粒化聚合物抗车辙剂对沥和沥青混合料的改性机理

粒化聚合物抗车辙剂PLAST.S可以改善沥青及沥青混合料的性能,为了研究PLAST.S的改性机理,首先研究了PLAST.S改性不同基质沥青的主要技术指标,并与相同加工工艺下相应基质沥青的技术指标进行对比;然后采用干法和湿法工艺,分析了PLAST.S改性沥青混合料的路用性能;最后结合PLAST.S溶于沥青和成型沥青混合料时的物理形态,以及PLAST.S对沥青及沥青混合料性能的改善效果,分析了PLAST.S的改性机理。研究结果表明:在沥青中添加PLAST.S后,可以减小沥青的针入度,增大沥青的软化点,但是沥青的延度也随之减小,并且随着加热搅拌时间的延长,变化幅度相对增大;PLAST.S可以显著提高沥青混合料的高温稳定性与水稳定性,但对沥青混合料低温抗裂性能无显著改善;PLAST.S对沥青及沥青混合料主要起物理改性作用,高温下PLAST.S物理形态发生变化,冷却后通过增稠或加筋、填隙、牵制等作用分别改善沥青或沥青混合料的性能。     

冻融循环条件下硅烷偶联剂改性泡沫沥青混合料的损伤特性

本工作对泡沫沥青的设计优化和冻融循环后泡沫沥青混合料的路用性能进行了研究.采用自行设计的室内沥青发泡机,结合70#基质沥青最佳发泡条件的发泡温度为159℃,搅拌速率为1156 r/min,研究了发泡用水量对发泡效果的影响,并采用硅烷偶联剂对沥青进行改性,制备了4种沥青混合料.结果表明,泡沫沥青的针入度随着发泡用水量的增加而增大,软化点、延度和粘度均随着用水量的增加而减小;冻融循环30次时,硅烷偶联剂改性泡沫沥青相对于改性前的泡沫沥青的高温稳定性提高了20.63％,低温抗裂性提高了28.51％,水稳定性提高了20.14％;改性泡沫沥青高温性能、低温抗裂性和水稳定性相对稳定;硅烷偶联剂改性泡沫沥青粘结力有所增强,改善了泡沫沥青内部由水导致的粘结力下降的问题.     

基于微观结构的北美岩沥青改性机理研究?

采用软化点实验和动态剪切温度扫描实验分析了北美岩沥青改性沥青的高温性能;利用电子扫描电镜法、荧光显微镜法、差示扫描量热法、核磁共振波谱法,对不同掺量的北美岩沥青改性沥青进行微观结构的改性机理研究。结果表明,北美岩沥青有效提高沥青流变性能和热稳定性能,改善沥青抗车辙能力和耐老化能力。北美岩沥青增强沥青分子间作用力,提高沥青粘度,改善沥青温度敏感性。北美岩沥青对基质沥青存在物理改性和化学改性的双重改性作用。     

相变调温材料对沥青及沥青混合料高温性能及控温性能的影响探究

通过原位界面水解-聚合法制备出相变调温材料(PCMs),对其进行差示量热(DSC)和热重(TG)热性能测试,再将其掺入到70#基质沥青中,研究不同掺量的相变调温材料对沥青常规指标、高温流变性能的影响;最后分析比较了AC-16与SAC16两种不同级配的相变沥青混合料的高温稳定性与调温性能。结果表明:制备的相变调温材料具有适宜的相变温度与较高的相变焓,且热稳定性良好,可用于沥青工程中;相变调温材料的掺入可改善基质沥青的高温性能,但对低温性能有着不利影响,且随相变材料掺量的增大,相变沥青的高温抗车辙性能显著提升;级配类型对相变沥青混合料的高温稳定性有着重要影响,因此在实际应用中,在考虑相变调温材料对沥青混合料起到调温作用的同时,还要考虑级配类型对其物理性能的影响。     

岩沥青对沥青混合料路用性能的研究

文章针对国产岩沥青的特性,对不同掺量的岩沥青改性沥青混合料和复合改性沥青混合料SMA-10的水稳定性,高温稳定性和低温抗裂性分别进行室内对比试验研究。结果表明,随着岩沥青掺量的增加,岩沥青改性混合料和复合改性沥青混合料的水稳定性,高温稳定性和低温抗裂性等路用性能改善明显,其中,以岩沥青掺量为沥青混合料质量的4%时,综合路用性能改善效果最好。     

SBS改性沥青性能影响因素研究

基于SBS改性沥青的三大指标及储存稳定性分析,采用理论与实验相结合的方法,分别从SBS改性机理、SBS型号、基质沥青标号、无机填料、改性沥青加工工艺及老化等方面对SBS改性沥青性能的影响进行深入分析。结果表明,在SBS与基质沥青充分溶胀的前提下,星型SBS改性沥青性能要优于线型SBS改性沥青;基质沥青的标号越高,SBS对基质沥青的改善效果就越明显,并且受到SBS掺量的限制;无机填料可以显著提高SBS改性沥青的硬度和高温稳定性;合理控制SBS改性沥青加工温度和加工时间,均有利于SBS对基质沥青改性作用的发挥;SBS能够显著提高改性沥青的耐老化性能。     

低温成型抗车辙功能沥青混合料路用性能研究

我国寒冷地区热拌沥青混合料的施工季节短,为了减少低温条件下压实成型对沥青路面使用性能的不利影响,开展掺加低温施工高性能添加剂的沥青混合料路用性能的研究工作。研究了掺加低温高性能添加剂的沥青混合料的压实成型工艺,通过室内车辙实验、水稳定性实验和力学性能实验分析其路用性能特点。结果表明,掺加PRLT添加剂的沥青混合料能够在相对较低的温度条件下成型,提高了沥青混合料的可压实性,可以延长热拌沥青混合料的施工季节,适用于寒冷地区的沥青路面建设;该添加剂显著提高沥青混合料高温抗车辙性能,并一定程度上改善低温抗裂性能、抗水损害性能和力学性能。     

掺加纤维对高模量沥青混合料柔韧性及路用性能影响研究

为了评价单纤维及交织化复合纤维对BRA改性高模量沥青混合料性能的增强作用,并揭示纤维对高模量沥青混合料的增柔增韧改性机理。采用半圆针入度试验、直接拉伸试验和直接剪切试验研究了纤维对高模量沥青柔韧性和剪切性能的影响,通过电子显微镜(SEM)分析了纤维BRA高模量沥青的表面形貌特征,并采用车辙试验、贯入剪切试验、低温弯曲试验、冻融劈裂、浸水马歇尔试验、间接拉伸疲劳试验和MMLS1/3加速加载试验评价了纤维高模量沥青混合料的各项性能。结果表明,掺加单纤维及交织化复合纤维能显著提高BRA高模量沥青的蠕变柔量和抗剪切强度;纤维的微观形貌差异决定了不同纤维原材料对高模量沥青及其混合料性能改善效果有一定侧重点,采用交织化纤维复配方案恰好实现了不同纤维对BRA改性沥青性能改善效果的叠加作用;m(木质素纤维)∶m(聚酯纤维)∶m(玄武岩纤维)=1∶2∶2组成的交织化纤维,其对高模量沥青混合料各项路用性能有较大提升并且更加均衡,改性效果更佳明显;交织化纤维方案对改善高模量沥青混合料低温抗裂性能、长期高温稳定性和抗疲劳耐久性方面有较好技术优越性。     

基于分子动力学模拟的寒区新型耐久沥青混合料抗滑机理研究

沥青路面在寒区服役过程中,在行车荷载及温度荷载作用下易产生疲劳病害,严重影响路面结构的路用性能,增大行车风险。故研发了基于石墨烯材料的新型耐久沥青混合料,并采用宏观实验与微观模拟验证了石墨烯可有效地提升沥青抗疲劳性能;并模拟沥青路面在低温服役环境下降水或者水汽结冰后的路表状态,采用动态摩擦系数测试仪对正常及结冰状态下的路表抗滑能力进行测试。结果表明：在一定掺量下,石墨烯沥青混合料可以显著地改善正常状态及结冰状态下的沥青混合料的抗疲劳性能与抗滑能力,且随掺量增大,残留抗滑比随之增大。最后,借助扫描电镜和分子动力学模拟方法从微观角度探索了石墨烯对沥青微观性质的影响,提出了微观尺度下的分子柔度指数,阐明了石墨烯提升沥青抗疲劳性能的微观机理,揭示了沥青抗疲劳性能的微观本质;同时,探索了石墨烯改性沥青混合料抗滑能力提升的机理,即石墨烯增大了沥青内部孔隙率,更大的变形能力造成行车过程中的阻滞力增大,从而提高了路面的抗滑性能。     

温拌阻燃OGFC沥青混合料功能研究

针对隧道沥青路面应用特性,分别制备了新型温拌改性剂及阻燃改性剂.以关键孔径2.36 mm通过率为特征点,确定了OGFC沥青混合料配合比,并进行路用性能检验,全面研究了温拌阻燃OGFC沥青混合料的抗滑功能、降噪功能、低温施工功能以及阻燃功能.基于红外光谱和热重试验,深入研究温拌阻燃OGFC低温施工机理及阻燃机理.同时从OGFC级配特性出发,揭示OGFC沥青混合料抗滑降噪机理.结果表明:温拌阻燃剂可改善沥青混合料高温性能以及水稳定性能,对低温性能影响较小,且温拌阻燃OGFC沥青混合料路用性能均满足规范要求,其抗滑、降噪功能以及阻燃功能显著.温拌改性沥青混合料可用于低温环境下的施工.     

Effect of Preparation Temperature on the Aging Properties of Waste Polyethylene Modified Asphalt

In this study, waste polyethylene(WPE) was used as a modifier for base asphalt. In our previous studies,we have examined a variety of polymer modifiers for asphalt. By contrast, little research has focused on the preparation process, such as preparation time, preparation temperature and shear rate. The effect of preparation temperature on aging properties of WPE-modified asphalt was investigated in this work. The experimental materials were characterized by infrared spectroscopy(IR), thermo-gravimetric analysis(TG), and differential scanning calorimetry(DSC). The physical properties were determined by conducting asphalt penetration, softening point and ductility tests. The results show that increasing the preparation temperature results in an increased softening point of WPE-modified asphalt while decreased penetration and ductility. In addition, this variation was accentuated by aging the experimental materials. The modification process of WPE is a physical process. During the asphalt modification process, the WPE aged as the preparation temperature increased. The results revealed that 190 C is the most suitable preparation temperature, and the post aged asphalt demonstrated improved high temperature stability.     

RET复配胶粉改性沥青流变特性与改性机理研究

采用动态剪切流变、重复蠕变和弯曲梁流变等试验,对胶粉、RET以及RET复配胶粉改性沥青在高低温状态下的流变特性进行了系统研究,并与SBS、SBR改性沥青进行了对比。通过DSC试验分析了RET复配胶粉、SBS、SBR等改性沥青的改性机理。结果表明:相比于SBS改性沥青,RET复配胶粉能够显著改善沥青的高温抗变形能力;SBS可大幅提高沥青的弹性变形恢复能力,而RET复配胶粉显著增加了沥青的粘度;通过RET复配胶粉,可有效改善RET改性沥青的低温性能;RET复配胶粉可以减小基质沥青的热流率,相比于SBS、SBR改性沥青,其玻璃态转化温度较低,热稳定性相对较好。     

反应性弹性体三元共聚物改性沥青及其混合料性能与机制

采用黏度试验和动态剪切流变试验研究了反应性弹性体三元共聚物（RET）对基质沥青与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）改性沥青性能的影响,通过原子力显微镜（AFM）分析了SBS改性沥青和RET-SBS改性沥青的表面形貌特征,并采用车辙试验、低温弯曲试验、弯曲疲劳试验及加速加载试验评价了RET改性沥青混合料的各项技术性能,最后通过Weibull分布,分析了不同RET改性沥青混合料在不同失效概率下的疲劳性能。结果表明：RET的掺入提高了沥青的黏度和抗车辙因子,对沥青的高温性能有较大改善;通过掺入RET-SBS,增加了改性沥青中的黏性成分;相较于SBS改性沥青,RET-SBS改性沥青的表面粗糙度显著增大;RET改性剂能够明显改善沥青混合料的高温稳定性;RET与SBS改性剂复配,可有效弥补RET对沥青混合料低温性能的不足,明显改善沥青混合料的疲劳性能和高温长期稳定性。     

粉煤灰／海泡石纤维复合沥青混合料的制备与性能研究

从海泡石纤维和粉煤灰纤维的微观结构特性出发，进行粉煤灰，海泡石复合纤维增强沥青复合材料的制备。通过路用性能试验，研究了海泡石纤维和粉煤灰纤维对沥青混合料性能的影响以及结合机理。结果表明，添加适量海泡石和粉煤灰纤维可以制备性能优良的纤维复合沥青混合料。海泡石纤维对沥青表现极强吸持能力，有效调节沥青与胶浆的含量。粉煤灰纤维在沥青中主要起加固和改善混合料的作用。两种纤维的添加，使沥青混合料的高温变形性、水稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性等显著提高。     

包装废PVC改性沥青防水材料研究

利用回收的啤酒收缩薄膜代替普通聚合物改性剂,对沥青防水基材进行改性.结果表明,改性后沥青综合防水性能得到明显改善,并基于实验结果分析对包装废PVC改性沥青防水性能的机理进行了初步探讨.     

柔性基层沥青路面车辙性能的影响因素

为解决柔性基层沥青路面车辙问题,采用室内试验和数值模拟对柔性基层沥青路面车辙性能的影响因素进行了研究。结果表明,空隙率是影响柔性基层沥青混合料抗车辙能力最关键的因素,宜为4%左右;级配形成骨架嵌挤结构能明显提高柔性基层混和料的抗车辙能力,但级配不宜太粗;对SBS改性沥青,可根据基质沥青的高温性能指标来选择改性沥青;温度、荷载、行车速度对柔性基层沥青路面车辙性能有显著影响。     

基于DSR试验的硅藻土/玄武岩纤维复合改性沥青性能研究

为探究硅藻土和玄武岩纤维复合改性对沥青性能的影响,通过动态剪切流变(DSR)试验,以硅藻土和玄武岩纤维掺量为自变量,深入分析玄武岩纤维和硅藻土复合改性对沥青高温和疲劳性能的影响;并根据CAM模型拟合分析了不同复合掺量硅藻土和玄武岩纤维对沥青流变特性的作用;通过双因素方差分析方法,研究玄武岩纤维和硅藻土之间的交互作用,并分析玄武岩纤维、硅藻土以及两者之间的交互作用对复合改性沥青各项性能影响的显著性。研究结果表明:复掺硅藻土和玄武岩纤维可以显著改善沥青的高温性能,降低沥青材料的温度敏感性,但玄武岩纤维掺量过多时,会对沥青性能产生不利影响。     

玄武岩纤维对老化沥青混合料路用性能的影响

为研究玄武岩纤维对老化沥青混合料路用性能的影响,通过车辙试验、低温弯曲小梁试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验研究了玄武岩纤维对沥青混合料抗老化性能的作用。试验结果表明:虽然玄武岩纤维沥青混合料的动稳定度随老化时间增加,但相对于普通沥青混合料而言,其增加的幅度减缓,提出采用相对变形率作为老化性能评价指标;玄武岩纤维延缓了沥青混合料老化性能的衰变,使得老化后的混合料低温抗裂性改善;经短期老化和长期老化后玄武岩纤维沥青混合料水稳定性能均优于普通沥青混合料,且玄武岩纤维显著降低了长期老化试件的未冻融劈裂强度,因此在应用中应适当增加碾压次数。     

介孔硅藻改性沥青机制与改性沥青性能

以介孔硅藻为改性剂改性制备了不同掺量的介孔硅改性沥青,通过IR、SEM、OM对其改性过程及其改性机制进行了微观分析,并根据IR、SEM以及沥青四组分的分析结果绘制出改性过程模型图,利用TG及针入度、软化点、延度等测试方法对不同掺量介孔硅改性沥青与原质沥青的相关性能进行了比较。结果表明:介孔硅改性沥青的过程没有明显的化学变化,主要为介孔硅物理吸附沥青的过程,介孔硅由于多孔、比表面积大的特性更易吸收沥青中流动性强、分子量小的溶剂组分(饱和组分及芳香组分)到其内部孔隙和周围,它们在温度降低时冷凝硬化与介孔硅相互固定形成均匀稳定的整体,这是介孔硅改性沥青高温性能提高的主要原因;介孔硅藻的掺量与改性沥青性能并不呈正相关,改性沥青的温度敏感性和低温性能会随着掺量的增加而变差,介孔硅质量分数为13%时,介孔硅改性沥青的综合性能相对较好。     

路用改性沥青材料的研究进展

综述了目前路用改性沥青的研究进展,其中包括改性剂种类、改性机理和改性技术,指出路用沥青改性剂及其改性技术的发展趋势.