道路沥青老化后组成与使用性能关系的研究

采用正庚熔剂沉淀和1％H2O－AlO3吸附色谱法将沥青分成饱和分、芳香分、胶质和沥青质4个组分。通过对沥青老化后组成与使用性能的考察，得出了二者的变化关系。沥青老化时，饱和分减少且几乎不变，芳香分和胶质减少，沥青质明显增加，主要变化的组分是胶质和沥青质；同时，软化点近似呈线性形式上升，针入度近似呈指数形式下降，延度降低。沥青质含量高的沥青，软化点高，针入度小，延度低；胶质使沥青具有良好的塑性和粘附性，并提高延度；饱和烃和芳香烃影响沥青的低温延度和粘结性。可为高等级道路沥青分析、生产及其它工艺提供依据。     

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。     

沥青抗老化性能的研究

制备了 5种牌号的重交通道路沥青 ,并通过薄膜烘箱 (16 3℃ ,5h)实验前后正戊烷沥青质含量的变化及胶体不稳定指数和老化指数比较了它们的抗老化性能 ,同时建立了辽曙一区原油的切割温度及调和剂用量与使用性能关系的回归方程。实验结果表明 :所建立的切割温度与针入度、软化点关系及调和剂用量与针入度、软化点关系的回归方程对沥青工业生产和使用具有一定的指导意义。沥青老化后针入度明显降低、软化点升高、延度变差。沥青质含量变化最快的道路沥青抗老化性能最差 ;胶体不稳定指数越小 ,胶体结构越稳定 ,抗老化性能越好 ;老化指数越大的沥青 ,抗老化性能越差     

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。     

沥青抗老化性能的研究

制备了5种牌号的重交通道路沥青，并通过薄膜烘箱（163℃，5h)实验前后正戊烷沥青质含量的变化及胶体不稳定指数和老化指数比较了它们的抗老化性能，同时建立了辽曙一区原油的切割温度及调和剂用量与使用性能关系的回归方程。实验结果表明：所建立的切割温度与针入度、软化点关系及调和的剂用量与针入度、软化点关系的回归方程对历青工业生产和使用具有一定的指导意义。沥青老化后针入度明显降低、软化点升高、延度变差。沥青的含量变化最快的道路沥青抗老化性能最差；胶体不稳定指数越小，胶体结构越稳定，抗老化性能越好；老化指数越大的沥青，抗老化性能越差。     

SBS改性沥青胶结料的老化与再生研究

对SBS改性沥青混合料分别进行短期热氧、长期热氧和长期紫外老化后,分离出老化SBS改性沥青胶结料,采用反应型再生剂对其进行再生,研究了不同老化方式对SBS改性沥青胶结料物理性能的影响和反应型再生剂对老化沥青胶结料性能的恢复效果。结果表明:短期热氧老化降低了SBS改性沥青的软化点、针入度、延度和粘度,长期热氧老化和紫外老化则使SBS改性沥青的软化点和粘度增大,针入度和延度减小;反应型再生剂可显著提高老化SBS改性沥青的针入度和延度,降低其软化点和粘度,可较好地恢复老化SBS改性沥青的性能。荧光显微镜分析表明反应型再生剂较好地恢复了SBS在沥青中的交联网络结构。     

旧SBS类沥青路面胶结料性状分析及老化等级评定

基于实际工程选取10种SBS改性沥青路面铣刨料,抽提回收得到旧沥青胶结料,通过环球软化点、布氏黏度、延度、针入度、动态剪切流变和简支梁弯曲蠕变等试验,对旧沥青胶结料进行了性状分析与老化分级.结果表明:沥青路面的使用年限是影响沥青老化的主要因素,铣刨料结构层沥青类型及性质影响旧料的老化试验结果;相对于软化点、延度、蠕变劲度,135℃黏度、疲劳设计温度、25℃针入度可更好地区分各类旧沥青路面胶结料的老化程度;采用135℃黏度、25℃针入度2个指标将旧沥青路面胶结料划分为6个等级,相对于现行规范采用单一针入度指标分级更为合理.     

聚酯纤维增强沥青的结构与性能

分析测试了几种聚酯纤维的特性粘度、形貌与微观结构及其改性沥青的软化点、针入度、延度和针入度指数.结果表明,聚酯纤维显著提高了沥青软化点、降低了延度与针入度和温度敏感性,纤维的微观结构与性能差异对纤维沥青胶料的软化点与延度影响明显.     

辽河AH-90#沥青老化组分变化研究

笔者结合沥青路面再生利用中的热点问题,采用理论分析与实验数据相结合的方法,阐述了基质沥青老化的原理以及组分、性能的变化规律.结果表明,沥青在老化过程中,饱和分含量变化幅度不大,芳香分的含量逐渐减小.胶质含量总的趋势是下降,不断转化为沥青质.而沥青质含量不断呈增大的趋势.随老化时间的延长和老化温度的升高,沥青的胶体不稳定指数逐渐增加.本研究旨在探讨沥青老化组分变化规律,为沥青再生技术提供理论依据.     

辽曙沥青老化行为的研究

研究了符合Q／SHR004－1998标准高等级道路沥青AH－70，AH－90的老化行为，结果表明，沥青老化后，沥青质含量增加，胶质和芳香分含量减少，饱和分由于轻组分裂化和挥发，含量也降低，由于沥青老化后组分发生变化，导致其使用性能变坏，沥青老化过程中，沥青胶体不稳定指数（Ic)对沥青老化条件很敏感，沥青胶体不稳定指数随老化温度的升高和老化时间的延长而增加，所以可用沥青胶体不稳定指数及胶体不稳定指数变化率的快慢来评价沥青的老化性能，沥青老化过程中，沥青的粘度随老化时间的延长近似呈指数关系增加，所以可用沥青老化指数来评价其老化性能。     

S B R - C 9石油树脂改性沥青的研究

考察了S B R( 丁苯橡胶) 对C 9石油树脂改性沥青软化点、 针入度以及延度的影响, 并对S B R - C 9石油树 脂改性沥青机理进行了探讨。结果表明, S B R能有效改善 C 9石油树脂改性沥青的软化点, 当S B R的质量分数为 4 . 0%时, 改性沥青的性能符合《 公路改性沥青路面施工技术规范》 Ⅱ - C( J T J 0 3 6 - 9 8) 的要求。同时, 通过四组分( 饱和 分、 芳香分、 胶质和沥青质) 分析可知, C 9石油树脂可增加改性沥青体系芳香分的质量分数, 促进S B R在C 9石油树脂 改性沥青中的溶胀和吸附作用。由扫描电镜实验结果可知, 当S B R质量分数为5. 0%时, S B R与C 9石油树脂改性沥 青的相容性、 稳定性较好, 而且形成的银纹较多, S B R、 C 9石油树脂和沥青三者形成了稳定的高分子网状结构。     

减压渣油的分离与评价

采用超临界流体萃取分馏技术,将减压渣油分离成6个窄馏分和1个萃余残渣,对窄馏分的组成分布和结构进行了研究,为减压渣油的的合理加工提供重要基础数据。结果表明,随着窄馏分收率的增加,饱和分质量分数减小,胶质质量分数增大,芳香分质量分数先增大,达到最大值,再减小,各窄馏分中基本不合沥青质,残炭值、及金属元素含量逐渐增加,金属在最后几个窄馏分和残渣中有富集现象。用改进的Brown—Ladner法计算了各个窄馏分和原料的结构参数。     

复合改性炭沥青稳定性研究

将两种软化剂分别掺入煤沥青,制得软化煤沥青,再与石油沥青混合,经SBS改性后得到复合改性炭沥青。采用四组分分析法和胶体不稳定指数（IC）研究复合改性炭沥青的胶体稳定性。结果表明,加入适量的软化煤沥青能够增加复合改性炭沥青中沥青质含量,减少饱和分含量,同时达到调节芳香分和胶质含量的作用,使复合改性炭沥青的四组分含量分布合理。所制复合改性炭沥青的IC值较低,胶体体系稳定。     

Road performances of mesoporous nano-silica modified asphalt binders

The objective of this paper was to find new modifier to improve the aging resistance and low temperature cracking resistance of asphalt. To investigate the aging resistance of modified asphalt binders, mesoporous nano-silica(doping Ti~(4+)) was used as a asphalt modifier. Some physical properties including penetration, ductility, and softening point of asphalt were analyzed with RTFO(Rotating thin film oven) aging and ultraviolet aging. Moreover, the performances of high and low temperature of modified asphalt binders with pressure aging were tested by dynamic shear rheometer(DSR) test and bending beam rheometer(BBR) test. These results showed that the penetration decreased, low temperature ductility, and softening point increased when adding mesoporous nano-silica to base asphalt. After ultraviolet radiation aging, the penetration loss and ductility loss of modified asphalt decreased than that of original asphalt, the increase of softening point was also significantly reduced than that of base asphalt. Furthermore, The test results of DSR and BBR showed that the G*sinδ and creep modulus‘s' of pressure aged asphalt decreased, but the creep rate ‘m' increased. It can be concluded that the aging resistance and cracking resistance of modified asphalt are improved by adding mesoporous nano-silica, especially the doping of Ti~(4+) could improve the aging resistance obviously.     

辽曙沥青老化行为的研究

研究了符合Q/SHR0 0 4- 1998标准高等级道路沥青AH - 70、AH - 90的老化行为。结果表明 ,沥青老化后 ,沥青质含量增加 ,胶质和芳香分含量减小 ,饱和分由于轻组分裂化和挥发 ,含量也降低 ,由于沥青老化后组分发生变化 ,导致其使用性能变坏。沥青老化过程中 ,沥青胶体不稳定指数 (Ic)对沥青老化条件很敏感 ,沥青胶体不稳定指数随老化温度的升高和老化时间的延长而增加 ,所以可用沥青胶体不稳定指数及胶体不稳定指数变化率的快慢来评价沥青的老化性能。沥青老化过程中 ,沥青的粘度随老化时间的延长近似呈指数关系增加 ,所以可用沥青老化指数来评价其老化性能     

兖州煤与渣油共处理制高等级道路沥青的研究

研究了兖州煤与5种渣油共处理所得沥青的性质及其影响因素，结果表明，实验条件下，渣油的种类对于共处理所得沥青性质有决定性的影响，在所考察的5种渣油中，石家庄催化裂化渣油由于具有较多的芳烃结构，且与兖州煤单独加氢制得的沥青在化学组成上的相似性，在与兖州煤共液化时，制得的沥青符合高等级道路沥青的基本指标（软化点，针入度和延度），在所考察的反应条件中，提高氢气压力可以提高高等级道路沥青的收率，而煤与渣油的配比，由于影响到沥青产物的化学组成分布，对沥青质量有较大的影响。     

Investigation of Chemical Properties by NMR During the Laboratory Aging of Asphalt

In this work,the chemical properties of asphalt were evaluated during the laboratory aging. The rolling thin film oven (RTFO),termed as short-term aging,and pressurized aging vessel (PAV),termed as long-term aging. Tests were used to simulate the laboratory aging of this asphalt. The performance characteristics of asphalt depends the chemical composition of asphalt. NMR spectroscopy enables etailed information about the Carbon-and-hydrogen types of asphalt without separating it into different components. Carbon and proton NMR measurements of asphalt showed that isomerization was the main chemical reactions of hydrocarbon groups following aging. The Corbett fractionation procedure was used to separate fresh and aged asphalts into four generic fractions,namely; asphaltenes,aromatics,resins and saturates were applied to evaluate the chemical changes that occurred during the aging processes.     

升温速率对沥青燃烧和气态产物释放特性的影响

采用热重-傅里叶变换红外光谱联用实验分析不同升温速率下沥青燃烧的失重过程,得到沥青燃烧过程中气态产物的析出规律,并利用Kissinger法计算沥青燃烧的动力学参数,为揭示火灾中沥青的燃烧机理和指导阻燃抑烟沥青设计提供重要的理论依据. 结果表明,沥青燃烧过程主要包括有氧热解和重质组分燃烧2个阶段,且两阶段的反应机理不同. 沥青有氧热解阶段包含3个失重峰,分别对应饱和分、芳香分和胶质的热解,3种成分燃烧的活化能依次增大;随着升温速率的增大,3个失重峰出现重叠,最大失重速率明显增加,气态产物的红外光谱吸收峰强度逐渐增强. 重质组分燃烧阶段的活化能相比胶质有氧热解更低,最大失重速率及红外光谱吸收峰强度随升温速率变化不大.     

C 9石油树脂改性沥青的研制

采用C 9石油树脂对辽河 AH - 9 0#沥青进行改性, 考察了C 9石油树脂质量分数对改性沥青性能的影 响, 并利用扫描电镜对改性沥青结构进行了分析。实验结果表明, 随着C 9石油树脂质量分数的增加, 改性沥青软化 点逐渐增大, 针入度逐渐下降, 5℃延度先增大后下降。扫描电镜结果表明, 当C 9石油树脂质量分数为4%时, 它与 基质沥青的相容性较好, 不会出现离析现象; 当C 9石油树脂质量分数为5%时, 它与基质沥青发生离析。