硅藻土与聚酯纤维复合改性沥青混合料的路用性能研究

将硅藻土与聚酯纤维同时掺入AC-13沥青混合料中,采用60℃车辙试验、低温劈裂试验、冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验及四点弯曲疲劳试验,针对不同改性沥青混合料进行路用性能及抗疲劳耐久性能分析,得出以下结论：硅藻土能够增强沥青胶结料与集料的粘结性,而聚酯纤维在沥青混合料中能起到良好的桥接、增韧、阻裂、传递等作用,故掺入硅藻土或聚酯纤维均能改善沥青混合料的路用性能和抗疲劳耐久性能;硅藻土改性沥青混合料的高温抗车辙性能和水稳定性能优于聚酯纤维沥青混合料,但其低温抗裂性能和抗疲劳耐久性能较差;与硅藻土、聚酯纤维单一改性相比,复合改性沥青混合料的各项性能均表现最佳,采用硅藻土与聚酯纤维复合改性可综合提升沥青混合料的服役质量和使用寿命。     

增塑剂对天然沥青改性沥青及沥青混合料高低温性能影响

为研究增塑剂对天然沥青改性沥青及沥青混合料高低温性能的影响,采用特立尼达湖沥青(TLA)和布敦岩沥青(BRA)制备天然沥青改性沥青,进而采用邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和偏苯三酸三辛酯(TOTM)增塑剂对其改性,进行DSR和BBR试验分别评价其高低温性能,进行车辙试验和小梁弯曲试验分别评价对应沥青混合料高温稳定性和低温抗裂性。结果表明:增塑剂对天然沥青改性沥青及沥青混合料高温性能有不利影响,但能使其低温性能明显改善,且增塑剂掺量越高,上述效应越明显;DBP对天然沥青改性沥青及沥青混合料高温性能的不利影响程度高于TOTM,但对其低温性能的改善作用优于TOTM;DBP和TOTM对TLA改性沥青高温性能的不利影响程度高于BRA改性沥青,但对TLA改性沥青低温性能的改善作用更好。     

新型反应性改性沥青改性剂技术性能研究

对不同种类改性沥青混合料进行了动态模量试验、小梁弯曲疲劳试验、动态蠕变拉伸试验和无侧限拉伸试验,通过对这四种试验结果进行分析研究,对比了不同种类改性沥青混合料的技术性能,评价了RET改性剂对沥青混合料路用性能的改善效果。     

环氧改性沥青对沥青混凝土路面性能的影响

通过对比使用环氧改性沥青前后沥青混合料样品强度的变化等试验方法,评价环氧改性沥青对沥青混凝土耐久性和疲劳寿命的影响,以及环氧改性沥青作为沥青黏结剂的性能.结果表明:加入环氧改性沥青的沥青混合料拉伸强度明显高于对照组,并且其强度随着环氧沥青质量分数的增加而增加.此外,四点弯曲试验结果表明,环氧改性沥青可有效减少试样梁的挠度,从而改善沥青混合料的抗疲劳性.另外,采用在中间层加入环氧改性沥青的试验方法表明,使用环氧改性沥青作为黏结剂可改善两层之间的黏合强度.     

增黏树脂改性乳化沥青及其冷再生混合料性能的研究

为了制备高性能改性乳化沥青,在不同增黏树脂掺量(6％、9％、12％、15％、18％)的条件下制备了改性乳化沥青.基于BCR改性乳化沥青技术评价体系和SuperPave规范PG分级体系评价增黏树脂改性乳化沥青性能,采用黏结力试验评价增黏树脂改性乳化沥青的层间黏结强度,并基于磨耗试验、力学强度试验、三大路用性能试验与疲劳试验评价增黏树脂改性乳化沥青冷再生混合料的强度特性与耐久性能.结果 表明,掺加增黏树脂能显著提高基质沥青的高低温性能,增黏树脂改性乳化沥青具有优异的粘附性和黏结强度,但是过多的增黏树脂影响乳化沥青水油结构体系的稳定性.掺加增黏树脂改性乳化沥青能够显著改善冷再生混合料的早期抗磨耗性能、路用性能和抗疲劳性能,推荐用于乳化沥青冷再生混合料的最佳增黏树脂掺量为12％～ 15％.     

微波吸收路面改性沥青混合料加热自愈特征研究

为研究新型路面改性沥青混合料在微波吸收条件下的自愈特性与修复效果,开展了室内不同类型改性沥青混合料的室内加热试验、弯曲循环试验及弯曲疲劳试验.试验结果表明:(1)粗、细改性玄武岩沥青混合料(MCAM、MCFM)工程性能更加优良,其弯曲强度较玄武岩沥青混合料(BAM)分别高出11.76％、8.82％;(2)三种不同类型沥...     

聚合物改性沥青对温拌再生沥青混合料路用性能影响

通过单轴贯入试验、低温弯曲蠕变试验、冻融劈裂试验和四点弯曲疲劳试验分别对改性沥青温拌再生沥青混合料的高低温、水稳定性和抗疲劳性能进行室内试验分析,研究SBS改性沥青和SBR改性沥青分别对温拌再生沥青混合料的路用性能影响规律.试验结果表明,SBS改性沥青和SBR改性沥青都能够提高温拌再生沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性...     

玄武岩短切纤维对环氧沥青及其混合料性能的影响

为了将环氧沥青混合料应用于高寒地区钢桥面铺装层,基于黏度试验、直接拉伸试验、贯入剪切试验研究玄武岩纤维对环氧沥青的增柔增韧作用,采用路用性能、疲劳性能试验与SEM试验研究了玄武岩纤维对环氧沥青混合料耐候性、抗裂性能与微观形貌的影响,并将玄武岩纤维改性环氧沥青混合料应用于高寒地区钢桥面铺装大中修工程.结果 表明,掺加玄武岩纤维显著改善了环氧沥青的柔韧性与变形特性,玄武岩纤维的加筋、阻裂和增韧作用,阻止或延缓了裂缝的产生与扩展,显著改善了重载、高温作用下环氧沥青混合料的抗车辙能力,显著改善了环氧沥青混合料的低温柔韧性与抗疲劳耐久性.实体工程应用表明,将6wt％玄武岩纤维改性沥青混凝土应用于高寒地区钢桥面铺装取得了良好使用效果.     

聚氨酯对环氧树脂改性沥青及混合料性能影响研究

为研究不同用量（20%、30%、40%）聚氨酯（PU）对于环氧树脂（EP）改性沥青及其混合料性能的影响,通过拉伸试验、动态剪切流变和低温弯曲流变试验分析了PU/EP复合改性沥青性能,并利用车辙试验、低温弯曲试验和浸水马歇尔、冻融劈裂试验探讨了复合改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性,并以不掺PU的环氧沥青和4%SBS改性沥青混合料为对照组。试验结果表明,加入PU将会降低改性沥青的抗拉强度、车辙因子,但同时提高了沥青的柔韧性和低温性能;加入一定量的PU虽然降低了沥青混合料的高温抗车辙变形能力,但依然远大于4%SBS改性沥青混合料,此外PU加入后明显改善了沥青混合料的低温抗裂性和抗水损害性能。综合各方面性能,建议PU用量为30%～40%。     

单掺及复掺纤维的高模量沥青混合料路用性能研究

为评价单掺及复掺纤维对BRA改性高模量沥青混合料性能的增强作用,采用半圆针入度试验、直接拉伸试验研究了纤维对高模量沥青柔韧性和剪切性能的影响,基于车辙试验、贯入剪切试验、低温弯曲试验评价了纤维高模量沥青混合料的各项性能。结果表明：单掺及复掺纤维均能显著提高BRA高模量沥青的蠕变柔量和抗剪切强度;纤维的微观形貌差异导致其对高模量沥青及其混合料性能改善效果各有侧重,采用复掺纤维方案可实现不同纤维对BRA改性沥青性能改善效果的叠加作用;复掺纤维对高模量沥青混合料的低温抗裂性能、长期高温稳定性等各项路用性能有较大提升并且效果更加均衡,有较好的技术优越性。     

纳米碳酸钙/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物复合改性沥青的制备及性能

采用纳米CaCO3和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）作为外加剂制备纳米CaCO3/SBS复合改性沥青。通过测试基本物理性能确定了外加剂的最佳掺量,通过流变性能测试、离析试验、荧光显微镜观察及热重分析等考察了沥青的性能及微观形貌。结果表明,两种外加剂复配的最佳比例为5%（质量分数,下同）的纳米CaCO3和4%的SBS;在纳米CaCO3改性沥青中掺加SBS后,复合改性沥青在不同温度下的黏度增大,高温抗车辙能力增强,低温性能得到明显改善,储存稳定性良好;纳米CaCO3分子、SBS分子和基质沥青分子三者具有良好的相容性,经复合改性后沥青的热稳定性增强。     

Preparation and properties of high viscosity and elasticity asphalt by styrene–butadiene–styrene/polyurethane prepolymer composite modification

The porous asphalt pavements is often used in important occasion for its special properties and performance which can be to a great extent attributed to the binder—high viscosity and elasticity asphalt (HVEA). To prepare high demanding binder for porous asphalt pavements, the polyurethane prepolymer (PUP) and styrene–butadiene–styrene (SBS) were used to modify the matrix asphalt compositely. First, based on a series of physical tests, the effects of binder composition on performance of SBS/PUP HVEA binder (SBS/PUP-HVEA) were investigated. Then the Fourier transform infrared (FTIR) test was conducted to investigate the reaction mechanism of SBS/PUP-HVEA binder. Last, the fluorescence microscopy, stability tests, multiple stress creep recovery test, and differential scanning calorimetry test were carried out to evaluate and compare the phase structure, storage, high-temperature performance, thermostability characteristics of several HVEA binders. It is found that the composite modification of SBS and PUP can produce high quality binder which possesses high viscosity and high elasticity. And the composition of SBS/PUP-HVEA were recommended as follows: Shell-70# can be chosen as matrix asphalt, the contents of SBS modifier (SBS1301:SBS4303 = 1:2), H2122A PUP, chain extender M-OEA, and crosslinker sulfur were suggested 4%, 5%, 0.5%, and 1‰, respectively. The new functional groups observed in FTIR confirmed the existence of physical and chemical reactions in the modification process, which were beneficial to improve the high temperature performance and storage stability of the binder. SBS/PUP-HVEA had good phase structure, storage stability, high temperature performance, and thermostability compared to other HVEA binders. This study demonstrated that the SBS/PUP compositely modified asphalt possessed high viscosity and high elasticity, which can be used in the porous asphalt mixture and other highly demanding working environment as well.     

橡塑合金改性沥青制备工艺关键参数研究

为了合理、有效地利用废旧橡胶粉和废旧塑料并改善两者与沥青的相容性,采用精密开炼机预先将两种废旧材料熔融共混,制备成橡塑（质量）比分别为5∶5（Ⅰ型）、6∶4（Ⅱ型）、和7∶3（Ⅲ型）3种橡塑合金改性剂。按照正交试验方案对伦特70^#基质沥青进行改性,制备橡塑合金改性沥青,以橡塑合金改性沥青的48 h离析软化点、25 ℃针入度、软化点和5 ℃延度为指标,筛选橡塑合金改性沥青的最佳复配方案,并通过灰色关联度分析法和极差分析法确定制备工艺最佳的关键参数。最后通过扫描电子显微镜、布氏旋转黏度试验、BBR试验和DSR试验对橡塑合金改性沥青的结构形态、流变性能、低温抗裂性能和抗疲劳性能进行了分析。结果表明：最佳复配方案为外掺20 %（相较于基质沥青质量）橡塑比为7∶3（Ⅲ型）的橡塑合金、2 %增溶剂（糠醛抽出油）和9 %稳定剂（硫磺）,制备的橡塑合金改性沥青储存稳定性和高温稳定性良好,推荐制备工艺的最佳关键参数为剪切温度180 ℃、剪切速率3 500 r/min、剪切时间1.5 h和发育时间0.5 h;橡塑合金改性剂与沥青的相容性好,制备的橡塑合金改性沥青具有较低的温度敏感性,较好的低温抗裂性和抗疲劳性能。     

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。     

高模量沥青及其混合料低温性能研究进展

高模量沥青混合料因其出众的抗车辙性能和抗疲劳性能成为构建重载交通长寿命路面的理想材料,但低温性能差成为制约其应用和发展的最重要因素。近年来,如何改善高模量沥青及其混合料低温性能成为了路面领域的研究热点。本文综述了在胶结料中添加热塑性弹性体、油基改性剂、纳米材料以及在混合料中添加纤维这4种主要技术路径,重点阐述了这4种技术路径的改性材料用量、改性工艺参数与改性效果之间的关联,并对其改性机理进行总结。最后展望了高模量沥青及其混合料在低温性能方面的未来研究重点和发展趋势,即旨在克服高模量沥青混合料应用范围的限制,进而推动高模量沥青混合料在重载长寿命路面中的应用。     

储盐类融雪抑冰材料对沥青混合料性能影响研究进展

为提高冰雪气候条件下沥青路面的运营安全水平,系统介绍了国内外储盐类融雪抑冰材料对沥青混合料性能研究的现状,总结分析了融雪抑冰的主要材料类型、作用机理、评价方法及应用效果等,并探讨了材料对沥青混合料融雪抑冰功能和路用性能的影响。分析表明：储盐类沥青混合料中融雪关键成分氯化物的析出降低了路表水溶液的冰点、路面与冰雪之间的黏附力,显著提高了自身融雪除冰功能;但导致混合料路用性能发生了一定的变化。MFL（Mafilon）材料的掺加,使混合料的各项路用性能均降低,尤其是水稳性能。V-260（Verglimit-260）材料以外掺的方式添加到混合料中,其水稳性能和低温性能均降低。而ICB（icebane）材料的粒径、置换方式、掺量及所用矿料级配等因素均对混合料路用性能有影响。采用高黏改性沥青或掺加添加剂,可有效改善融雪抑冰沥青混合料的路用性能。     

聚乙烯接枝马来酸酐含量对废旧聚乙烯改性沥青性能的影响

首先采用双螺杆挤出造粒技术制备了一种由废旧聚乙烯（RPE）和不同含量（0 %、1 %、3 %、5 %、7 %、9 %,以RPE质量计）马来酸酐接枝聚乙烯（PE?g?MAH）组成的复合改性剂（CM）,然后制备CM（4 %沥青质量）改性沥青,并对常规指标（软化点、25 ℃针入度和25 ℃延度）、旋转黏度、红外光谱、高温存储稳定性（软化点差值、扫描电子显微镜微观形貌）以及流变性能等表征、分析。结果表明,CM改性剂中MAH与沥青中—OH之间发生化学反应,生成酯类物质,且随着PE?g?MAH含量的增加,CM改性沥青软化点、延度、黏度、高温存储稳定性、高温以及低温性能均显著提高,而针入度和相位角则降低;在温度变化较大的地区,可以考虑采用适量的PE?g?MAH制备CM改性沥青进行路面铺筑,并对于高温存储稳定性的改善进行了推理分析。     

基于灰关联性的硅藻土物化特性对沥青混合料性能的影响分析

为了研究硅藻土物理和化学特性对沥青及沥青混合料路用性能的影响,对四种产地的硅藻土材料的SiO2含量、硅藻含量、平均粒径、比表面积及堆密度进行了测试,对四种硅藻土改性沥青及硅藻土改性沥青混合料的路用性能进行了测试,并基于灰色关联性分析了硅藻土材料特性对沥青及沥青混合料性能的影响.结果表明,不同硅藻土的物理特性和化学成分差异较大,当硅藻含量及SiO2含量越高、堆密度较小、比表面积较大时,硅藻土改性沥青混合料具有较为优异的水稳定性、高温稳定性和低温抗裂性能;硅藻土改性沥青的抗剪强度与沥青的高温性能及沥青混合料动稳定度的相关性较好,可用于沥青及沥青混合料的高温性能的评价;为了使硅藻土改性沥青混合料具有优异的路用性能应使用SiO2含量和硅藻含量均大于80%的硅藻土.     

钢渣沥青混合料水稳定性研究

为研究不同浸水时间钢渣沥青混合料体积稳定性和路用性能特征,对热闷钢渣沥青混合料、冷弃陈渣沥青混合料和石灰岩沥青混合料分别进行车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验、疲劳试验和膨胀性试验,并通过原子力显微镜分析水对钢渣沥青混合料路用性能影响机理.结果表明:膨胀量合格的钢渣沥青混合料高温稳定性、水稳定性、低温...     

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。