橡塑复合改性沥青及其混合料性能研究

以废旧橡胶粉和回收聚乙烯塑料(PE)为主要原材料生产湿法改性橡塑复合改性剂,研究了橡塑复合改性沥青的高低温性能和流变特性,及其混合料的路用性能和抗疲劳性能。结果表明,橡塑复合改性剂有效改善了沥青的高温性能,并充分发挥了橡胶沥青高粘高弹性和热塑性弹性体的高强性能;橡塑复合改性沥青混合料的低温抗裂性能满足冬严寒区使用性能要求;与5%SBS改性沥青相比,橡塑复合改性沥青的高温稳定性和水稳定性能更优,疲劳寿命对应变水平变化的敏感程度更低,耐久性更好。     

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。     

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。     

废旧橡塑合金改性剂制备及其改性基质沥青的机理

基于废旧橡胶粉和废旧塑料的组分分析,制备了不同橡塑比(质量比)的废旧橡塑合金改性剂,并研究了废旧橡胶粉和废旧塑料的共混机理;利用优选的废旧橡塑合金改性剂制备了废旧橡塑改性沥青,分析了废旧橡塑合金改性剂对基质沥青的改性机理,测试了废旧橡塑改性沥青的技术性能和存储稳定性.结果表明:当橡塑比为7∶3时,废旧橡胶粉和废旧塑料具有良好的相容性;废旧橡胶与废旧塑料的共混过程及废旧橡塑合金改性剂对基质沥青的改性过程均以物理作用为主;废旧橡塑合金改性剂与基质沥青具有良好的相容性,废旧橡塑改性沥青具有良好的技术性能和存储稳定性.废旧橡塑合金改性剂明显改善了基质沥青的路用性能,具有应用潜力.     

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。     

EMAA/SBS复合改性沥青及混合料的路用性能和自愈性能

为研究离子型聚合物乙烯-甲基丙烯酸甲酯(EMAA)和SBS对沥青及沥青混合料路用性能、自愈性能的影响,分别通过动态剪切流变(DSR)试验和弯曲梁流变(BBR)试验对EMAA/SBS复合改性沥青及沥青混合料的路用性能进行评价,采用自愈合延度试验和DSR疲劳-愈合-再疲劳试验研究复合改性沥青及沥青混合料的自愈性能.结果表明:相比于基质沥青、SBS改性沥青及其混合料,复合改性沥青及其混合料的高温稳定性、耐久性及自愈性能有了显著提升;复合改性沥青及其混合料的低温性能较之SBS改性沥青及其混合料有所降低,但仍满足规范中改性沥青的要求.     

基于不同制备工艺的高模量沥青混合料路用性能研究

为了研究不同制备工艺的高模量沥青混合料路用性能优劣,本文选择橡胶沥青、湖沥青、岩沥青和50#硬质沥青混合料,以及在SBS改性沥青中添加PR.M和聚酯纤维制备的高模量沥青混合料。首先对混合制备工艺进行试验,其次通过高温抗车辙试验、低温小梁试验、冻融劈裂试验和疲劳试验指标,综合评价高模量沥青混合料路用性能。研究结果表明:橡胶沥青混合料各项性能指标最优,其次为复合改性湖沥青、岩沥青混合料,而50#硬质沥青综合性能较差,掺加外掺剂可以显著提高SBS改性沥青混合料性能。     

宽温域橡胶复合改性沥青及混合料性能研究

为了评价宽温域橡胶复合改性沥青的性能，以3种改性沥青、2种混合料类型为例，进行相关性能试验；结果表明：宽温域橡胶复合改性沥青具有优异的高低温稳定性和抗老化性能，其性能分级为PG82-28,SBS改性沥青为PG76-22，橡胶沥青为PG82-22。沥青混合料的高温动稳定度分别为SBS改性沥青的1.55～1.85倍，橡胶沥青的2.08～2.80倍；低温性能为SBS改性沥青的1.18倍，橡胶沥青的1.31倍。     

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。     

TB+SBS复合改性沥青的性能

将不同掺量的SBS掺入TB沥青(terminal blend胶粉改性沥青)中,制得TB+SBS复合改性沥青.采用室内试验评价了SBS对TB沥青路用性能的改性效果,探讨了SBS对TB沥青路用性能的改性机理.结果表明:SBS能有效提高TB沥青的软化点和延度,降低其针入度.掺入3.0%(质量分数)的SBS可使TB沥青的PG分级从原来的58-28提高到70-28,使TB沥青混合料高温稳定性优于4.5%SBS改性沥青混合料.TB+3.0%SBS复合改性沥青是一种高、低温性能兼顾的产品.在相同目标空隙率下,综合考虑沥青混合料的疲劳性能、自愈合补偿作用以及高温稳定性,各种沥青混合料综合性能优劣排序为TB+3.0%SBS复合改性沥青混合料4.5%SBS改性沥青混合料TB沥青混合料基质沥青混合料.SBS、胶粉、基质沥青三者之间交联紧密,形成了均匀、致密的TB+SBS复合改性沥青体系.     

胶粉改性沥青混合料低温特性试验研究

为研究胶粉改性沥青混合料低温抗裂性能,采用沥青混合料小梁弯曲蠕变试验对胶粉改性沥青混合料的低温性能进行检验,并以SBS改性沥青混合料作为参照,结果表明,胶粉改性沥青混合料的感温性较弱,材料力学性能受温度影响较小,与SBS改性沥青混合料相比低温不易开裂。     

沥青路面用橡胶沥青混合料低温疲劳性能研究

采用四点弯曲疲劳试验对比研究了普通沥青混合料、SBS改性沥青混合料和橡胶沥青混合料的低温疲劳性能。结果表明,在温度较低(0℃)时,橡胶沥青混合料的弯曲疲劳性能优于基质沥青和SBS改性沥青混合料,具有较好的抵抗反射裂缝的能力。     

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.     

Effect of carbon black on the dynamic moduli of asphalt mixtures and its master curves

Modulus is one of the main parameters during the design of asphalt pavement structure, the newest specifications of China gives the dynamic moduli ranges of commonly used asphalt mixtures with base asphalt (BA) or styrene-butadiene-styrene modified asphalt (SBS MA), while the moduli ranges of mixtures with carbon black modified asphalt (CB MA) are not recommended. To investigate the CB effect on the dynamic moduli of CB MA mixtures, one commonly used asphalt mixture (AC-20) was designed with BA, SBS MA, and CB MA, respectively. Then, the uniaxial compression dynamic modulus tests were conducted at different temperatures and loading frequencies, the master curves of asphalt mixtures were analyzed based on the time-temperature equivalence principle. The results show that with increasing loading frequency, the temperature dependence of dynamic moduli of all asphalt mixtures tend to be less obvious. Both SBS and CB can decrease the temperature sensitivity of asphalt mixture, the SBS MA mixture has the lowest temperature sensitivity, followed by CB MA and BA mixture. In addition, CB and SBS can obviously improve the dynamic modulus of the BA mixture, enhance the anti-deformation performance of pavement structure, and the improvement effect of CB is almost the same with SBS.     

河西戈壁地区沥青路面裂缝处治技术应用研究

基于G30连霍高速公路嘉安段养护工程,分析了河西戈壁地区沥青路面裂缝典型类型及成因,提出了设置橡胶沥青应力吸收层后,采用橡胶粉与SBS复合改性沥青混凝土罩面的裂缝处治技术。研究应用结果表明:橡胶粉与SBS复合改性沥青混合料具有优良的低温抗裂性和高温稳定性,在延缓反射裂缝、延长路面使用寿命等方面具有独特的优势。     

特立尼达湖改性沥青的应用技术研究

对特立尼达湖改性沥青在高等级公路沥青路面中的应用技术进行了研究,包括特立尼达湖改性沥青的技术性质研究、特立尼达湖改性沥青混合料的技术性质研究和施工关键技术研究。结果表明:特立尼达湖沥青能明显提高沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和抗渗性,且其施工工艺与普通沥青混合料基本一致,具有良好的应用前景。     

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.     

热熔橡胶粉改性沥青在桥面防水层中的应用

依托湖北沪蓉西高速公路百米溪大桥沥青混凝土铺装工程,室内试验分析了热熔橡胶粉改性沥青防水材料与SBR类和SBS类两种涂膜类防水涂料抗拉强度、抗剪强度,试验结果表明,胶粉改性沥青桥面防水层高温抗剪、抗拉性能良好,且抗施工损伤特性强。实体工程应用结果表明,热熔胶粉改性沥青桥面防水层施工工艺简单,质量易于控制,具有较好的经济效益和社会效益。     

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。