高强度沥青及其混合料性能的试验研究

对高强度沥青与SBS改性沥青、70号沥青的性能进行对比检测，着重进行50℃、60℃下的动态剪切试验，以车辙因子（G^＊／sinδ）评价三种沥青的抗永久变形能力。结合室内试验，对AC-20型混合料的高温稳定性、水稳性、低温抗裂性以及疲劳性能等路用性能进行对比研究。研究结果表明，高强度沥青在50℃、60℃的G^＊／sinδ远高于其他沥青粘结料，能够大幅提高混合料的高温性能，而且对其他路用性能也有一定改善。     

基于沥青微观形貌与流变性研究SBS改性对其老化的影响

通过考察沥青的纳米微观形貌和流变性变化,探讨了SBS改性剂对沥青老化性能影响的微观机理。用原子力显微镜(AFM)测定SBS改性前后2种沥青的3种老化状态[原状、旋转薄膜烘箱老化(RTFOT)、RTFOT+压力容器老化(PAV)]的微观形貌变化。同时,利用旋转黏度计(RV)和动态剪切流变仪(DSR)测定了2种沥青在上述3种不同老化阶段的135℃旋转黏度、抗车辙因子和疲劳开裂因子。结果表明,加入SBS改性剂,在原状和RTFOT+PAV老化阶段,比相应的基质沥青增加了"蜂状结构"的"崎岖"程度,但在RTFOT老化阶段,"崎岖"程度则减轻;因老化而引起的"蜂状结构"数量的减少,与沥青黏度增加和抗车辙因子指标增大的趋势正相关;表征"蜂状结构"AFM因子中的面积差因子与沥青老化进程中旋转黏度和抗车辙因子指标呈现显著线性相关的关系。     

沥青的老化与表征方法研究

通过分析沥青的老化机理,分析了影响基质沥青和改性沥青抗老化性能的因素,总结了目前研究沥青老化的方法以及评价沥青抗老化性能的方法。薄膜烘箱（TFOT）、旋转薄膜烘箱（RTFOT）以及压力老化容器试验（PAV）常用来模拟沥青的老化,并用沥青老化前后的宏观和微观结构的变化评价沥青的抗老化性能。     

道路沥青在使用过程中的水老化

在沥青的压力老化试验（PAV）中，设计加入水分因子，并采用美国战略性公路研究计划（SHRP）中的高温车辙因子（G^＊／sinδ）和低温蠕变劲度（S（t））等参数指标，表征在沥青路面使用过程中，雨水、地下水等潮湿因素对沥青老化性状的影响。结果表明，在热、氧的共同作用下，水分的存在对沥青G^＊／sinδ的影响十分显著。提出了在室内沥青长期老化模拟试验过程中，应考虑加入水分条件，使更接近致使道路沥青老化的使用环境，提高对沥青老化模拟的准确度。另外，从对沥青SHRP高温性能指标的影响程度上讲，水分因子的加入可以缩短沥青压力老化试验时间5h以上。     

ARA改性沥青加工、温敏和抗老化性能分析

为探究阿尔巴尼亚岩沥青(Albanian rock asphalt,ARA)改性沥青的流变特性和抗老化性能,利用灰色关联熵对制备工艺加以优化,采用多应力蠕变回复试验(MSCR)和弯曲梁流变(BBR)试验,对旋转薄膜烘箱加热老化试验(RTFOT)和压力老化试验(PAV)前后的ARA改性沥青各项指标进行对比,探讨不同ARA...     

SBR改性沥青的低温性能评价

主要对三种国产基质沥青和六种丁苯橡胶(SBR)改性沥青进行了测力延度试验(FDT)、常规技术指标试验以及SHRP的动态剪切仪(DSR)和弯曲梁流变仪(BBR)试验，并且将FDT中采用的粘弹比、拉伸柔度、应变能等指标与沥青的当量脆点(T1．2)、以及损失模量、弯曲劲度模量(S)、斜率(m)相比较，结果显示FDT所选的三个评价指标与SHRP的评价指标有良好的相关性，从而说明了采用FDT对沥青结合料在老化、疲劳综合作用下的低温性能进行评价的经济合理性以及选择三个评价指标的可靠性。     

纳米石墨烯改性沥青路用性能研究

为研究纳米石墨烯对沥青路用性能及改性机理的影响,通过压力老化试验(PAV)、旋转薄膜试验(RTFOT)、动态剪切流变试验(DSR)及扫描电镜测试仪等手段对纳米石墨烯改性沥青的高温性能、低温性能、抗疲劳性能、抗老化性能及黏弹特性进行深入研究。其次,对纳米石墨烯改性沥青的化学组成及结构进行表征与分析,从微观角度对纳米石墨烯的改性机理进行分析。研究表明：随着纳米石墨烯的加入,纳米石墨烯能够与热沥青发生较强的亲和物理作用,能够改善改性沥青与SBS的相容性,有效地对热沥青分子链段产生插层和缠绕,提升改性沥青高温性能、低温性能及抗老化性能。     

国产重交通道路沥青抗老化性能研究

在研究7种有代表性的国产重交通道路沥青的抗老化性能中，仅用TFOT老化前后某一温度点的某一性质变化的程度是不能全面评价和预测沥青铺路后的长期老化性能的。采用SHRP规范对原样沥青、TFOT残余沥青、TFOT—PAV残余沥青进行高温抗车辙、低温抗开裂和抗疲劳开裂性能的测试，能较真实的表征它们的抗老化性能，且从结果得知国产重交通道路沥青具有良好的抗老化性能。     

老化对沥青胶结料常规指标的影响

沥青胶结料的老化是影响沥青路面使用性能的一个重要因素，应用旋转薄膜烘箱(RTFOT)对沥青进行短期老化，然后再应用压力老化仪(PAV)对其残留物进行不同时间的老化。对经过不同程度老化的沥青．进行常规的三大指标试验和拈度试验，探讨老化对沥青胶结料常规指标的影响，建立了耦合老化效应的沥青胶结料拈温方程。     

基于动态剪切流变的沥青高温性能评价

通过动态剪切流变仪研究五种沥青高温特性,结合沥青混合料车辙动稳定度,分析不同指标对沥青高温性能的辨别力。研究表明:等效粘度η′=sinδ^{-4.862 8}G^*/ω预估60℃粘度值与车辙动稳定度评价结果一致,真空毛细管测定SBS粘度值偏大。橡胶改性沥青She-noy参数、T_G*/sinδ、G^*/sinδ值均最大,但其动稳定度却低于复合改性沥青。复合改性沥青的评价有待进一步研究。     

毛细管狭缝流变仪的测量原理和应用

介绍一种能自动连续测量的毛细管狭缝流变仪的原理和结构,该流变仪具有微机自控和数据采集处理系统,适用于牛顿液体和石油钻井泥浆等非牛顿流体流变性能的在线和离线测量.文中推导出毛细管狭缝流变仪测量适用于罗伯逊一斯蒂夫模式、幂律模式、宾汉模式的流变参数、剪切应力、剪切速率和雷诺数的有关计算公式.通过实测资料证明,该流变仪测量精度较高,自动测量相对误差≤3%,手动测量相对误差≤1%,具有广泛的实用性.     

Use of Adjustable-Gap On-Line and Off-Line Slit Rheometers for the Characterization of the Wall Slip and Shear Viscosity Behavior of Energetic Formulations

It is difficult to characterize the rheological behavior of energetic suspensions due to their viscoplasticity and wall slip. The use of the rectangular slit geometry, as an on-line or off-line rheometer is advantageous provided that the surface to volume ratio of the slit die can be systematically varied to allow the wall slip corrections to be made. Here two rectangular slit rheometers designed and built to handle the rheological behavior of energetic suspensions are presented. The gap of these rheometers is variable to give the user the ability to vary the gap and hence the wall shear rate, thus enabling wall slip corrections to be made. A series of pressure transducers, flush with the wall, are used to determine the pressure drop over the fully developed flow region and hence the wall shear stress directly from the fully developed pressure gradient. The ability to independently vary the mass flow rate and the gap opening allows one to carry-out the wall slip corrections and hence obtain the wall slip velocity versus the shear stress data, which can then be used as the boundary condition during the simulation of the die and extrusion flows and at the same time allow the determination of accurate shear viscosity data. A set of data systematically collected with an on-line slit rheometer with a continuously adjustable gap to characterize the wall slip velocity as well as the shear viscosity material function of a LOVA formulation as a function of deformation rate, solvent concentration, and temperature is used to illustrate the working principles of the on-line and off-line adjustable-gap rheometers.     

按PG性能等级规范评价国产重交通道路沥青的性能

简单介绍了新修订的PG性能等级规范由不同温度下的弯曲梁流变试验和直接拉伸试验数据得到临界开裂温度，进而确定沥青胶结料低温性能等级的方法，按照新规范规定的指标要求，对两种国产重交通道路沥青的性能进行了评价，结果表明，它们具有优良的高温稳定性，低温抗裂性和抗疲劳性能，同原规范相比，新规范在评价沥青胶结料的低温性能方面具有更好的科学性。     

印刷电路板改性沥青流变特性和微观结构的研究

The asphalt modified with different printed circuit boards(PCBs) content(0, 5%, 10%, and 15%) was prepared in this study. The general properties, rheological properties, temperature sensitivity, fatigue resistance, and morphology of the PCBs modified asphalt were investigated by conventional tests, the Brookfield viscometry tests, the dynamic shear rheometer(DSR) tests, the bending beam rheometer(BBR) tests, and the fluorescence microscopy tests. And the influence of PCBs content on the above-mentioned properties was analyzed systematically. The results showed that the addition of PCBs could improve the high temperature performance, the low temperature performance, and the temperature sensitivity property of the modified asphalt, while compromising with the fatigue resistance of the modified asphalt. With the increase of PCBs content, the modified asphalt could have better softening points, viscosity, failure temperature, and temperature sensitivity, while its low temperature performance and fatigue resistance became worse to different degree. And the particle size of PCBs became bigger and non-uniform with an increasing PCBs content. According to the above-mentioned properties, the optimum PCBs content was specified at less than 10% in the modified asphalt system.     

流变仪与黏度计测定聚合物黏度的影响因素研究

传统用布氏黏度计测定聚合物黏度有一定的误差,指出用布氏黏度计与流变仪测量聚合物黏度的差异,考察布氏黏度计转子选择、温度、聚合物浓度、相对分子质量对聚合物黏度的影响,并对布氏黏度计和流变仪进行了比较。结果表明,选择适宜转子的布氏黏度计,在聚合物黏度100 mPa.s以下时,布氏黏度计与流变仪测量相对误差仅在±3%以内;随着聚合物黏度增加,相对误差可达±10%,此误差不影响实验结果,可在油田领域广泛应用。     

温拌剂和阻燃剂对SBS改性沥青流变性能的影响

对掺加EC130温拌剂和FRMAXTM阻燃剂的SBS改性沥青进行高低温流变性能和黏温性能测试，考察两种改性剂对SBS改性沥青性能的影响。结果表明：EC130温拌剂降温效果明显，可使施工温度降低25 ℃，但对SBS改性沥青低温流变性能有不利影响，低温PG分级由-18 ℃下降到-12 ℃；FRMAXTM阻燃剂可以提高SBS改性沥青的高温抗变形能力，高温PG分级由82 ℃上升到88 ℃，但对低温流变性能和黏温性能有一定影响，低温PG分级由-18 ℃下降到-12 ℃，沥青混合料施工温度上升5 ℃；两者共同加入SBS改性沥青时会提高其高温性能和黏温性能，高温PG分级由82 ℃上升到88 ℃，施工温度下降20 ℃，但会降低其低温性能，低温PG分级由-18 ℃下降到-12 ℃。     

超高温高压流变仪的研制与应用

针对现有仪器无法满足超高温高压流变性测试需求的问题,研制了超高温高压流变仪,该仪器主要由工控机、黏度测量系统、温度控制系统、压力控制系统4个部分组成。在研制工程中,通过一种非接触式黏度测量方法解决了测试腔体密封问题,通过独特的温控算法和介质切换冷却技术实现了大跨度温度范围内的精确温控和高效冷却。该超高温高压流变仪可以在模拟钻井温度、压力、钻头转速的条件下测量样品黏度,最大测试压力为220 MPa,最高测试温度为320℃,最低测试温度为-20℃。使用该超高温高压流变仪对钻井液样品进行了恒压变温以及恒温变压流变性测试,结果证明该仪器可以测量水基和油基钻井液在超高温高压条件下的流变性,可用于深井、超深井钻探用钻井液体系优化。      

Modelling creep and recovery response of asphalt binders using generalized burgers model

Abstract

Appropriate modeling creep and response of asphalt binders can save time, and resources and efforts required for multiple experimentations. Creep compliance master-curves were obtained from short duration creep experiments on 10 different asphalt binders each at 0.1 and 3.2?kPa stress levels. It was shown that, a four Kelvin-element generalized Burger’s model could closely approximate creep and recovery response at any combination of loading and unloading cycle. A single run of dynamic shear rheometer used for conducting short time creep experiments at different temperatures, can be adequate for modeling creep and recovery response of asphalt binders.     

高爽滑线性低密度聚乙烯包装膜用树脂的流变性能

应用毛细管流变仪、旋转流变仪和高压毛细管流变仪,对国产和进口高爽滑线性低密度聚乙烯(LLDPE)包装膜用树脂进行了流变性能分析。结果表明,国产试样的动态、稳态、毛细管流变性能与进口试样相当;国产与进口试样的零切黏度分别为4 871,4 768 Pa.s,二者标准偏差分别为4.509,6.332,与后者相比,前者相对分子质量高;国产试样的拉伸黏度和熔体强度均低于进口试样;170℃国产试样的非牛顿指数为0.23,大于进口试样(0.22)。