废橡胶在沥青路面再生中的应用研究

随着汽车工业和公路交通事业的发展,产生了大量的废橡胶和废旧沥青混合料.为实现废物资源的综合利用,以废橡胶为原料,在增塑剂DOP和糠醛抽出油组成的轻组分助剂中采用微波降解和助溶处理技术制备沥青再生剂(RA),应用RA分别对老化沥青及废旧沥青混合料进行再生试验,并对其作用机理进行了分析.结果表明,利用废橡胶微波处理制备的RA对老化沥青具有再生作用,10%的再生剂用量可以有效补充老化沥青缺失的组分,恢复其胶体结构及流变性能;再生沥青混合料的高低温性能、水稳性以及抗老化性能均满足沥青路面的技术要求.     

再生剂对再生沥青感温性的影响

通过3种再生剂对老化沥青进行再生实验,用针入度指数和粘温指数对再生沥青感温性进行评价并讨论再生剂的影响规律。实验结果表明,再生沥青在低温和中高温区的感温性均好于原料沥青,其中再生剂C再生的再生沥青感温性较好;3种再生剂对再生沥青中温区的感温性影响无明显规律,再生剂增加了老化沥青的感温性;再生剂A对再生沥青的高温区感温性有所降低,而再生剂B和C则略有增加。结合再生剂组分分析数据得出饱和分能降低沥青的高温区感温性,而芳香分则增加沥青的高温区感温性。     

再生剂对老化沥青性能影响的研究

通过室内沥青加速老化试验,实验室制备了经薄膜烘箱老化(TFOT)、压力老化(PAV)和紫外老化(UV)的沥青样品。随后,在老化沥青中加入了两种不同的再生剂进行老化沥青的养护再生并在室温条件下养护3d。对基质沥青、老化沥青、再生沥青进行了针入度、软化点、延度的测试。结果表明,两种再生剂都能使老化沥青性能得到一定的恢复,对老化沥青均有再生功能,但是再生剂1具有比再生剂2更好的再生效果。通过对老化沥青进行了不同剂量再生剂1的掺加试验,借助流变性能测试,根据试验结果确定了再生剂1的最佳掺量为6%。     

焦化蜡油糠醛抽出油制备沥青再生剂的研究

青岛炼化公司的焦化蜡油经过糠醛抽提工艺得到糠醛抽出油,由于其芳烃含量高,可作为沥青再生剂的调合组分。将其与AH-90直馏沥青调合制备再生剂,并评价了再生剂对老化沥青的再生性能。结果表明,富含芳烃的抽出油通过添加质量分数分别为90%、70%、50%、86.8%以及60.7%的AH-90沥青可以制备出5种符合NB/SH/T 0819—2010标准的热拌沥青再生剂产品RA5、RA25、RA75、RA250和RA500。将5种再生剂与氧化沥青按不同比例混合,得到的再生沥青性能与AH-70号沥青性能相当,表明本研究研制的再生剂能够满足产品的技术要求。     

废橡胶用于废旧沥青混合料再生的试验研究

为了实现废橡胶为原料制备的再生剂用于废旧沥青混合料的再生,分别对路面抽提回收的老化沥青及废旧沥青混合料进行了再生试验,通过老化沥青及混合料性能的指标恢复情况探讨利用废橡胶进行沥青混合料再生的可行性,并进行了作用机理分析．结果表明,利用废橡胶微波处理制备的再生剂对老化沥青具有改性作用,可以有效恢复其各项流变性能,再生剂添加量为10％左右的再生沥青针入度、软化点、延度和低温劲度都接近基质沥青指标;再生沥青混合料的高低温性能、水稳性以及抗老化性能都能满足沥青路面的技术要求．     

再生SBS改性沥青混合料再度老化性能的研究

主要研究再生SBS改性沥青混合料的抗老化性能.对沥青进行24 h、48 h TFOT老化,分别模拟沥青的中度和重度老化,然后将老化沥青再生,对再生沥青拌制的混合料及新鲜沥青混合料进行室内短期与长期老化,并对老化后的沥青混合料进行性能试验与对比评价,分析了再生沥青混合料的抗老化性能及其老化规律,评价再生沥青混合料的耐久性.     

泡沫沥青温拌再生混合料试验研究

动态剪切流变试验评价不同拌和工艺下沥青结合料的老化程度,并提出老化因子量测指标。试验结果表明,泡沫沥青老化程度较低,沥青混合料路用性能受到影响。拟设计中粒式沥青混凝土HMA-AC-20、FWMA-20-RAP、FWMA-20同级配的三组混合料,进行性能检测。结果表明,泡沫沥青再生混合料可压实性好、抗水损害较好;泡沫沥青混合料抗疲劳开裂、抗低温开裂效果好;加入RAP料后压实沥青混合料的动稳定度提升很多,但仍然赶不上热拌沥青混合料。     

基于室内环境模拟的再生沥青混合料老化影响因素

为了解决不同环境因素对路面工程中未经压实的再生沥青混合料(recycled asphalt mixture,RAP)老化程度影响的问题,以松散的再生沥青混合料为研究对象,利用特制的室内模拟老化试验装置,通过控制温度、湿度、老化时间、氧气浓度等因素,对新制备密级配沥青混合料AC-13进行特定环境条件下模拟老化试验.结果表明:松散RAP混合料的老化程度随试验温度升高而增加,随空气湿度增加和氧气浓度下降而降低;不同试验温度下,沥青老化的成长速度和试验终值均不相同,表明老化过程中的化学反应因温度不同而有所差异;在通入纯氮气的试验中,沥青没有发生任何老化作用,表明沥青的老化只受氧化作用影响;环球法测软化点的试验结果对温度变化较为敏感,动态剪切流变仪(dynamic shear rheometer,DSR)测定的动态复数剪切模量在表征沥青老化程度时存在一定迟滞效应;老化后沥青混合料低温性能出现衰减,主要原因是沥青长期老化作用导致.     

沥青路面再生方法的试验研究[D]

为了解决不同环境因素对路面工程中未经压实的再生沥青混合料(recycled asphalt mixture, RAP)老化程度影响的问题,以松散的再生沥青混合料为研究对象,利用特制的室内模拟老化试验装置,通过控制温度、湿度、老化时间、氧气浓度等因素,对新制备密级配沥青混合料AC-13进行特定环境条件下模拟老化试验. 结果表明:松散RAP混合料的老化程度随试验温度升高而增加,随空气湿度增加和氧气浓度下降而降低;不同试验温度下,沥青老化的成长速度和试验终值均不相同,表明老化过程中的化学反应因温度不同而有所差异;在通入纯氮气的试验中,沥青没有发生任何老化作用,表明沥青的老化只受氧化作用影响;环球法测软化点的试验结果对温度变化较为敏感,动态剪切流变仪(dynamic shear rheometer,DSR)测定的动态复数剪切模量在表征沥青老化程度时存在一定迟滞效应;老化后沥青混合料低温性能出现衰减,主要原因是沥青长期老化作用导致.

     

改性乳化沥青的温度性能研究

为改善乳化沥青的感温性，以两种聚合物改性剂和两种国产沥青为对象，利用试验结果和乳化沥青及混合料的有关理论，对改性乳化沥青的性能进行分析。试验和分析结果表明，改性乳化沥青的感温性能得到了明显改善。     

不同废食用油对回收沥青物理性能的影响

研究探讨了3种废食用植物油和1种未使用过的新油对回收沥青的再生效果,将其以与回收沥青的质量比分别为4%、6%、8%、10%、12%掺入回收沥青中,通过高速剪切搅拌方法制备再生沥青,并对再生沥青进行针入度、软化点、延度、黏度及动态剪切流变试验。试验结果表明:不同废食用油的掺入增大了沥青的针入度和延度,降低了沥青的软化点和黏度,同时使沥青的复合剪切模量下降,相位角增大。不同废食用油对回收沥青各项基本物理性能的改善效果不同,对动态流变性能的影响较为相似。当废食用油与回收沥青的质量比为8%和10%时,4种再生沥青的物理性能与基质沥青性能相近。     

道路废旧沥青混合料老化与再生试验研究

选取公路路面改造的废旧沥青混合料,通过破碎、筛分旧路材料,对旧沥青进行老化试验,并通过添加不同种类和不同含量的再生剂,研究老化沥青再生。使旧路面沥青性能改善到能回收再利用。     

生物沥青的研究进展

为研究生物沥青用作沥青再生剂的可能性,选用蓖麻油生物沥青为再生剂制备再生沥青,并通过试验研究了旋转薄膜烘箱(rolling thin film oven,RTFO)老化前后该种生物沥青掺量对再生沥青相关技术指标的影响.结果表明：随着生物沥青掺量的增加,再生沥青针入度增大,软化点降低,30%掺量的生物沥青可将老化沥青的针入度恢复到原样沥青水平.然而,生物沥青对延度的改善较差.此外,再生沥青135℃黏度、当量软化点和当量脆点降低,针入度指数PI和塑性温度范围逐渐增大,RTFO老化后残留针入度比减小,软化点增量、黏度老化指数逐渐增大.生物沥青的加入改善了再生沥青的感温性能和低温性能,对高温性能表现出不利影响.随着生物沥青掺量的增加,再生沥青抗老化性能逐渐减弱,但在30%掺量范围内,生物沥青再生沥青的抗老化性能仍不低于原样沥青水平.

     

基于流变特性的硅藻土与沥青配伍性分析

分别选用不同选矿阶段的硅藻土、不同油源及标号基质沥青制备改性沥青,基于动态剪切流变试验,分析硅藻土品质及基质沥青差异对改性沥青流变性能的影响。研究结果表明:经选矿提纯后所得硅藻精土能有效改善沥青抗变形性能,硅藻原土和尾矿改性效果较差;改性沥青的抗变形性能受基质沥青油源影响,油源不同,改性效果也不同;同时,标号越小的基质沥青,经改性后抗变形能力越好。     

温拌剂对沥青断裂和老化性能的影响

针对当前DSR试验、BBR试验在评价温拌沥青断裂性能上的局限性,为准确预估温拌剂对沥青材料断裂性能的影响,选取两种不同类型的温拌剂(Sasobit和ET-3100)加入基质沥青中,并进行旋转薄膜老化(RTFO)和压力箱老化(PAV),对温拌沥青的断裂性能展开研究.采用扩展弯曲梁流变(Ex-BBR)试验和双边缺口拉伸(D...     

增塑剂改性沥青路用性能试验研究

为了提高沥青结合料的柔韧性,借鉴增塑剂在塑料制品的成功应用,选用两种不同类型的增塑剂,研究其对沥青的改性效果.通过针入度、软化点、延度、黏度、测力延度和弹性恢复等试验对两种增塑剂改性沥青性能进行研究,并从沥青的感温性、高低温性能、弹性恢复和老化特性等方面对路用性能改善效果做出评价.试验结果表明,两种增塑剂对沥青低温柔韧性改善效果显著,同时对沥青结合料的感温性、弹性恢复和抗老化性也有一定的改善效果,但不利于沥青的高温稳定性;对比两种增塑剂改性沥青的路用性能,马来酸二辛酯的改性效果优于邻苯二甲酸二辛酯,且建议马来酸二辛酯最佳掺量值为3.0%.     

植物油再生沥青的性能研究

为了解决矿物油再生技术再生率低、成本高等诸多问题,采用处理过的“地沟油”代替矿物油制备植物油基再生剂对老化沥青进行再生,并通过试验测试了老化沥青再生前后各项性能指标,确定了植物油沥青再生剂的最佳掺量,为再生沥青路面材料设计提供依据。性能试验结果表明：植物油基再生剂不仅可以有效降低老化沥青的黏度,也有利于改善沥青的低温性能,同时有效解决“地沟油”科学利用问题,并显著降低废旧沥青再生成本。     

橡胶沥青混合料老化再生及其路用性能研究

为研究橡胶沥青混合料老化及再生后的路用性能,采用热氧老化的方法,研究了老化时间对橡胶沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性的影响;通过热拌再生研究了再生后混合料的路用性能。结果表明,橡胶沥青老化后低温抗裂性能发生严重衰减,间断级配的橡胶沥青混合料比连续级配的橡胶沥青混合料耐老化。老化后橡胶沥青混合料高温稳定性得到增强,低温抗裂性下降,抗水损害能力降低。橡胶沥青混合料老化再生后,具有良好的高温稳定性,低温抗裂性和水稳定性。     

再生沥青胶体状态的研究

沥青的理化性质及使用性质不仅与沥青质、可溶质的相对质量分数或化学组成有关 ,而且在很大程度上决定于沥青质在可溶质中所形成胶体溶液的状态。采用针入度指数法与胶体不稳定指数法从不同角度评价了几种沥青再生后的胶体状态 ,同时考察了它们的感温性能与抗老化性能。结果表明 :沈大、沈铁再生后的沥青属于溶胶 -凝胶型沥青 ;北环、沈本、沈本全层 3种沥青再生后属于纯粘性的溶胶型沥青。 5种再生沥青胶体稳定顺序为 :沈铁 >沈大 >北环 >沈本全层 >沈本     

老化前后沥青与沥青混合料指标相关性分析

为分析老化前后沥青与沥青混合料指标相关性，开展了相应室内试验研究：在不同老化阶段进行沥青针入度、延度、软化点试验；在中、低温条件下，对不同老化时期AC-13沥青混合料进行半圆弯拉试验，分析混合料力学强度、弹性模量、断裂能演化规律；将老化前后沥青三大指标与沥青混合料力学指标进行相关性回归分析。试验结果表明，老化初期对混合料强度、弹性模量影响较大，且老化对弹性模量影响较为敏感；混合料对低温断裂能作用明显，中温断裂能显著高于低温断裂能；混合料老化前后的强度、弹性模量与沥青三大指标具有较高线性相关性，针入度可对中低温下混合料力学性能进行预测。