SBS改性阻燃沥青的感温性能研究

SBS改性阻燃沥青是一种集路用性能与难燃性能于一体的新型沥青产品,可广泛应用于隧道路面。分别考察了由茂名70#和欢喜岭90#沥青为基质沥青的SBS改性阻燃沥青的温度敏感性、高温稳定性与低温抗裂性,并与SBS改性沥青以及其它几种国内外普通沥青进行了比较。结果表明,SBS改性阻燃沥青与SBS改性沥青相近,远远优于普通沥青,具有良好的感温性能。另外,由茂名70#生产的SBS改性阻燃沥青的3种感温性能均优于由欢喜岭90#所生产的产品。     

SBS改性沥青低温性能评价方法

采用了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分含量越高SBS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。     

SBS对基质沥青低温性能改善效果研究

通常认为SBS可以同时改善基质沥青的高、低温性能.以三种常用的国产沥青和一种进口沥青作为基质沥青,采用四种不同的SBS对其进行改性,分别制得成品SBS改性沥青.运用SHRP试验方法中的弯曲梁流变仪(BBR)分别对制得的这些SBS改性沥青的RTFO/PAV残留物的流变特性进行了试验研究.结果表明,用物理意义上的共存共混方法制备得到的SBS改性沥青,其低温等级基本保持在基质沥青的低温等级上,即从流变学的意义上来说,SBS对基质沥青低温抗裂性能的改善效果仍值得探讨.     

SBS改性效果对基质沥青的依赖关系

SBS加入沥青后可以改善沥青的使用性能,SBS对基质沥青的改性效果与基质沥青的组成和性质有直接关系。首先以沙中减渣调合得到的沥青为基质沥青,加入不同量的SBS,考察了SBS对改性后沥青各个指标的影响,发现SBS可以使沥青针入度降低,软化点升高,低温延度(5℃)增加,抗老化性能增强,并从机理上对其进行了阐述。同时又以4种不同减渣经调和制得符合GB/T15180-94标准的AH-110的沥青为基质沥青,以胶体不稳定指数Ic为参数讨论了加入相同量SBS对不同基质沥青的改性效果,发现Ic越小,针入度、软化点、低温延度(5℃)、粘度(60℃)的变化程度越大。同时发现基质沥青的老化指数越高,SBS对其抗老化性能改善越显著。     

线型SBS胶乳改性乳化沥青的制备及性能分析

采用线型SBS胶乳制备一种SBS改性乳化沥青,并对乳化沥青性能进行分析。实验考察了乳化剂种类、乳化剂质量分数,线型SBS胶乳质量分数以及制备工艺对改性乳化沥青性能的影响,利用扫描电镜观察了乳化沥青的形貌。结果表明,当乳化剂为OP⁃10、乳化剂质量分数为2.0%、线型SBS胶乳质量分数为4.0%、剪切速率为3 000~4 000 r/min、剪切时间为30 min时,制备的线型SBS胶乳改性乳化沥青蒸发残留量为65.5%、储存稳定性分别为0.43%（1 d）和2.15%（5 d）、针入度为65 mm、软化点为55.7 ℃,符合道路改性乳化沥青的技术要求,SBS在乳化沥青中分散均匀。     

SBS和EVA对炭沥青的改性研究

采用SBS和EVA对路用煤-石油基混合沥青进行改性处理，对SBS和EVA引起的炭沥青改性效果进行了研究。结果表明，SBS改性后的炭沥青具有更好的高温抗丰辙、低温抗裂性能和感温性能，采用4．5％～6％的SBS改性炭沥青（软化煤沥青比例为15％），所得性能最优。     

POE对SBS改性沥青老化性能的影响

为探求POE(乙烯/辛烯共聚物)改善SBS改性沥青老化性能的机理,通过沥青流变指标分析、荧光显微分析及红外光谱分析,对SBS改性沥青、POE/SBS复合改性沥青及其短期、长期老化后的残留物进行性能测试。结果表明,POE分子流动性能优良,掺入SBS改性沥青后,POE可与SBS共混相容,使SBS在基质沥青中分散更均匀、溶胀更充分,所形成相容体系延缓了SBS老化降解程度。     

SBS改性沥青生产工艺参数的考察

工艺参数是沥青改性过程中的关键因素,在SBS改性沥青的生产中,工艺参数对成品的延度、软化点、针入度以及溶解度等指标有着决定性的作用。以北方沥青厂生产的70 # 沥青为基质沥青,以SBS为改性剂,考察了剪切时间、剪切温度、剪切速率对SBS改性道路沥青的性能(包括感温性、高温稳定性及低温抗裂性能等)的影响。结果表明,以70 # 沥青为基质沥青研制的SBS改性沥青,剪切温度为180℃,剪切时间为2h ,剪切机速率为80 0 0r/min时,改性剂与基质沥青之间具有较好的相容性,改性沥青具有较高的储存稳定性和良好的路用性能。     

具有热稳定性SBS改性道路沥青的研制

沙中AH - 70沥青具有芳香分含量高等特点 ,根据苯乙烯 -丁二烯 -苯乙烯嵌段共聚物 (SBS)与沥青中的芳香烃组分相容性最好的特性 ,通过高速剪切机将SBS聚合物溶于沙中AH - 70沥青中 ,经过高速搅拌得到SBS和基质沥青均匀的混合物。再将单质硫、ZnO和 2 -巯基苯并噻唑作为稳定剂与通过液 -固吸附色谱柱分离技术从安庆循环催化裂化废油中分离出富芳香分油混合 ,制成稳定剂母液 ,在一定条件下 ,加入到SBS和基质沥青的混合物中 ,研制出了符合交通部JTJ0 36 - 98系列中的I -D类技术要求的SBS改性道路沥青产品。离析实验结果表明热储存稳定性达到技术标准要求 ,而且具有良好的感温性能、高温稳定性能、低温抗裂性和抗老化性能     

聚合物改性沥青中SBS面积比的确定及其对沥青使用性能的影响

为了研究SBS(styrene-butadiene-styrene)改性沥青荧光显微图像中SBS溶胀特征及其对沥青使用性能的影响,采用4种SBS类型、3种沥青、3种SBS掺量下制备14组SBS改性沥青进行荧光显微镜观察取像,利用MATLAB图像处理手段确定了荧光显微图像中的SBS所占面积比例,分析SBS面积比与不同SBS改性沥青类型的关系,研究其对当量软化点t_(800)、当量脆点t_(1,2)、针入度指数PI、塑性温度范围Δt指标的影响.结果表明:星型SBS改性剂较线性SBS改性剂具有更大的SBS面积比,不同基质沥青与SBS改性剂配伍性在SBS面积比上指标表现出较大差异,SBS掺量越大,则SBS面积比就越大.随着SBS面积比的增大,改性沥青当量软化点值增高.SBS面积比对改性沥青感温性、低温抗裂性的影响没有显著规律.SBS面积比分布在31.26%~36.16%时改性沥青具有较好的路用性能指标,为从微观领域提出合理的SBS改性沥青的质量控制指标提供了研究基础.     

我国改性道路沥青发展状况

介绍了聚合物改性沥青的发展沿革,着重阐述了ＳＢＳ 改性沥青的技术关键和生产工艺及设备。同时分析了我国道路沥青供求状况。针对我国原油特点和实际情况,提出选取适合生产沥青的环烷基中间基原油作原料,通过炼厂富芳贫蜡组分调和改性生产高等级道路沥青是缓解我国道路沥青供求矛盾的切实有效途径。最后简要介绍了抚顺石油学院用辽河油田曙一区超稠原油研制高等级道路沥青的研究工作。实验表明,研制出的各种牌号调和沥青的针入度、软化点、延度三大指标均符合国家标准ＧＢ５００９２ － ９６ 重交通道路沥青质量要求。     

辽曙高等级道路沥青的制备及其路用性能的评价

辽曙高粘度原油属低硫环烷基原油 ,密度大 (ρ =0 .99779g/cm- 3) ,运动粘度大 (υ10 0 =12 2 3 .9mm2 ·s- 1) ,其性质类似于一般原油的渣油馏分。以该原油的减压渣油为原料 ,采用调合法制取沥青 ,并对其路用性能进行了评价 ,建立了Frass脆点和 5℃针入度的关联方程。结果表明 :采用调合方法可以制备出符合Q/SHR0 0 4 -1 998要求的AH -70、AH -90高等级道路沥青。该沥青的感温性能优良 ,粘弹区间 (ΔT)大 ,超过了同类沥青的相应指标。利用所建立的Frass脆点和 5℃针入度的关联方程 ,用 5℃针入度可以预测Frass脆点     

沥青路面摊铺时温度场时空分布特性

沥青路面摊铺过程中由于受各种环境因素的影响,沥青混合料温度以及周围温度的变化是复杂多变的.以侯运高速公路沥青路面表面层摊铺施工为背景,实测了沥青路面摊铺过程中路面周围不同空间、不同时间的温度情况,揭示了沥青路面摊铺时路面周围温度场的时空分布特性,对于沥青路面摊铺施工质量控制有着重要的借鉴意义.     

沙特沥青老化动力学研究

研究了用沙特减渣调配出的两种高等级道路沥青,在老化过程中正戊烷沥青质的变化及针入度、软化点、延度等指标的变化。并根据正戊烷沥青质的变化,进行了沥青老化动力学研究,计算得到了有关动力学参数,得出了动力学方程,计算值与试验数据相吻合,初步揭示了沥青组成与其抗老化性能之间的关系。结果表明,高等级道路沥青老化属于一级动力学反应。与AH-90相比AH-70沥青具有较高的反应活化能,反应速度常数较小,具有较低的老化速率和较好的抗老化性能。同时,老化过程中,沥青针入度、软化点及延度的变化进一步证明了所得动力学模型是可靠的。     

温拌沥青混合料施工中温度场的时空特性

以天(水)至定(西)高速公路沥青路面表面层摊铺施工为背景,实测了热拌和温拌沥青路面摊铺过程中路面周围不同空间、不同时间的温度情况,对比了热拌与温拌沥青混合料施工时沥青路面周围温度场的时空分布特性。结果表明:在初压温度相同时,温拌沥青混合料和热拌沥青混合料表面温度场的分布特征非常相似;碾压过程中,沥青混合料内部及表面温度随时间的变化呈较为明显的二次型分布;温拌沥青混合料内部降温速率明显小于热拌沥青混合料内部降温速率。     

脱油沥青生产道路沥青方案研究

溶剂脱沥青过程是一种重要的渣油深加工技术,溶剂脱沥青过程发展的关键是合理利用脱油沥青。脱油沥青生产道路沥青是合理利用脱油沥青的技术方案之一,通过采用一定的技术手段,国内多数渣油通过溶剂脱沥青可以生产出合格的道路沥青。如通过控制适宜的脱沥青油收率,孤岛、二连等渣油的脱油沥青可以达到合格道路沥青的要求。通过在渣油中掺兑一定比例的催化油浆后溶剂脱沥青,可以使一些渣油的脱油沥青生产的道路沥青的质量大为改善,如大港渣油、二连渣油等。此外,通过在渣油中掺兑催化油浆后溶剂脱沥青还可以从一些不可能生产道路沥青的高含蜡渣油中生产出合格的道路沥青,如南阳高含蜡渣油。渣油溶剂脱沥青技术作为改善道路沥青性质的重要技术手段还可望在国内高等级道路沥青质量提高（ 如降低蜡含量） 中发挥作用。     

塔河油SBS 改性道路沥青的使用性能

针对沥青质含量较高的塔河原油, 采用适当的改性工艺并加入适当的稳定剂, 很好地解决了SBS 与基质沥青的相容性及稳定性问题, 开发出了符合JTG F40 -2004 技术要求的SBS 改性道路沥青。对所研制的SBS改性沥青采用常规及SHRP 方法进行了测试, 并与其它原油改性沥青作了比较。结果表明, 采用常规方法评价时, 塔河油SBS改性道路沥青其针入度指数大于1 , 粘弹区域达93 .06 ℃ , 当量软化点和当量脆点分别达到58 .08 ℃和-34 .98 ℃, 具有非常小的温度敏感性, 较宽的粘弹区间以及优良的高、低温性能。适用于更宽的使用温度范围。采用SHRP 方法评价时, 其性能等级达到了PG76 -34 , 而作为与其比较的其它两种改性沥青的性能等级为PG70-28,同样说明塔河油SBS 改性沥青具有突出的使用性能。     

摊铺沥青路面集料均匀性数字图像评价方法

为了在沥青路面摊铺阶段对混合料均匀性进行实时评价,实时反馈、指导施工,减少离析现象,运用数字图像处理技术,通过对摊铺沥青混合料图像进行灰度化、滤波、图像二值化等图像预处理,并通过图像集料颗粒面积比验证预处理准确性;以图像中9.5 mm以上颗粒静矩标准差评价摊铺沥青混合料数字图像均匀性,通过计算施工现场采集的1 085张摊铺沥青混合料图像静矩标准差进行试验验证并提出数字图像摊铺沥青混合料均匀性评价指标.结果表明:数字图像处理技术预处理得到的图像中颗粒面积比值与按实际混合料配合比计算的面积比基本相符;通过min-max标准化后静矩标准差的值与对应图像进行对比分析,提出了均匀性评价指标,为摊铺沥青混合料离析检测提供一种新方法.     

FCC油浆与丙脱沥青调合生产重交通道路沥青

以FCC油浆和丙脱沥青为原料,采用配方均匀设计方法,进行调合生产重交通道路沥青的研究。以全馏分油浆、大于400℃油浆、大于445℃油浆、丙脱沥青为因素,制定试验方案。试验结果经回归处理后,建立了调合组分与调合沥青物性的数学模型,定量地反映了调合组分对沥青物性的影响,确定了大于400℃油浆为与丙脱沥青调合的最佳组分。用FCC油浆作改性剂,既实现了油浆的有效利用,也改善了丙脱沥青的性质。将配方均匀设计应用于调合生产沥青,回归数学模型的预报值与实测值基本相吻合,以回归的数学模型为依据,调合生产出了符合国家标准的重交通道路沥青,可作为工业放大的依据。     

沥青路面摊铺碾压过程能耗模型与节能技术

为改善沥青路面施工过程能耗高的问题,采用振动压路机进行沥青混合料压实试验,得到了混合料压实度与碾压遍数之间关系;采用摊铺机进行混合料摊铺试验,得到了混合料摊铺压实度与振动频率之间关系;基于以上研究,建立了压路机数量计算模型、摊铺机作业功率计算模型和压路机作业功率计算模型,进而建立了与摊铺压实度相关的摊铺碾压总体能耗计算模型。进行模型分析表明,通过调节摊铺机的振动频率,可以得到高密实混合料摊铺层,此时摊铺机的功率消耗增加很小,但是可以大幅减少压路机的碾压工作量,显著降低摊铺碾压过程的总体能耗。通过实体工程试验,结果表明：采用所提出的摊铺碾压节能技术,将摊铺机的振动频率从10 Hz提高到35 Hz,可将混合料的摊铺压实度从0.800提高到0.901,摊铺压实作业过程设备的总能耗可降低30.4%,具有显著的节能减排效果。