基于DSR试验的生物重油再生沥青流变性能评价

为研究生物重油再生沥青的流变性能,将生物重油掺入经旋转薄膜烘箱试验（RTFOT）老化的70^#沥青和SBS改性沥青中制备生物重油再生沥青,通过动态剪切流变（DSR）试验研究了沥青的流变性能.结果表明：生物重油的掺入提高了老化沥青的抗疲劳性能、低温抗裂能力和黏性比例,降低了高温抗车辙性能;低频加载易使沥青产生不可恢复的永久性变形;生物重油对70^#老化沥青的再生效果优于老化SBS改性沥青;建议生物重油掺量宜为4%,该掺量下再生沥青的性能可恢复至原样沥青.     

纤维沥青胶浆性能初探

针对玄武岩纤维的优良特性,进行沥青胶结料和玄武岩纤维之间的作用研究。研究结果表明:不同玄武岩纤维掺量下,胶浆的针入度随着纤维掺量的增加而减小,随着温度的升高而增大;针入度指数随纤维掺量的增加而增大,沥青胶浆的感温性得到改善;胶浆的软化点随纤维掺量的增加而减小,在纤维掺量为4%时,接近高粘沥青的软化点水平;从纤维胶浆的延度试验可得,胶浆的延度随纤维掺量的增加而减小。     

热解生物质重油调和沥青的发泡特性及其冷再生混合料性能

基于力学性能和路用性能试验,探讨了生物质重油调和沥青冷再生混合料用于铺筑路面的可行性。试验结果表明,将生物质重油部分替代道路石油沥青生产泡沫沥青冷再生混合料是可行的,随着生物质重油掺量增加,生物质重油调和沥青的高温性能降低而低温性能显著提高;掺加生物质重油对基质沥青的发泡特性有负面影响,生物质重油掺量过大,泡沫沥青冷再生混合料的力学性能、路用性能和长期稳定性能明显降低,适宜的生物质重油掺量为15%~30%。     

SBR胶乳掺量对改性乳化沥青性能的影响

为研究丁苯橡胶(SBR)胶乳掺量对改性乳化沥青性能的影响,对不同SBR胶乳掺量的改性乳化沥青进行针入度、软化点、延度和储存稳定性试验,并采用动态剪切流变仪(DSR)和弯曲梁流变仪(BBR)测试了SBR胶乳掺量对改性乳化沥青高低温性能的影响.结果 表明:随着SBR胶乳掺量的增加,改性乳化沥青的延度、软化点及软化点差逐渐增大,针入度降低;相同温度下,随着SBR胶乳掺量的增加,改性乳化沥青的复数模量、车辙因子和蠕变速率逐渐增大,劲度模量、相位角逐渐减小;综合考虑SBR胶乳掺量对改性乳化沥青各项性能指标的影响,SBR胶乳的建议掺量为4％.     

沥青类与改性剂用量对高粘度改性沥青性能的影响

采用TPS为改性剂制备高粘度改性沥青,研究了TPS对不同基质沥青的改性效果及TPS掺量对改性沥青性能的影响。结果表明:TPS对沥青的改性效果与基质沥青的组成密切相关,在相同TPS掺量下,基质沥青的胶质含量越大,改性沥青的60℃粘度越大;在TPS掺量为14%~17%之间,TPS掺量对改性沥青的软化点、针入度和延度的影响较小,而对60℃粘度影响显著,对于S-70沥青,在TPS掺量大于15%以后,其60℃粘度迅速增大。     

橡胶粉掺量和目数对橡胶沥青性能的影响机理研究

本文研究了橡胶粉掺量和目数对橡胶沥青性能的影响,随着橡胶粉掺量的增加,橡胶沥青的黏度、软化点和弹性恢复随着增加,针入度逐渐减小,延度先增加后减小,在橡胶粉掺量为25%时,延度出现了拐点。橡胶粉目数对针入度结果有一定影响,采用多少目的橡胶粉才合适,要结合橡胶沥青混合料的路用性能予以选择。     

纳米材料复合改性沥青性能研究

为较大幅度提高沥青高低温性能和疲劳寿命,向基质沥青中添加纳米石墨烯微片(GNPs)和橡胶粉外掺剂,通过高速剪切机制备石墨烯微片/橡胶粉复合改性沥青,利用针入度试验、软化点试验及延度试验,分析GNPs和橡胶粉的不同掺量对基质沥青改性的影响规律,通过系统的室内试验,确定GNPs/橡胶粉复合改性沥青的最佳复合掺量,改善沥青的高低温抗永久变形能力,提高道路使用寿命。研究结果表明:橡胶粉掺量为18%时,针入度呈下降趋势,GNPs掺量为0.05%时,针入度数值达到最低;GNPs掺量为0.05%时,软化点达到峰值;在橡胶粉掺量18%、GNPs掺量为0.03%~0.05%时,延度增长的幅度最大。因此,本试验得到的橡胶粉与GNPs最佳掺量分别为18%与0.05%,此时复合改性沥青性能达到最优。     

两种温拌剂对沥青技术性能的影响研究

对比研究了SasoWAM和Evotherm DAT两种温拌剂及其不同掺量对原样基质沥青的技术性能影响规律。试验研究表明:随着温拌剂掺量的增加,SasoWAM温拌剂对沥青的针入度、软化点、延度、布氏黏度和沥青与粗集料黏附性的影响明显,且黏度在100~110℃区间存在明显拐点,合理掺量应为原样基质沥青质量的2%~3%;而Evotherm DAT温拌剂对沥青的针入度、软化点、延度和布氏黏度的影响不明显,集料黏附性明显增加,合理掺量应为原样基质沥青质量的5%;两种温拌剂的温拌机理不同,不能简单地从温拌沥青混合料指标变化来评价温拌效果。     

TLA/SBS复合改性沥青性能研究

通过熔融共混的方式,将SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)和不同掺量的特立尼达湖沥青(Trinidad Lake Asphalt, TLA)加入基质沥青中,制备TLA/SBS复合改性沥青。对TLA/SBS复合改性沥青的针入度、软化点、延度进行测试,研究改性后沥青的物理性能。采用动态剪切流变仪对改性前后沥青的流变性能进行检测和分析,采用热氧老化和PAV(压力老化测试)对改性前后沥青的老化性能进行研究分析。结果表明,加入湖沥青后,随着TLA掺量的增加,沥青针入度减小,软化点和延度先增大再减小。为了避免过高掺量的湖沥青对沥青延展性造成不利影响,应将湖沥青的掺入量控制在30%。TLA/SBS复合改性沥青复数模量和车辙因子增加,相位角减小,沥青的高温抗车辙变形能力得到提高。TLA/SBS复合改性沥青的残留针入度比、软化点变化和粘度老化指数下降,老化性能得到改善。     

温拌剂对沥青感温性的影响分析

研究温拌剂掺量对沥青感温性的影响。结果表明:随温拌剂掺量的增加,针入度指数(PI)变化没有规律性,不能评价温拌剂掺量对沥青感温性的影响;针入度黏度指数(PVN)的绝对值随温拌剂掺量增加而增大,但温拌剂掺量在2%以上时其值超过评价范围,不能作为评价指标;沥青黏温指数(VTS)可以区分不同温度区间范围内沥青的感温性,并可以初步判断出颗粒温拌剂的相变温度范围;通过Arrhenius公式拟合沥青旋转黏度结果表明,在不合理的温度区间内得到的沥青粘流活化能无实际意义,只有在温拌剂融化后得到的沥青粘流活化能才可以合理评价沥青感温性。