盐冻融循环下温/热拌胶粉改性沥青混合料高低温性能研究

对温拌胶粉改性沥青混合料(CR-WMA)、热拌胶粉改性沥青混合料(CR-HMA)进行了三轴重复蠕变试验、小梁弯曲试验及弯曲蠕变试验,研究了其在盐冻融循环作用前后的高低温性能,并利用Burgers模型对蠕变数据进行了拟合分析.结果表明:随着冻融循环次数的增加,CR-WMA与CR-HMA的高低温性能均逐渐下降,在冻融循环次...     

冻融循环作用下盐浓度对温拌胶粉改性沥青混合料开裂特性影响

为科学分析冻融循环作用下除冰盐侵蚀对温拌胶粉改性沥青混合料(CR-WMA)和热拌胶粉改性沥青混合料(CR-HMA)路面开裂特性的影响,运用数字图像(DIC)技术对三点弯曲重复加载试验下两种半圆试件产生的水平应变进行分析,定量描述沥青混合料的损伤开裂特性。采用半圆弯拉试验(SCB)分析两种试件的蠕变应变能(DCSE),并与基于DIC技术下的损伤开裂指标进行相关性分析。试验结果表明:水平应变场中数值较大的点与试件损伤开裂的演化有密切关系;CR-WMA和CR-HMA的抗损伤开裂性能随着盐浓度的增加先降低后升高,且在盐浓度为8%时最差;无论是水冻还是盐冻条件下,CR-WMA的损伤累积密度D_E值和D_CSE值较CR-HMA高,说明CR-WMA抗开裂性能及抗盐侵蚀能力均优于CR-HMA;发现D_E和D_CSE具有较好的相关性,验证了DIC技术评价沥青混合料损伤开裂特性的合理性。     

改性废轮胎橡胶粉对温拌沥青特性影响的研究

采用高速剪切法制备废橡胶粉改性温拌沥青,并对添加温拌剂E26和DWMA胶粉的改性沥青进行短期模拟老化试验。研究结果表明,加入温拌剂E26和DWMA改变了沥青四组分的含量,沥青内部结构未发生明显变化;短期老化后,针入度和延度减小,软化点升高;芳香分质量分数降低,胶质和沥青质质量分数增多。对比发现,添加DWMA温拌剂的胶粉改性沥青,老化前后三大指标和四组分变化幅度最小,官能团减小幅度最小,说明抗老化能力优于添加E26和未添加温拌剂的改性沥青。     

活化胶粉对改性沥青性能的影响及作用机理

为探究活化胶粉(ACR)改性沥青在施工阶段的抗老化属性,采用次氯酸钠(NaClO)和过氧化氢(H₂O₂)溶液对废胶粉进行化学活化并制备ACR改性沥青,借助物理实验和沥青流变实验对不同沥青的性能进行分析,并用傅里叶红外光谱(FTIR)实验对比活化前后胶粉改性沥青的官能团变化。结果表明,废胶粉通过化学活化后能够明显改善沥青的高温、低温性能、抗老化性能和储存稳定性;相比于未活化胶粉沥青,化学活化胶粉能显著降低胶结料的黏度;同时随着活化剂用量的增加,ACR改性沥青短期老化后的抗车辙因子、不可恢复蠕变柔量等性能指标有不同程度改善,储存稳定性提高,其中NaClO对胶粉活化表现出更好的活化效果;用NaClO和H₂O₂活化后胶粉改性沥青的改性过程为物理改性,通过增强胶粉与沥青的相容性达到提升沥青性能的效果。     

油基温拌剂对SBS改性沥青老化动力学参数的影响研究

对掺入LKWO-Ι型油基温拌剂前后的SBS改性沥青的软化点进行测试,并建立起一级反应老化动力学模型。求得掺入温拌剂前后的SBS改性沥青的老化动力学参数。结果表明,LKWO-Ι型油基温拌剂对SBS沥青老化过程反应活化能略有升高,在高温区对反应速率有一定的减缓作用,掺入温拌剂的沥青软化点明显降低。     

温拌再生SBS改性沥青混合料路用性能研究

为研究温拌再生SBS改性沥青混合料的路用性能,通过马歇尔试验以空隙率作为控制参数评价了温拌再生SBS改性沥青混合料的降温效果,并以热拌条件为对照组,采用车辙试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔及冻融劈裂试验等研究了温拌再生SBS改性沥青混合料的高低温性能和水稳定性。试验结果表明,Evothem温拌剂可有效降低沥青混合料的拌和温度约20℃,且RAP不仅会增加混合料空隙率及拌和温度,而且还会降低混合料的低温抗裂性和抗水损害性能,但其可增强混合料的高温抗车辙能力,加入温拌剂及温拌条件下更有利于温拌再生SBS改性沥青混合料的低温性能和水稳定性。     

短期老化与热-氧-水蒸气老化作用下温拌橡胶沥青的性能分析

为了揭示温拌橡胶沥青的老化机理以及全面评价其抗短期老化性能,本文模拟了短期老化和热-氧-水蒸气老化试验,通过沥青的三大指标、弹性恢复、黏度和红外光谱技术来分析研究温拌橡胶沥青的老化机理。研究结果表明:与短期老化相比,热-氧-水蒸气老化5 h使温拌橡胶沥青的针入度降低得更快;15和25℃延度大小顺序为:热-氧-水蒸气老化5 h>老化前>短期老化;热-氧-水蒸气老化5 h和短期老化都能提高软化点,但前者提高得更多;温拌橡胶沥青短期老化后的弹性恢复会变大,而热-氧-水蒸气老化5 h后的弹性恢复会变小;热-氧-水蒸气老化5 h和短期老化都可以提高温拌橡胶沥青的黏度,但前者的增黏作用更明显;与短期老化相比,热-氧-水蒸气老化5 h使得温拌橡胶沥青中的羟基、羰基、脂肪族亚甲基和甲基、亚砜基等官能团含量增加得更多,C—H键官能团的含量会有所减少,说明热-氧-水蒸气耦合老化效果比短期老化更加明显,水蒸气作用能够加大温拌橡胶沥青的氧化反应,生成更多的活性基团和易被氧化的双键官能团,从而加深其老化程度。     

基于温拌沥青技术的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物/橡胶粉复合改性沥青应力吸收层层间性能

将3种不同的温拌剂添加到苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）/橡胶粉复合改性沥青中,并拌和相应的应力吸收层混合料成型后制得复合式试件,通过黏度试验评价了不同温拌剂对SBS/橡胶粉复合改性沥青降黏效果的影响,通过层间拉拔试验、剪切试验和剪切疲劳试验分析了温拌SBS/橡胶粉复合改性沥青混合料应力吸收层层间性能的变化特性。结果表明,温拌剂的降黏效果由优到劣的顺序依次为:Evotherm-3 G、Sasobit-LM、Aspha-min,温拌沥青技术并不影响常温环境下复合改性沥青应力吸收层层间的黏结性能和抗剪性能;高温及水浴环境会导致不同应力吸收层层间力学强度明显降低,且不同温拌剂复合改性沥青应力吸收层的层间拉拔强度和抗剪强度存在差异,其中温拌剂Evotherm-3 G和Sasobit-LM能够增强应力吸收层层间的力学强度;相对于SBS/橡胶粉复合改性沥青的应力吸收层,添加温拌剂会缩短应力吸收层混合料的层间剪切疲劳寿命,Sasobit、Aspha-min和Evotherm-3 G温拌复合改性沥青应力吸收层的层间剪切疲劳寿命分别缩短了约10.0%、17.4%和2.7%。     

岩沥青/胶粉复合改性沥青性能与黏弹性分析

使用青川岩沥青和胶粉对基质沥青进行复合改性,在保持胶粉质量分数为20%不变的情况下改变岩沥青用量制得胶粉改性和岩沥青/胶粉复合改性沥青,通过针入度试验、动态剪切流变试验和重复应力蠕变恢复试验分别对改性沥青的宏观性能、储存稳定性、流变性能和变形恢复能力进行了分析,并采用Burgers本构方程模拟分析了改性沥青在持续应力加载下各组成变形部分占比的变化规律。结果表明,胶粉和岩沥青的加入均可大幅提高沥青的高温性能,使其变得黏稠;岩沥青的加入对于基质沥青的低温性能具有较强的削弱作用,但可改善其储存稳定性,而胶粉的加入可减小岩沥青对基质沥青低温性能的削弱作用;岩沥青的加入提高了改性沥青的抗车辙能力,使沥青弹性组分含量大幅增加,但并未对黏性组分产生较大影响,沥青抵抗较大荷载的能力得以增强,而应力敏感性则有所降低,复合改性沥青黏稠度缓慢增加的同时迅速变硬,在受较长时间的大荷载作用时变形也能较快恢复。     

常温粉体涂覆母料法对改性道路沥青性能的影响

采用软化点、针入度和延度等作为道路沥青性能的衡量指标,主要研究了废胶粉的热处理后对于改性沥青性能的影响。为此,笔者用热处理废胶粉的方法改变胶粉的某些性质,然后改变一些处理条件,与沥青进行相混。相比较沥青改性前后的三大指标,分析其改性效果。研究发现,胶粉的热处理能够一定程度地改善沥青性能。     

橡胶粉改性沥青制备及性能试验研究

为制备沥青路面用橡胶粉改性沥青,针对胶粉目数、胶粉掺量、剪切时间、制备温度与剪切速率等影响因素,采用5因素4水平正交试验方案,以延度、弹性恢复率、抗剪强度、离析软化点差及粘温回归系数|B|值作为评价指标,遴选出橡胶粉改性沥青制备优方案,并制备出橡胶粉改性沥青;在此基础上,对其作用机理和路用性能进行分析.研究结果表明:采用掺量为24%的30目胶粉、剪切时间60 min、制备温度205 ℃、剪切速率5000 r/min制备出的橡胶粉改性沥青路用性能优异;均匀分散于沥青体系中的多孔状胶粉颗粒吸收沥青中的轻质组分,产生溶胀作用及微弱化学反应并呈空间网状交联结构,是橡胶粉改性沥青性能优异的主要原因.     

低温粉碎废旧橡胶轮胎制备硫化胶粉及其应用领域

简述处理废旧橡胶轮胎的必要性；重点介绍乌克兰国家科学院低温物理工程研究所采用液氮粉碎废旧橡胶轮胎制硫化胶粉的加工工艺路线、生产装备和加工成本；介绍硫化胶粉的应用领域和发展前景。     

盐冻循环条件下SBS改性沥青及混合料的细观结构和低温蠕变性能

在寒冷地区道路常用融雪盐来融雪除冰,沥青路面极易因盐冻循环而造成损坏.本文通过扫描电子显微镜(SEM)、弯曲梁流变仪(BBR)和万能试验机(UTM-100)对盐冻循环前后的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)改性沥青及其混合料的细观结构和低温蠕变性能进行分析.结果表明:冻融循环后沥青及其混合料微观形貌变化明显,盐冻循环后沥青及其混合料表面出现的盐晶体会破坏沥青的膜结构和混合料结构的致密性,单纯水冻循环对沥青及其混合料低温性能影响较大;冻融循环后SBS改性沥青随温度降低其低温抗裂性能逐渐降低;选用低浓度融雪盐溶液可以在一定程度上保持SBS改性沥青及其混合料的低温抗裂性能;盐冻循环次数的增加,会降低SBS改性沥青及其混合料的低温性能.     

改性沥青用丁苯胶乳粉末化制备及应用

以丁二烯和苯乙烯为原料，采用高低温复合工艺制备了高固含量(60%)丁苯橡胶乳液，后经凝聚法制备出粒径分布均匀(＜1mm)的粉末丁苯橡胶(PSBR)，探讨了凝聚原理，并优化了粉末丁苯橡胶的制备工艺。通过偏光显微镜研究了粉末丁苯橡胶形成阶段的形貌变化。结果表明，凝聚阶段的絮凝剂、凝聚剂和隔离剂对PSBR形貌影响最大。复配隔离剂(硬脂酸钠、油酸钠和硅油)的隔离效果最好，使用氯化钠为絮凝剂〔添加量为1.3%（以胶乳质量为基准，下同）〕，硫酸镁为凝聚剂（添加量为2.5%）时，丁苯胶乳成粉效果最佳，呈均匀粒径的粉末状橡胶。使用PSBR改性70#基质沥青，PSBR添加量为1.0%（以沥青的质量为基准，下同）时，改性沥青的软化点由70#基质沥青的47.6℃提高到51.8℃，5℃延度提高到100cm以上，优于目前丁苯橡胶(SBR)胶粉改性沥青。     

盐冻融与干湿作用下沥青混凝土的高低温力学性能分析

制备了沥青混凝土样品,并进行了不同次数的盐冻融干湿循环试验。在此基础上,测试了沥青混凝土的高温车辙深度、动稳定度和低温抗弯拉强度,得到了车辙深度、动稳定度和抗弯拉强度随盐冻融干湿循环次和盐浓度的变化规律,研究了盐冻融与干湿作用下沥青混凝土的高低温力学性能。研究结果表明:(1)沥青混凝土60min车辙深度随盐浓度的增加和冻融循环次数的增多而呈线性增长的趋势;(2)沥青混凝土的抗高温变形能力随盐冻融干湿循环次数的增多而逐渐弱化;(3)沥青混凝土的抗弯拉强度经历9次和15次盐冻融干湿循环后分别下降22%~26.4%和42.6%~51.5%;(4)冻融干湿循环次数一定时,沥青混凝土的抗弯拉强度随盐浓度的增加而缓慢下降,并且当盐浓度达到12%时,沥青混凝土的抗弯拉强度减小就很不明显。