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.     

Terminal Blend胶粉改性沥青的复合改性研究

采用室内试验分析了岩沥青和SBS掺量对Terminal Blend胶粉改性沥青(TB沥青)性能的影响;采用荧光显微镜及表面能测试仪研究了岩沥青和SBS对于溶胶沥青的增强作用及增强机理.结果表明:岩沥青与SBS在提高TB沥青高温性能的同时,可在一定程度上保留其低温性能中的突出特点;TB岩沥青(内掺20%(质量分数,下同)岩沥青+20%橡胶粉)的PG分级可达PG 76-28;车辙试验表明掺量为2.0%的SBS与TB岩沥青(内掺10%岩沥青+10%橡胶粉)复合后的SBS/TB岩沥青改性沥青高温性能高于SBS掺量为4.5%的SBS改性沥青(PG 76-22),从而有效降低了SBS掺量;表面能试验与TSR试验结果均表明TB沥青的黏附性能随着岩沥青与SBS掺量的增加呈现出先增后减趋势,岩沥青与SBS总体上提高了TB沥青的黏附性;荧光显微镜的观测结果进一步证实了SBS与TB沥青二次复合后的改性沥青内部均匀、稳定.     

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。     

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。     

溶解性胶粉/SBS复合改性沥青低温性能评价

采用低温延度试验与弯曲梁流变试验,通过数据回归分析,对溶解性胶粉改性沥青及其与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)复合的改性沥青低温性能进行评价.结果表明:当用胶粉和SBS对沥青复合改性时,增大胶粉质量分数能有效提升沥青的低温塑性变形能力和低温流变性能,增大SBS质量分数能提升沥青的低温塑性变形能力,但高掺量SBS可能降低沥青低温流变性能;随着胶粉质量分数和SBS质量分数的增大,沥青低温性能提升幅度逐渐降低;当胶粉质量分数为10%且SBS质量分数为2%时,改性剂利用效率最高.     

不同RET掺量TB复合SBS改性沥青及其混合料性能与改性机制

采用针入度评价体系和SHRP沥青胶结料PG分级体系研究掺加RET(0%～2. 0%)对TB复合SBS改性沥青高低温性能和流变特性的影响;通过荧光显微镜分析了TB+SBS改性沥青、RET复配TB+SBS改性沥青的微观形貌特征;采用车辙试验、低温弯曲试验、APA试验和四点弯曲疲劳试验研究了RET与TB复配SBS改性沥青混合料的高低温性能和抗疲劳耐久性能。     

SBS类改性沥青低温性能评价及指标相关性分析

通过25℃针入度试验、5℃延度试验和小梁弯曲蠕变试验(BBR),对15种沥青进行低温性能评价和排序,并通过输出Person相关系数和线性拟合,对25℃针入度、5℃延度与PG低温分级温度进行相关性分析.结果表明:SBS类改性沥青的低温性能较基质沥青有不同程度的提升,其中TB+SBS类复合改性沥青以及高掺量橡胶粉沥青的低温性能最为优异;5℃延度同PG低温分级温度的相关性很低,说明用5℃延度来评价SBS类改性沥青低温性能存在局限性;25℃针入度与PG低温分级温度的相关性比5℃延度与PG低温分级温度的相关性高,25℃针入度与改性沥青低温性能的相关性有待进一步研究.     

多聚磷酸复合改性沥青低温性能

通过5℃延度试验、25℃针入度试验和小梁弯曲蠕变试验(BBR),研究了不同种类的多聚磷酸(PPA)改性沥青和PPA复合改性沥青(PPA+SBS,TB+PPA+SBS)的低温性能.结果表明:PPA掺量的增加有利于提高埃索70#的低温性能,PPA对伊朗70#的低温性能有害,对沥青胶结料的改性结果与沥青的化学组分有很大的关系;随着PPA掺量的增加,PPA+SBS的低温性能先升高后降低,对PPA+SBS的低温性能不利;对于TB+PPA+SBS,从软化点变化来看,PPA的掺加有利于提高其高温性能,总体上PPA对PPA+SBS,TB+PPA+SBS的低温性能影响较小,二者的低温性能主要由胶粉和SBS掺量决定,胶粉可以明显提升PPA复合改性沥青的低温性能.     

不同疲劳试验中改性沥青混合料疲劳性能对比

使用四点弯曲疲劳试验(4PB)、两点梯形梁疲劳试验(2PB)和overlay tester(OT)试验3种试验方法,对工程上常用的7种沥青混合料疲劳性能进行了测试.结果表明:在3种疲劳试验中,掺加6%(质量分数,下同)SBS的改性沥青混合料疲劳性能均较好,同时掺加10%TB胶粉和3%SBS的改性沥青混合料、掺加4.5%SBS的改性沥青混合料和同时掺加4.5%SBS及0.4%多聚磷酸(PPA)的改性沥青混合料疲劳性能均一般,掺加3%SBS的改性沥青混合料疲劳性能较差,温拌剂改性沥青混合料和埃索基质沥青混合料的疲劳性能最差;提高SBS掺量可以有效地提高沥青混合料的疲劳性能;添加TB胶粉和PPA可以在不同程度上提高SBS改性沥青混合料的疲劳寿命,但其对疲劳性能的影响力逊于SBS;不同试验方法中沥青混合料疲劳性能的排序具有一致性,具体排序稍有不同.     

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。     

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。     

胶粉 /SBS 复合改性沥青流变性能研究

以SK90号基质沥青及不同掺量胶粉和SBS改性剂制备复合改性沥青,对其软化点等常规指标及流变力学指标进行检测。研究表明,随胶粉和SBS改性剂掺量提高,复合改性沥青的软化点、旋转粘度及弹性恢复等指标呈显著增大趋势,而针入度则不断减小,延度则先增大后减小;胶粉和SBS改性剂均可改善复合改性沥青的高温性能,且当胶粉掺量相同时,其高温性能随SBS改性剂掺量的增大而增大;随胶粉和SBS改性剂掺量的增大,复合改性沥青的m值不断减小,s值呈不断增大趋势;在胶粉掺量相对较低时,SBS改性剂对复合改性沥青的改性效果更加显著,而当胶粉掺量过大时,SBS改性剂对复合改性沥青的改性效果则显著减小。     

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。     

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%。     

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.     

干湿条件下沥青自愈合性能评价与机理分析

利用沥青拉拔试验对5种改性沥青的黏结与自愈合性能进行了对比,考虑干燥与潮湿2种愈合养护状态以及改性剂掺量的影响;在拉拔试验的基础上,利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对破坏-愈合-再次破坏的沥青样品进行分析,探究了沥青自愈合性能与分子结构之间的相关性,结果表明:线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青、橡...     

嵌入式胶粉复合SBS改性沥青的结构与性能

通过螺杆高温挤出使胶粉预先脱硫降解,然后嵌入分散在苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青中,研究了胶粉的降解程度、种类、含量及交联稳定工艺对复合改性沥青结构与性能的影响.结果表明:降解胶粉易微细化嵌入SBS改性沥青中,明显提高了SBS改性沥青的低温延度和耐老化性能,且不明显增加复合改性沥青的施工黏度.嵌入式胶粉复合SBS改性沥青经过交联稳定后热贮存稳定性能良好.     

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。     

废旧橡塑改性沥青及混合料的技术性能研究

利用自主研发的废旧橡胶塑料复合改性剂制备了废旧橡塑改性沥青,通过室内试验评价了废旧橡塑改性沥青的技术性能.在此基础上,以废旧橡塑改性沥青作为胶结料制备了AC-13型沥青混合料,测试了其高温性能、低温性能、水稳定性和疲劳性能,并与山东省常用的SBS改性沥青和橡胶改性沥青技术性能进行了对比.结果表明:废旧橡塑改性沥青及其沥青混合料具有高温稳定性和水稳定性优势,低温性能介于橡胶改性沥青和SBS改性沥青之间,疲劳性能接近SBS改性沥青.利用废旧橡胶和废旧塑料的各自优势对沥青进行复合改性,在提高沥青混合料路用性能方面具有发展潜力.     

沥青品种对沥青混合料路用性能的影响

采用具有代表性的3种沥青和AC-13C级配矿质混合料拌制沥青混合料并进行了一系列室内试验研究。结果表明:TLA改性沥青混合料和SBS改性沥青混合料都比普通沥青混合料具有更好的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性。TLA改性沥青混合料比SBS改性沥青混合料具有更好的高温稳定性和水稳定性,但低温抗裂性略差一些。