橡胶粉改性沥青混合料力学性能试验研究

通过小梁弯曲试验和半圆弯拉试验对胶粉改性沥青混合料的力学特性进行了研究,为其进一步的应用提供理论及试验依据。     

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。     

SBS与废胶粉复合改性沥青性能试验研究

通过SBS与废胶粉沥青复合改性的几种不同配方试验,并以马来酸酐为增溶剂,以SDJ—C1型相容稳定剂来增强改性效果,分析了高温搅拌、剪切熔融的物理改性与接枝反应的化学改性相结合的复合改性机理以及用SBS、废胶粉复合改性后沥青的针入度、软化点、延度等主要性能改善作用,提出SBS、废胶粉复合改性沥青的掺量范围。     

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.     

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.     

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.     

多聚磷酸SBS复合改性沥青混合料低温流变特性及本构关系研究

基于小梁弯曲蠕变试验和直接拉伸应力松弛试验,采用蠕变速率、松弛时间、松弛模量等流变学指标,对比分析了在不同低温条件下,多聚磷酸(PPA)-SBS复合改性沥青混合料和SBS改性沥青混合料的低温流变特性,同时结合损伤力学和黏弹性力学理论,建立了蠕变损伤模型与六单元广义Maxwell应力松弛模型.结果 表明:不同低温条件下,PPA-SBS复合改性沥青混合料进入蠕变稳定期的时间早于SBS改性沥青混合料,其累积变形量和蠕变速率均大于SBS改性沥青混合料;以Burgers模型为基础,结合损伤力学建立的蠕变损伤模型能够较好地反映蠕变损伤3阶段的变形特性;10℃时2种沥青混合料的应力松弛能力几乎相同,而0、-10、-20℃时PPA-SBS复合改性沥青混合料的应力松弛能力要优于SBS改性沥青混合料,且温度越低效果越明显;采用六单元广义Maxwell模型能够较好地描述低温条件下的沥青混合料应力松弛特性.     

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。     

SBS改性沥青混合料老化低温性能研究

为深入探讨SBS改性沥青混合料低温性能,通过SBS改性沥青混合料老化后的低温弯曲试验,分析了老化作用对SBS改性沥青混合料低温性能的影响。     

SBS改性沥青低温性能研究

为了研究BBR试验方法对SBS改性沥青低温性能评价的合理性,采用3种基质沥青、3种SBS改性剂,制备了5种SBS改性沥青,通过BBR试验得到沥青的劲度模量S和劲度模量变化率m,计算得到其低温等级温度TLC,并与各沥青的延度值进行比较,结果表明用TLC评价SBS改性沥青的低温性能更加合理,并分析了基质沥青和SBS类型对TLC的影响规律,结果表明,基质沥青中胶质和芳香酚含量越高改性沥青低温性能越好,线型SBS改性沥青低温性能优于星型SBS改性沥青。     

废胶粉改性沥青的柔度与粘度

研究了橡胶粉—沥青体系中软化点、柔度、粘度与胶粉掺加量及温度的关系。认为:软化点和柔度在本文研究范围里可以满足防水材料的要求;随橡胶粉加入量的增加,沥青的高温粘度将会增加,但粘度可以在加入分散稳定剂后得到改善。     

橡胶颗粒沥青混合料除冰雪性能的影响因素

为了明确橡胶颗粒沥青混合料的除冰雪性能,通过室内模拟试验方法,研究了橡胶颗粒掺量及分布层位、冰层厚度和温度等对橡胶颗粒沥青混合料除冰雪性能的影响.研究结果表明,橡胶颗粒越靠近混合料上表面、掺量越大、橡胶颗粒沥青混合料面层厚度越大,其除冰雪效果越好;随温度的降低和冰层厚度的增大,橡胶颗粒沥青混合料的除冰雪效果逐渐减弱.     

溶解性胶粉改性沥青的制备及其流变性能

针对普通胶粉改性沥青(CRMA)和目前大部分溶解性胶粉改性沥青(DCRMA)制备工艺中存在的不足,提出了一种快速制备DCRMA的方法.采用针入度、软化点和旋转黏度为性能控制指标,优化了制备工艺参数,并进一步分析了DCRMA的技术特性和流变性能.结果表明:发育和剪切时间分别为4h和2h,制备温度为220℃为适宜的DCRMA制备工艺参数;添加15%胶粉的溶解性胶粉改性沥青(15DCRMA)的胶粉溶解度达到90.04%;DCRMA比CRMA具有更高的弹性恢复率和低温延度;相同胶粉掺量下,DCRMA较CRMA具有更优的低温性能;增加胶粉掺量可以进一步改善DCRMA的低温性能,但会降低其高温性能;15CRMA、15DCRMA和20DCRMA的PG分级结果分别是PG76-14、PG76-18和PG70-22;3种胶粉改性沥青均不适用于时温等效原理.     

温拌胶粉改性沥青混合料疲劳性能

为研究250μm(60目)胶粉、混合目胶粉及表面活性剂型温拌剂的掺入对沥青混合料疲劳性能的影响,进行了小梁四点弯曲疲劳试验,同时结合能耗理论对试验数据进行分析,得到耗散能相对变化率（RDEC）,并以此作为评价标准对沥青混合料的疲劳损伤3阶段进行了验证.结果表明：不论是何种改性剂或是否掺入温拌剂,沥青混合料达到疲劳破坏时的累积耗散能Wf与疲劳寿命Nf在双对数坐标下均呈良好的线性关系,且此线性关系不受试验条件影响;文中4种沥青混合料均呈现出Wf随应变水平增加而减小的规律,且各沥青混合料随着应变水平的增加,其Nf之差、Wf之差不断减小;用2种胶粉改性剂制得的沥青混合料中,混合目胶粉改性沥青混合料的疲劳性能更优;同种沥青混合料掺入温拌剂后,其疲劳性能均得以提高;RDEC指标验证了现行规范中将50%初始劲度模量所对应的加载次数作为沥青混合料的疲劳寿命时,仅经历了疲劳破坏的前2个阶段,并未完全发挥出沥青混合料的路用性能.     

橡胶沥青性能与SBS沥青性能的分析对比

橡胶沥青是将废轮胎橡胶粉作为改性剂添加到基质沥青中,经高温制作成的胶结材料。橡胶沥青在沥青的改性原理和耐高温性能、低温性能、抗水损坏性能、抗老化性能等方面与SBS沥青作了分析比较。     

胶粉复配RET改性沥青老化前后流变特性与老化机理

采用动态剪切流变和弯曲梁流变试验,研究了胶粉复配反应性弹性体三元共聚物(RET)改性沥青经历短期及长期老化前后的高低温流变特性,并与SBS复配RET改性沥青进行了对比;通过原子力显微镜对胶粉复配RET,SBS复配RET改性沥青老化前后的改性机理进行了初步分析.结果表明:胶粉、RET的掺入能改善沥青老化前后的高温性能;相比于SBS复配RET,胶粉复配RET对短期老化前后沥青的高温性能改善更显著,且长期老化后其劲度模量增长幅度更低;随着RET掺量的增加,胶粉复配RET,SBS复配RET改性沥青老化前后的高温抗变形能力随之增强,其低温性能变化不大;胶粉复配RET改性沥青的微观形态中出现明显的"黑白斑点"结构,相较于SBS复配RET改性沥青,胶粉复配RET改性沥青老化后的黏结力与耗散能提高,弹性模量降低,抗老化性能更好.     

SBS改性沥青混合料高温性能研究

普通沥青混合料的高温性能较差,致使沥青路面通常会出现车辙、推移等高温病害,这主要与基质沥青性能较差有关,本文研究SBS改性沥青混合料,对其高温性能进行研究,通过马歇尔试验、车辙试验进行综合评价。