥青及混合料的低温性能

通过小梁弯曲蠕变试验(BBR)以及半圆弯拉试验(SCB),对不同TB胶粉掺量和苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物(SBS)掺量的TB胶粉复合SBS改性沥青及其混合料的低温性能进行研究,并对其低温性能指标进行相关性分析.结果表明:与基质沥青相比,TB胶粉改性沥青具有优异的低温性能,且随着TB胶粉掺量的增加,其低温PG分级温度下降,沥青低温应力变小,混合料低温抗裂性增强;TB胶粉复合3%SBS改性沥青及其混合料的低温性能高于基质沥青,且随着TB胶粉掺量的增加,其低温性能改善效果较为显著,但低于相应掺量的TB胶粉改性沥青;随着SBS掺量的增加,10%TB胶粉复合SBS改性沥青的低温性能变化不明显,混合料的低温抗裂性变差;TB胶粉改性沥青的低温PG分级可以很好地反映沥青及其混合料的低温性能,而TB胶粉复合SBS改性沥青不能通过单一的PG分级来评价其低温性能,需要结合其他指标共同评价.     

复合改性沥青混合料塑性变形的影响因素分析

沥青混合料塑性变形是沥青路面耐久性的重要组成部分,而影响塑性变形的因素有很多。该研究选用了三种复合改性沥青组成不同复合改性沥青混合料,在不同因素（沥青、集料级配、荷载作用次数、老化时间、试验温度）等影响下,对复合改性沥青混合料的塑性变形进行试验研究。研究表明,4%SBS/15%橡胶粉沥青混合料（AC-20）抗塑性变形能力与高温性能最好,4%SBR/15%橡胶粉沥青混合料（AC-13）最差。利用灰色关联理论对影响复合改性沥青混合料塑性变形的因素进行了评级。     

生物油再生剂热再生老化SBS改性沥青及混合料性能研究

基于针入度指标体系试验和路用性能研究了生物油再生剂热再生老化SBS沥青胶结料及其混合料的路用性能,以技术性能接近SBS改性沥青(I-C)为指标,确定了生物油再生剂的最佳掺量。试验结果表明:随着生物油再生剂掺量的增加,再生SBS改性沥青的低温性能和弹性恢复率提高,但高温性能降低;掺加生物油可提高热再生混合料的低温抗裂性能、水稳定性和抗疲劳耐久性,但掺量过多会显著降低热再生混合料的高温抗车辙变形能力。生物油可作为芳烃油再生剂的替代产品,生物油再生剂的适宜掺量为老化SBS改性沥青质量的9%~12%。     

活化胶粉类高粘弹改性沥青超薄罩面应用技术研究

为探究活化胶粉类高粘弹改性沥青混合料在超薄罩面中的适用性,采用车辙试验、小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验等对比高粘弹改性沥青和SBS改性沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳定性能,并依托G30线嘉峪关段铺筑试验段。结果表明,相较于SBS改性沥青混合料,高粘弹改性沥青混合料的高温性能提升约70%,水稳定性能提升约20%,低温性能提升约10%,可显著改善路面的服役状况。