再生剂与老化沥青微观作用机理

采用分子动力学模拟方法,根据老化沥青体系溶解度参数变化规律,研究了再生剂组分对老化沥青相容性的影响;通过体系的相互作用能分析,探讨了再生剂组分对老化沥青再生的作用机理。结果表明,芳香分有助于改善老化沥青的相容性,且芳香分掺量越大改善效果越好;饱和分则刚好相反,这与实验结论相一致。芳香分与老化沥青相互作用能随掺量增大而急剧增大,意味着两者相互吸引作用显著增强,其原因在于静电相互作用能占据主导地位,范德华相互作用能相对较小;然而饱和分与老化沥青的相互作用能随掺量变化不大,其中静电相互作用能和范德华相互作用能几乎各占一半贡献。分子间的静电相互作用能是影响老化沥青再生的主要因素。     

沥青再生剂老化性能分析

针对目前沥青再生剂抗老化性能差的问题,研究测试分析了自制再生剂A与商用再生B的老化性能。研究选择了基质沥青,A再生沥青和B再生沥青为研究对象,通过短期老化和长期老化后沥青针入度、延度和流变指标的变化,分析两种再生沥青的老化性能,并通过热重测试研究了两种再生沥青老化性能存在差异的原因。结果表明,A再生沥青老化后的针入度、延度和复数模量变化率较低,具有较好的抗老化性能,因为再生剂A分解温度较高,易挥发的轻质组分含量较低。     

再生剂对老化沥青性能的影响

采用动态剪切流变仪(DSR)对一定的实验温度(160℃)下加入分乳液再生剂a1和油液再生剂a2的老化沥青胶浆的流变学性能进行了评价。结果表明:分别加入两种再生剂后,老化沥青的流变性发生显著变化,a1再生剂的再生效果与其本身含水量有关,a2再生剂的再生效果较好。     

不同再生剂的耐老化评价及再生沥青掺量设计

为评价再生剂自身耐老化性能,通过再生剂RTFOT短期老化试验和四组分含量试验,以质量损失、残余黏度比及组分含量变化关系分析(SY,ZH,YH)三种再生剂自身耐老化能力,依据试验结果得出了SY与ZH耐老化能力基本相当,YH次之的结论;利用离心法分离沥青与集料,利用布氏漏斗分离矿粉,得到抽提液,为避免回收沥青发生二次热氧老化,利用空白试验对旋转蒸发器后续加热时间进行标定,时间为25 min;通过再生剂改善旧沥青相关性能试验,依据试验结果建立线性回归预估方程,得出再生沥青目标性能指标下其再生剂的合理掺量。     

路用沥青再生剂的研究

通过对老化沥青的流变行为的分析,研究路用沥青再生剂。旧路面的老化沥青掺入5％～11％再生剂后,路用性能得以明显改善,调配一定的沥青后,旧路面老化沥青的主要性能符合重交沥青AH-70的标准。     

Z型沥青再生剂的开发研制

沥青路面热再生施工工艺具有节约材料、保护环境等优点,沥青热再生剂是热再生关键环节.文中对Z型热再生剂的研制理论、研制方法及性能的验证进行了介绍并结合试验路段对其应用价值进行了评价.     

沥青再生剂扩散程度评价与影响因素研究

设计了模拟再生剂在老化沥青中扩散过程的试验方案,并基于软化点试验结果进行回归分析,得到了反映再生剂在老化沥青中扩散程度的相对指标——扩散系数p;分析了再生剂品种、沥青老化程度和环境温度对扩散系数p的影响;基于劈裂强度试验,分析了再生剂扩散程度对再生沥青混合料性能的影响.结果表明:再生剂黏度越大或沥青老化程度越深,再生剂在老化沥青中的扩散程度越低;环境温度和扩散时间的增加能显著提高再生剂的扩散程度;再生剂在老化沥青中的充分扩散有利于再生沥青混合料强度的提高.     

废机油底渣再生剂对老化沥青低温性能影响

为准确评估废机油底渣(WEOB)作为沥青再生剂时对老化沥青低温性能的影响,通过室内旋转薄膜烘箱老化(RTFOT)和40h长期老化(PAV)试验制备老化沥青,然后采用双边缺口拉伸(DENT)试验、扩展弯曲梁流变(Ex-BBR)试验分别研究了原样沥青、老化沥青和添加废机油底渣再生沥青的抗延性断裂性能,以及物理硬化对这3种沥青低温极限分级的影响;采用原子力显微镜研究了原样沥青、老化沥青和再生沥青的微观结构.结果表明:使用废机油底渣会降低老化沥青的容许应变(CTOD)和常规弯曲梁流变仪的低温极限分级,经过长期低温恒温处置后,废机油底渣掺量为10%的再生沥青低温极限分级增加明显;老化沥青中添加废机油底渣并不能恢复原样沥青胶结料的表面微观形态,而且形成了更多的相界.     

废旧沥青再生的性能试验研究

介绍了再生剂的再生机理和老化沥青的性质,对不同老化程度老化沥青的制备与采样进行了分析,通过对再生沥青感温、高温、低温性能的试验研究和对再生剂的选择及合理搭配的研究,可得到很好的废旧沥青再生效果.     

就地热再生沥青混合料配合比优化设计及性能研究

为了避免在沥青路面就地热再生中由于级配设计不良导致的沥青混合料出现离析、松散、粘接性能不佳和路 用性能等问题。通过对原路面材料进行调查,掌握原材料级配及老化程度,根据调查结果对沥青路面就地热再生材料进行 级配优化设计,控制再生剂用量、级配和最佳油石比,得到室内配合比。在此基础上对再生沥青混合料进行水稳定性和高 温稳定性能检测。试验结果表明通过对原有沥青路面情况调查和就地热再生沥青混合料配合比优化设计,可以得到路用性 能优良的再生沥青混凝土路面。     

硅烷偶联剂改性煤矸石粉沥青胶浆路用性能及改性机理

针对煤矸石粉会降低沥青胶浆低温抗裂性的缺点,采用硅烷偶联剂KH 550对煤矸石粉进行改性.在不同粉胶比条件下,分别制备了5种KH 550掺量（0%、05%、10%、15%、20%）的改性煤矸石粉沥青胶浆和1种石灰石矿粉沥青胶浆,研究了以上6种沥青胶浆的路用性能,分析了KH 550的改性机理.结果表明：经KH 550改性后,煤矸石粉沥青胶浆的高温性能、低温性能和黏附性均得到了明显提升,并且提升幅度随着KH 550掺量的增加而提高;经KH 550改性后,煤矸石粉表面变得更加粗糙,并且形成了更多的间隙孔,使其与沥青之间接触面积增大,交互作用增强;在煤矸石粉表面形成了1层聚硅氧烷偶联化层,提高了其与沥青的黏附力,从而明显提高了沥青胶浆的路用性能.     

改性植物沥青及其混合料路用性能

为了降低沥青混合料中石油沥青的使用量,研究提出采用植物沥青作为改性剂制备改性植物沥青.通过对改性植物沥青老化前后3大指标试验、DSR试验以及BBR试验结果分析,确定改性植物沥青的最佳掺量,并对比分析改性前后沥青混合料的路用性能.结果表明:与普通SBS改性沥青相比,改性植物沥青的低温抗裂性和抗疲劳性能有所提升,而高温性能有所下降;当植物沥青掺量为12%(质量分数)时得到的改性植物沥青综合性能较优;改性植物沥青混合料的稳定度、动稳定度、残留稳定度、残留强度比及低温弯曲应变分别是普通SBS改性沥青混合料的0.88,0.94,1.08,1.11和1.15倍.     

有机融雪剂对沥青的影响及作用机理

为分析有机融雪剂对沥青性能的影响及其作用机理,测定腐蚀后沥青三大指标和黏度,对比腐蚀前后沥青宏观表面特征和微观相态参数的变化,并基于Verhulst模型量化沥青腐蚀周期内针入度的变化.结果 表明:有机融雪剂与沥青发生相似相溶,削弱了沥青的高、低温性能和抗老化性能;有机融雪剂腐蚀后基质沥青表面出现腐蚀孔和溶解坑,荧光显微...     

考虑自愈补偿的再生沥青疲劳性能分析

为研究自愈补偿对再生沥青疲劳性能的影响,通过动态剪切流变试验,对比分析了9种再生沥青在考虑自愈补偿前后的疲劳性能.采用动态剪切模量降低至初始值50%时的加载次数Nf50来评价再生沥青疲劳性能,采用疲劳寿命变化率HI来评价再生沥青的自愈合性能.结果表明:考虑自愈补偿前,各再生沥青疲劳寿命均与原沥青老化程度、应变大小呈反比,与再生剂掺量呈正比;考虑自愈补偿后,再生沥青疲劳寿命明显增长,间歇时间对疲劳寿命的增长有促进作用,应变大小对疲劳寿命衰减程度影响基本不变,再生剂掺量对疲劳寿命增长的影响显著.考虑自愈补偿前后,再生沥青的疲劳曲线存在明显差别,建议在研究沥青疲劳性能时应考虑自愈补偿的影响.     

Morlife300抗剥落剂性能

采用旋转薄膜烘箱加热试验对掺Morlife300抗剥落剂前后沥青的耐久性进行了评价,通过延长水煮时间和沥青与抗剥落剂共同老化评价了Morlife300抗剥落剂对改善集料与沥青黏附性能的贡献能力;以花岗岩AC-13C为研究对象,基于沥青混合料性能目标开展了马歇尔试验、车辙试验、水稳性试验、加速老化试验、浸水肯塔堡飞散试验...     

新型温拌改性沥青的研发及其路用性能

为解决目前国内温拌剂对国外温拌技术和知识产权依赖较重、成本较高的问题,自主研发了A型和B型2种新型温拌剂,研究了其对SBS改性沥青针入度、软化点和延度这3大指标及耐老化性能的影响,确定了2种新型温拌改性沥青的拌和及压实温度,并通过红外光谱(FTIR)和热重(TG)试验探究了其作用机理.结果表明:2种新型温拌剂可明显降低沥青的针入度,提高沥青的软化点;A型温拌剂对沥青低温性能有一定负面影响,但仍符合规范要求,B型温拌剂可改善沥青的低温性能;2种新型温拌改性沥青与集料的黏附性良好且2种新型温拌剂可明显降低沥青的施工温度;2种新型温拌剂掺入沥青后发生了化学反应,使沥青黏度明显降低,热失重更加平缓稳定,表现出更好的热稳定性.     

硅烷偶联剂改性玄武岩纤维的机理及其路用性能

针对玄武岩纤维(BF)在中国的研究现状,为提升其在沥青混合料中的加筋和增强效果,采用硅烷偶联剂(KH550)对BF进行表面处治,并研发了一套适用于KH550表面处治BF的装置;通过红外光谱、电镜扫描和X射线能谱等试验,研究了KH550表面改性BF的机理,并通过耐热性、吸持沥青能力和离析分散性等试验,对改性BF的路用性能进行了研究.研究表明:KH550溶液可显著改善BF表面特性,形成具有稳定化学键的凸起,显著提升其与沥青的黏聚力;改性BF的路用性能得到了提升,有利于其在沥青混合料中性能的发挥.     

偶联表面改性橡胶沥青性能及其机理研究

针对橡胶沥青在道路工程应用中的特点与不足,采用不同浓度硅烷偶联剂(KH550)溶液对废胎胶粉(CRM)进行表面处理,通过高温性能、低温性能、温度敏感性和相容性等试验,确定了KH550溶液表面处理CRM的合理浓度(KH550溶液与CRM的质量比)为1.0%.采用扫描电镜和红外光谱仪,研究了经处理后CRM的表面特性以及改性橡胶沥青的微观改性机理.将改性橡胶沥青与SBS改性沥青的性能和经济效益进行对比,发现经过表面处理的CRM可显著改善橡胶沥青的高温性能,并具有良好的经济效益.     

废机油再生SBS改性沥青的性能及机理EI北大核心CSCD

为了研究废机油作为再生剂的可行性以及不同再生剂对老化SBS改性沥青的再生效果,通过常规性能试验、动态剪切流变(DSR)试验对SBS改性沥青再生后的性能进行评价,采用原子力显微镜(AFM)、傅里叶红外光谱(FTIR)及热重分析(TG)研究了SBS改性沥青的再生机理.结果表明:XT-1再生剂和废机油对老化SBS改性沥青的针入度、软化点、延度均有较好的恢复效果;XT-1再生剂可以提高再生沥青的低温抗裂性能;废机油对老化SBS改性沥青疲劳寿命的影响更为明显;废机油对再生沥青黏弹性能有更好的恢复效果,可以改善老化作用对SBS改性剂的降解;XT-1再生剂和废机油的加入都调节了SBS老化沥青中的组分,改善了其路用性能,但并未发生化学反应.     

Rollpave专用改性沥青制备及路用性能研究

采用专用粒子GTA和SBS颗粒作为复配改性剂,对基质沥青进行复合改性,制得可卷曲沥青路面(Rollpave)专用改性沥青.选择复配改性剂连续相面积最大的Rollpave专用改性沥青,采用三大性能指标试验、布氏黏度试验、DSR试验(动态剪切流变试验)和BBR试验(低温弯曲蠕变试验)对其路用性能进行测试,并与基质沥青和SBS改性沥青路用性能相比较.结果表明:Rollpave专用改性沥青的软化点和延度(5℃)远远高于基质沥青和SBS改性沥青,但针入度(25℃)与基质沥青接近;Rollpave专用改性沥青高、低温等级较基质沥青和SBS改性沥青显著提升;在15~80℃温度区间内,Rollpave专用改性沥青感温性优于基质沥青和SBS改性沥青.Rollpave为路面修补提供了全新的思路.