大掺量胶粉/SBS复合改性沥青混合料制备及路用性能研究

为一定程度上解决胶粉掺量增加引起的粘度增加而使得胶粉改性沥青掺量受限的问题,依托在做项目,研究25%大掺量胶粉/SBS复合改性沥青,并进行沥青及混合料性能研究。结果得到:TOR/HDPE的添加可以实现满足性能要求的大掺量胶粉/SBS复合改性沥青的制备;提出了一种25%胶粉/SBS改性沥青的制备方法。     

表面活化处理胶粉改性沥青的性能

用液体不饱和聚合物增容剂对废旧轮胎胶粉进行表面活化处理,制备了废旧轮胎胶粉改性沥青(CRMA),考察了其储存稳定性,并与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青的流变性能进行比较.结果表明,经表面活化处理的胶粉在基质沥青中的分散性得到明显改善;与胶粉直接改性沥青相比,活化胶粉改性沥青的储存稳定性好;基质沥青、SBS改性沥青、活化胶粉改性沥青三者相比,以最后者的高温抗车辙性能、抗疲劳开裂性能和抗低温开裂性能最好,基质沥青最差.     

橡胶粉/SBS复合改性沥青研究进展

阐述了橡胶粉改性沥青、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青及橡胶粉/SBS复合改性沥青的改性机理,讨论了改性沥青的评价测试方法,认为软化点、针入度和延度是沥青的三大基本指标,相对于基质沥青的薄膜烘箱实验(TFOT),旋转薄膜烘箱实验(RTTFOT)更适合评价改性沥青的老化性能。详细介绍了橡胶粉改性沥青、SBS改性沥青及橡胶粉/SBS复合改性沥青的国内外研究现状,最后对橡胶粉/SBS复合改性沥青的应用前景进行了总结。     

脱油沥青复合改性沥青的制备及性能研究

制备了DOA复合改性沥青,并对其常规性能、流变性能和抗老化性能进行了试验研究。结果表明,一定范围内随着DOA掺量的增加,沥青软化点升高,针入度和延度减小,旋转粘度增大;与SBS复合后能更好地发挥DOA的优势,并改善低温延性,DOA/SBS复合改性沥青的性质基本满足SBS改性沥青1-D级标准;相比基质沥青,20%DOA改性沥青和20%DOA+3%SBS复合改性沥青具有更高的车辙因子与残留针入度比,显著改善沥青的高温性能与抗老化性能;DOA与基质沥青相容性良好,能形成均相体系。     

脱油沥青复合改性沥青的制备及性能研究

制备了DOA复合改性沥青,并对其常规性能、流变性能和抗老化性能进行了试验研究。结果表明,一定范围内随着DOA掺量的增加,沥青软化点升高,针入度和延度减小,旋转粘度增大;与SBS复合后能更好地发挥DOA的优势,并改善低温延性,DOA/SBS复合改性沥青的性质基本满足SBS改性沥青1-D级标准;相比基质沥青,20%DOA改性沥青和20%DOA+3%SBS复合改性沥青具有更高的车辙因子与残留针入度比,显著改善沥青的高温性能与抗老化性能;DOA与基质沥青相容性良好,能形成均相体系。     

两种改性沥青的微观结构试验研究

利用现代测试手段,如红外光谱（IR）、热重（TG）、扫描电镜（SEM）分析的方法,对基质沥青、SBS改性沥青和胶粉改性沥青进行了试验。分析了沥青的微观结构及改性沥青性能。结果表明：基质沥青为均相结构,SBS改性沥青为亚均相结构;废胶粉与沥青能够均匀混合,既有物理共混又有化学反应,形成稳定的非均相结构;胶粉颗粒的表面网状结构可很好的吸附沥青,使沥青粘度增大,感温性降低,为改性沥青的应用提供了理论依据。     

弹性体改性沥青材料的研究进展

弹性体改性沥青提高了沥青的综合性能,延长了沥青的使用寿命,扩大了其应用范围。综述了SBS、POE改性沥青以及弹性体/胶粉复合改性沥青的基本特征和改性机理,并在此基础上进行了一定的总结与展望。     

PPA/SBS及PPA/橡胶粉复合改性沥青性能

采用0.4%,0.8%,1.2%,1.6%掺量的多聚磷酸(PPA)制备成PPA/SBS复合改性沥青和PPA/橡胶粉复合改性沥青,通过三大指标、布氏粘度、薄膜加热试验等考察两种PPA复合改性沥青的高低温性能、抗老化性能。结果表明,PPA对PPA/SBS和PPA/橡胶粉复合改性沥青的低温抗裂性都有所削弱,PPA/橡胶粉复合改性沥青低温抗裂性能相对较优,1.6%掺量PPA/SBS复合改性沥青低温性能下降最为明显;PPA/SBS改性沥青和PPA/橡胶粉改性沥青的高温性能较基质沥青有明显提升,1.6%掺量PPA/SBS复合改性沥青高温稳定性最优;PPA的加入能够改善沥青的抗老化性能,PPA/橡胶粉复合改性沥青抗老化性能较PPA/SBS复合改性沥青更佳。     

岩沥青/胶粉复合改性沥青性能与黏弹性分析

使用青川岩沥青和胶粉对基质沥青进行复合改性,在保持胶粉质量分数为20%不变的情况下改变岩沥青用量制得胶粉改性和岩沥青/胶粉复合改性沥青,通过针入度试验、动态剪切流变试验和重复应力蠕变恢复试验分别对改性沥青的宏观性能、储存稳定性、流变性能和变形恢复能力进行了分析,并采用Burgers本构方程模拟分析了改性沥青在持续应力加载下各组成变形部分占比的变化规律。结果表明,胶粉和岩沥青的加入均可大幅提高沥青的高温性能,使其变得黏稠;岩沥青的加入对于基质沥青的低温性能具有较强的削弱作用,但可改善其储存稳定性,而胶粉的加入可减小岩沥青对基质沥青低温性能的削弱作用;岩沥青的加入提高了改性沥青的抗车辙能力,使沥青弹性组分含量大幅增加,但并未对黏性组分产生较大影响,沥青抵抗较大荷载的能力得以增强,而应力敏感性则有所降低,复合改性沥青黏稠度缓慢增加的同时迅速变硬,在受较长时间的大荷载作用时变形也能较快恢复。     

基于储存稳定性的橡胶改性沥青制备工艺

为了制备储存稳定性良好的橡胶改性沥青,基于高温混炼工艺,使用聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯嵌段聚合物(SBS)、芳烃油、辛烯聚合物橡胶反应剂(TOR)、稳定剂与橡胶粉对基质沥青进行复合改性。提出了橡胶改性沥青的制备方法,分析了改性剂对沥青常规性能和流变特性的影响,并通过荧光试验观察改性剂在沥青中的分散效果。研究结果表明:添加质量分数为25%的40目(380 μm)胶粉可以明显提高沥青的高温性能;180 ℃下剪切60~90 min后溶胀发育60 min可以得到稳定性良好的橡胶改性沥青;加入相容剂和稳定剂可以提高胶粉的溶胀与分散程度,改性剂之间对沥青性能的影响存在协同作用;复合改性沥青具有良好的弹性恢复能力和高温抗变形性能;橡胶粉、SBS在沥青中的溶胀程度和分散均匀性是影响沥青常规性能和储存稳定性的直接因素。     

APAO&SBS复合改性沥青性能研究

为了研究不同类型的APAO和SBS复合改性沥青结合料常规性能和相容性,进行沥青常规实验和荧光观测实验,并将复合改性沥青性能与SBS改性沥青进行对比。结果表明,不同类型的APAO&SBS复合改性沥青的高温性能、感温性能、抗老化性能和相容性均比SBS改性沥青好,但复合改性沥青之间的性能存在一定的差异,综合对比5种复合改性沥青的常规性能和相容性后,193^#型APAO&SBS复合改性沥青的性能最佳。     

基于等密度法的胶粉稳定SBS改性沥青

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)是一种常用的沥青改性剂,由于溶解度参数和密度等差异,SBS在沥青中易发生离析。将SBS与胶粉复合后分散到沥青中,制备了热储存稳定的SBS改性沥青。在密炼机和相容剂作用下,胶粉与SBS结合,降低了SBS与沥青之间的密度差,减小了SBS在沥青中离析的趋势。将等密度法应用于不同的沥青和不同的SBS,实现了不同改性沥青的稳定。     

动态硫化EVA/SBS复合改性沥青动态力学性能的研究

研究动态硫化乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)复合改性沥青的动态力学性能,并与基质沥青和SBS改性沥青进行对比.结果表明,与基质沥青和SBS改性沥青相比,EVA/SBS复合改性沥青的复数模量和抗车辙因子明显增大、损耗因子明显减小,说明其高温弹性和高温抗车辙变形能力增强、温敏性显著下降;动态硫化EVA/SBS复合改性沥青的高温弹性、高温抗车辙变形能力和温敏性进一步改善.     

基质沥青性质与SBS改性沥青性能相关性研究

选取5种典型基质沥青,在相同条件下进行SBS改性,研究基质沥青理化性质和SBS改性沥青性能的相关性。结果表明:基质沥青氢碳比、比重、Ic与SBS改性沥青高温性能、135℃黏度相关度最好,热重残留质量比、氢碳比与SBS改性沥青低温性能相关度最好,以上性质可作为SBS改性沥青原料选择的依据。     

基于体积性能平衡方法的胶粉改性沥青TOM-10混合料的性能研究

为解决公路超薄层罩面病害和体积设计方法的不足,以胶粉和SBS改性沥青为原料制备高性能胶粉改性沥青,采用体积性能平衡设计方法,对胶粉改性沥青TOM-10混合料进行配合比设计,对胶粉改性沥青TOM-10混合料的路用性能进行分析,并与SBS改性沥青TOM-10混合料进行对比。结果表明：胶粉改性沥青的耐高、低温和耐老化性能均优于SBS改性沥青;采用体积性能平衡设计方法设计的胶粉改性沥青TOM-10混合料的动稳定度、残留稳定度、劈裂强度比和最大弯拉应变均远大于规范要求;胶粉改性沥青TOM-10混合料的高温稳定性能、抗水损害性能、低温抗裂性能和耐疲劳性能优于SBS改性沥青TOM-10混合料,胶粉的加入可以提升沥青混合料的耐久性能。     

典型橡胶沥青的胶结行为研究

橡胶沥青作为胶结剂在抗变形、抗冲击和能量吸收等方面有独特优势,可有效防治道路的低温裂缝和反射裂缝。然而,不同橡胶沥青在道路中的粘接与能量吸收行为仍不清楚。本研究首先制备了再生（熟）胶粉,并通过添加不同含量的胶粉、再生胶粉或SBS,在一定条件下制备了不同的橡胶沥青。研究了胶粉种类、结构、掺量、加工工艺及载荷作用方式对橡胶沥青的常规性能和粘接、能量吸收行为的影响,比较了静态拉拔强度、剪切强度、动态冲击韧性等力学特性以及施工和易性。研究结果表明：胶粉极大地改善了沥青的胶结性能,有效改善道路开裂问题。相同掺量的再生胶粉改性沥青比生胶粉改性沥青的常规性能指标更为合理。再生胶粉比生胶粉更适合进行高掺量改性沥青,其静态粘接性能、抗剪切能力以及动态冲击韧性更好。再生胶粉与SBS复合改性沥青可进一步优化沥青的性能,2.5%掺量SBS与22%掺量再生胶粉复合改性沥青时,具备较好的常规性能及拉拔强度、剪切强度和冲击韧性,更适合用于道路施工。     

废旧聚乙烯/废胶粉复合改性沥青性能研究

本文采用国产低等级公路沥青盘锦A-100甲为基质沥青,以废旧聚乙烯大棚膜回收料(WPE)和废胶粉为沥青复合改性剂,采用高剪切搅拌法制备改性沥青。实验表明复合改性剂对基质沥青路用性能改善明显,塑性温度范围增加21℃,耐老化性能提高,改性沥青的温度敏感性降低,适用气候区域扩大。     

多种类沥青及复合改性材料常规-流变性能相关性分析

通过试验研究胶粉改性沥青、SBS改性沥青及混合改性沥青微观组织结构、高温环境与低温环境对其流变性能影响。测试结果表明:胶粉改性沥青、SBS改性剂与沥青相容性较好,但橡胶粉改性沥青与石材之间界面附着力高于SBS改性沥青。DSR试验表明:橡胶粉改性沥青温度具备低温耐裂性及高温耐变形性。综上对混合改性沥青流变性能研究,旨在为我国研发新型高性能沥青提供有效技术支持。     

活化废轿车轮胎胶粉及其改性沥青的基本性能

采用双螺杆挤出机辅以活化剂制备活化废轿车轮胎胶粉(GTR),用其改性沥青或与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)复合改性沥青。研究了活化GTR的溶胶、凝胶含量,考察了活化GTR改性沥青和活化GTR/SBS复合改性沥青的基本性能及微观形貌。结果表明,热剪切以及添加活化剂均能提高GTR的溶胶含量,使脱硫降解程度增大;用活化GTR改性沥青,改性沥青的针入度大幅增大,软化点、弹性回复、黏度明显降低;用活化GTR/SBS复合改性沥青,随着活化GTR含量的增大,改性沥青的软化点升高,针入度、延度、弹性回复降低,但经旋转薄膜老化后延度提高,耐老化性能提高;活化GTR在沥青中的粒径明显减小,分散性得到改善,而活化GTR/SBS复合改性沥青时,GTR均匀分散于SBS的网络结构中。     

基于不同基质沥青的多聚磷酸复配SBS改性沥青性能评价

以镇海,埃索,SK三种90#基质沥青为原料,分别掺入多聚磷酸(PPA)、聚合物SBS两种改性剂,采用高速剪切法在室内制备多种复配改性沥青材料.通过常规指标测试、重复蠕变试验、疲劳性能分析、粘度试验,对不同掺量复合改性沥青的路用性能进行评价,从而确定改性剂的最佳掺量,并选择适用于复合改性沥青生产的基质沥青.结果表明:PPA的掺入使得改性沥青温度敏感性降低,高温性能以及抗疲劳性能显著提高;PPA的最佳掺量为1％,此时复合改性沥青的性能达到最优;适用于掺入PPA进行改性的基质沥青为SK90#最优,埃索90#次之,镇海90#最差;SK90#基质沥青掺入3.5％ SBS和1％的PPA所复配的改性沥青经济效益较普通SBS改性沥青更为优异.