废胶粉改性沥青在西部山区道路应用现状及前景

西部山区地形和气候的对道路沥青路面材料有特殊要求,经济和社会发展水平有限,需要性能优良又经济的沥青路面材料。通过项目组研究与调研,发现废胶粉改性沥青路面性能优越,增强抗车辙能力,提高路面的耐热、耐寒性,增强防滑性,提高了安全系数,特别适用于建造西部山区道路。西部山区道路推广废胶粉改性沥青的技术可行、经济和环保意义突出。目前西部山区道路推广废胶粉改性沥青的条件已经成熟,推广胶粉改性沥青的前景良好。     

脱硫废轮胎胶粉改性沥青性能的实验研究

目的研究脱硫废轮胎胶粉的掺入对沥青低温抗裂及抗老化等性能的影响.提高脱硫废轮胎胶粉改性沥青的抗老化性能.方法对掺入不同粒度、掺量的废轮胎胶粉改性沥青进行对比实验研究,并通过使用选定脱硫剂在一定条件下使胶粉表面活化以提高胶粉与沥青的相容性,进而提高沥青的高低温性能及粘附性和抗老化性.结果废轮胎胶粉的粒度越大,掺量越高,沥青的低温抗裂性能越好;胶粉的粒度越大,掺量越小,和沥青的相容性就越好,所以,选用合适掺量的脱硫剂(1.2%)既可以增加胶粉的掺量又可以促进胶粉与沥青有效地相容,经过废轮胎胶粉改性过的沥青抗老化性能明显比基质沥青优越.结论随着废轮胎胶粉掺量的增加,沥青的高低温性及粘附性能明显增强,抗老化性能也得到提高.     

胶粉改性沥青老化机理及表征评价研究综述

综述了国内外对胶粉改性沥青老化机理、表征及评价的研究现状。胶粉改性沥青的老化过程伴随着胶粉的溶胀、降解反应以及沥青与胶粉之间的物质交互作用;胶粉改性沥青老化行为的表征主要从化学组分、分子结构、分子量、表面形貌入手,并解释其对宏观性能的影响;胶粉改性沥青老化性能评价主要采用黏度、复数模量、低温蠕变劲度、疲劳寿命等流变学指标,且通常与微观表征及化学方法相结合。然而,当前国内外对胶粉改性沥青老化过程中填料迁移行为关注较少,特别是炭黑、白炭黑等填料的作用机理有待进一步挖掘;缺乏胶粉改性沥青多组分老化特征同步表征方法;缺乏统一的老化评价指标,且大多研究在混合料老化性能验证方面存在不足。最后,提出了胶粉改性沥青老化机理及表征评价研究的发展趋势与展望。     

RET/胶粉复合改性沥青制备及其混合料性能评价

为确定反应性弹性体三元共聚物（RET）/胶粉复合改性沥青最佳组成配比,借助Design-Expert分析了RET、胶粉和油分掺量与沥青性能之间的定量关系,采用动态剪切流变仪、红外光谱仪和荧光显微镜探究了复合改性机理,并对复合改性沥青路用性能和疲劳性能进行了验证评价。结果表明：RET和胶粉掺量与改性沥青性能存在非线性函数关系,RET、胶粉和油分最佳掺量分别为沥青质量的1.69%、16.52%和1.83%;RET/胶粉复合体系可与沥青发生化学反应生成新的吸收峰,使改性剂与沥青之间的边界减弱,改善胶粉与沥青的相容性,提升RET沥青的低温性能,从而提高沥青混合料的路用性能。     

精细胶粉改性石油沥青材料

研究了精细胶粉改性沥青的主要性能实验表明,胶粉与沥青有良好的混合性,胶粉改性沥青的低温性能,软化比基质沥青有很大的改善,达到聚合物改性渐青的技术指标,胶粉含量、添加剂及含量产粉改性沥青的性能有大的影响。     

废旧轮胎胶粉对水泥砂浆力学性能的影响

研究了废旧轮胎胶粉的细度、掺量对水泥砂浆抗压强度的影响．利用不同的硅烷偶联剂对废轮胎胶粉进行了改性试验，并测定了改性胶粉对水泥砂浆力学性能的影响．研究结果表明：掺胶粉水泥砂浆28d抗压强度有明显下降，但掺量小于10％时，对水泥砂浆的早期强度几乎没有影响；在等掺量条件下，胶粉越细，砂浆强度越高；胶粉经改性后能明显改善掺胶粉水泥砂浆的力学性能．     

精细胶粉改性石油沥青材料

研究了精细胶粉改性沥青的主要性能.实验表明,胶粉与沥青有良好的混合性,胶粉改性沥青的低温性能、软化点比基质沥青有很大的改善,达到聚合物改性沥青的技术指标;胶粉含量、添加剂及含量对胶粉改性沥青的性能有大的影响.     

泡沫金属的力学性能研究

利用Gibson—Ashby模型,对泡沫金属的基本参量（弹性模量和泊松比）进行了理论分析,建立了泡沫金属在弹性范围内的弹性模量和泊松比随相对密度变化的关系式,通过与Nieh等人的实验结果和Roberts等人的有限元分析结果比较表明,得到的关系式能较好地反映泡沫金属特性。研究表明,对于同一模型中,在相时密度相同的情况下,开孔泡沫金属材料的筋条截面惯性矩越大,其弹性模量越大,而泊松比越小。     

胶粉改性沥青桥面防水层力学特性的试验研究

为了研究防水层界面抗剪工作特性及不透水性,通过正交试验设计方法,利用剪切试验机及抗渗试验设备进行了防水层界面抗剪试验和不透水性能试验.结果表明,环境温度对防水粘结层抗剪强度影响最明显,设置保护层（撒布碎石）且厚度为1.5 mm的防水层防水效果最好,在防水性能方面,胶粉改性沥青有较大优势,且能满足抗渗要求.最佳防水层设置方案为厚度为1.5 mm,撒布粒径为5-10 mm碎石保护层的胶粉改性沥青防水层.     

聚乙烯和聚乙烯胶粉复合改性沥青的实验

目的研究聚乙烯（polyethylene,PE）、胶粉复合改性沥青的韧性、相容性能,以及抗老化性能.方法通过高速剪切法使PE分散于沥青中,在混溶的过程中加入相容剂,使其和PE发生接枝反应不至于发生团聚行为,通过拉伸试验和薄膜烘箱试验比较基质沥青和改性沥青的韧性和抗老化性能.结果经过物理化学方法改性过的PE改性沥青韧性得到改善,相容剂在沥青和PE互容的过程中起着显著的作用;经过改性的沥青抗老化性明显提高.结论酸酐类相容剂通过与PE进行接枝反应可明显改变其与沥青的相容性,相对于基质沥青,经过PE改性的沥青韧性及抗老化性能明显提高。     

橡胶粉改性沥青的研究

研究了胶粉的种类、粒径、用量及沥青的种类对胶粉改性沥青性能的影响，并通过荧光显微镜的观察探讨了胶粉对沥青的改性机理。结果表明：两种胶粉（胎胶粉和鞋胶粉）对沥青性能的改善并无明显的差异；胶粉的粒径对沥青的改性有一定的影响，但若胶粉在沥青中溶胀性有限；对沥青改性并非胶粉越细越好；胶粉用量在20％以内，对沥青改性有显著作用，继续增大胶粉用量，沥青性能的改善幅度明显减小；沥青中轻组份含量对胶粉改性沥青的性能有很大影响，轻质组份含量大，可渗入胶粉内部使其发生溶胀，有利于沥青性能的改善。     

Creep Characteristics of Crumb Rubber Modified Asphalt Binder

Crumb rubber modified asphalt containing 20 percent crumb rubber particles of 30 mesh has been examined by Scanning Electron Microscope (SEM) to observe the microcosmic appearance and the characteristic distribution of crumb rubber particles in asphalt. The SEM pictures reveal that the crumb rubber particles distribute evenly in the asphalt and they are compatible well with asphalt. The shear creep test of crumb rubber modified asphalt was carried out at -10 ℃ and 40 ℃ by Dynamic Shear Rheology (DSR). The shearing deformation at different temperature and creep stiffness modulus curve at loading stage of crumb rubber modified asphalt have been measured. The stiffness modulus of crumb rubber modified asphalt is much temperature sensitive and it decays much quick at the early stage of loading than normal asphalt. The rate of decay of stiffness modulus is slow at the subsequent stage and stiffness modulus approaches to a stable value at the final stage at a higher temperature. In addition, Burgers model is suitable to describe and simulate experimental results of viscoelastic properties of the crumb rubber modified asphalt.     

橡胶颗粒沥青混合料破冰试验及其数值模拟

为了揭示橡胶颗粒沥青混合料的破冰机理,通过构建不同冰层厚度条件下橡胶颗粒沥青混合料与冰层相互作用的离散元数值模型,将摆值平均加权回升量及摆值平均加权回升率的宏观参数与应变能及颗粒位移的细观参数进行比较发现:在冰层厚度达到4 mm的节点处,摆值平均加权回升量及摆值平均加权回升率基本达到了恒定值;当冰层厚度为1 mm时,模型中颗粒的位移最大,克服冰层颗粒间拉力所消耗的应变能最大.最后,从宏观角度与细观角度研究了橡胶颗粒沥青混合料的破冰机理.     

橡胶颗粒沥青混合料矿料级配的分形评价

橡胶颗粒沥青混合料集料分布具有明显的分形特征,建立了橡胶颗粒沥青混合料集料体积分形维数与沥青混合料空隙率的回归模型。验证了集料体积参数与混合料空隙率的强相关性,空隙率随着矿料级配分维值D的增加而减小。与橡胶颗粒沥青混合料对应的级配范围集料粒径分维值D范围为2.54～2.59。间断级配JAC-16适用于二重分形评价,采用二重分形计算的相关系数较高,说明该级配的实际组成与级配分形理想模型拟合的程度较高。     

橡胶沥青性能试验研究

通过室内试验对以A级70号和90号基质沥青制备的橡胶沥青的性能进行分析研究,试验结果表明,橡胶粉对沥青材料具有较好的改性效果,橡胶粉的加入提高了基质沥青的高温稳定性、弹性恢复性能和粘度,并且橡胶沥青的软化点比基质沥青也有显著的提高,改善了沥青的路用性能。     

橡胶集料混凝土梁截面延性分析

橡胶集料混凝土（CRC）是一种把橡胶颗粒掺入水泥混凝土中而制成的新型混凝土材料,具有弹性模量低、变形大、高阻尼、能量耗散多和抗裂性好等优点,尤其是其变形能力大大优于普通混凝土．针对这一特点,对双筋矩形截面的橡胶集料钢筋混凝土梁进行了延性分析,推导出曲率延性系数的计算公式,并分析了影响其延性特性的影响因素．计算结果表明,橡胶集料钢筋混凝土梁的截面曲率延性系数明显高于普通钢筋混凝土梁的,它具有良好的延性,将其应用于工程结构中,有利于提高结构的抗震性能．     

废轮胎橡胶粉改性沥青对混合料空隙结构的影响

为了研究废旧轮胎橡胶粉改性沥青对混合料空隙结构的影响,在我国SMA13级配范围内选择9条级配曲线,测试橡胶沥青混合料的体积参数;采用3种不同成型方法测试其对体积参数的影响,同时变化不同的矿粉用量,分析橡胶粉改性沥青对混合料空隙结构的影响。试验结果表明:SMA13混合料级配范围能够满足橡胶粉改性沥青的空隙结构的需要;采用橡胶粉改性沥青后的室内成型方法为双面击实50次;掺有橡胶沥青的混合料空隙率要比不掺的小2.5%,随着矿粉用量的增加,矿料间隙率不断下降,基质沥青的降幅达到1.2%,橡胶沥青的降幅仅为0.4%。     

橡胶粉改性沥青黏度变化规律及机理

通过分析橡胶粉改性沥青黏度随发育时间的变化,探讨橡胶沥青体系的溶胀及降解过程对黏度的影响,并通过降解转化率的变化分析黏度变化的机理。研究选择了3种针入度等级的沥青,在不同的温度下测定橡胶粉改性沥青的黏度随发育时间变化曲线,并分析了橡胶粉降解转化率变化规律。结果表明,橡胶粉改性沥青黏度的变化主要受橡胶粉溶胀和降解过程的影响。在反应初期,橡胶粉的溶胀作用大于降解作用,到达转折点后,橡胶粉的降解作用大于溶胀作用,待黏度趋于平稳时,说明橡胶粉的溶胀和降解已经基本结束;提高反应温度,可以加快橡胶粉在沥青中的溶胀和降解反应过程;发育时间延长,转化率逐渐增加;反应温度越高,黏度下降的幅度越大,转化率的最高值越高。因此,可以通过选择合适的反应温度和发育时间,控制橡胶粉改性沥青的降解转化率和黏度范围。