纳米改性沥青研究进展

介绍了聚合物改性沥青的概况,总结了纳米改性沥青的国内外研究现状及存在的问题,从一种新的角度开展了零维纳米材料改性沥青的探索,初步研究结果表明,零维纳米材料改性沥青可使沥青性能大幅度提高,并且在工艺和经济上是可行的,最后提出了改性沥青纳米复合材料今后研究的几个方向.     

改性沥青的研究进展

为了得到性能更优良的改性沥青,越来越多的材料被用作改性沥青改性剂,同时新的评价标准和方法及其他领域的新化学分析方法也被用来更完整准确地评价改性沥青的性能。总结了国内外改性沥青的研究现状及进展,从改性机理、性能影响因素及评价方法等方面来介绍各种改性沥青的概况,并概述了改性沥青的发展方向。     

不同改性沥青温度敏感性

为评价不同改性沥青(SBS改性沥青(SMA)、橡胶粉改性沥青(RPMA)、复合改性沥青(CMA))老化前后的温度敏感性,利用动态剪切流变仪对以上3种改性沥青老化前后的试样进行动态剪切流变实验,并取老化前后温度扫描数据利用粘温指数VTS的不同算法在不同温标下对改性沥青的粘度-温度曲线进行拟合,针对不同沥青从线性相关系数的角度分析了各自最适用的温标及算法;在适用的温标下利用粘温指数VTS评价了不同改性沥青老化前后的温度敏感性,并利用电子显微镜扫描实验,从沥青的微观结构特征分析了不同改性沥青温度敏感性存在差异的原因。结果表明,在开式温标及兰金式温标下拟合出的VTS可以更好地评价不同改性沥青的温度敏感性;组分及蜡含量的变化对改性沥青温度敏感性影响最大,胶体结构与大分子分子量的影响次之;老化作用使改性沥青温度敏感性降低,RPMA在老化前后温度敏感性最低。     

沥青改性技术研究的最新进展与展望

介绍了现有沥青改性技术以及影响改性沥青性能的主要因素,综述了近年来国内外在改性沥青技术研究领域的最新进展,提出了基于反应性共混改性技术与纳米复合材料改性技术的新思路,有望进一步提高改性沥青相容性,并显著改善改性沥青的综合性能.     

聚合物改性沥青结合料老化前后低温流变性能研究

采用5℃延度实验和弯曲梁流变实验(BBR)结合扫描电子显微镜(SEM)测试,以宏观和微观分析相结合的手段,研究了复合胶粉(CCR)改性沥青、橡胶粉(CR)改性沥青和SBS改性沥青老化前后的低温流变性能。结果表明,老化前3种聚合物改性剂与沥青都能达到很好的共融,CCR改性沥青由于两种改性剂的共同作用产生了比单一改性剂更加无规则的空间网状结构,老化后3种改性剂与沥青间界面特性劣化,CCR改性沥青的改性剂与沥青的界面结合情况好于CR和SBS改性沥青;在正温区内,CCR改性沥青老化前后低温抗裂性能最好,SBS改性沥青次之,CR改性沥青最差,在负温区内,CR改性沥青老化前后低温抗裂性能反而优于SBS改性沥青;不同程度老化作用对CR改性沥青劲度模量S和温度敏感性的影响程度都大于CCR改性沥青和SBS改性沥青。     

如何控制改性沥青质量

文章主要针对改性沥青的质量进行了论述,并通过对四种具有代表性的沥青改性后各项指标的测试,分析出了其变化机理,从而总结出了随着改性剂用量的变化,SBS改性沥青的变化规律,并提出了优化改性沥青质量的措施,确定了相关控制标准。并分析了改性沥青的性价比,最主要的是提出了一些针对改性沥青现场质量控制的有效措施,为控制工程造价以及工程质量提供了更加有力的条件。     

纳米CaCO3/SBR复合改性沥青及混合料的高温性能

为改善SBR改性沥青的高温性能,选取纳米CaCO3作为改性剂,制备纳米CaCO3/SBR复合改性沥青。通过室内试验,评价了纳米CaCO3/SBR复合改性沥青及混合料的高温性能。结果表明:随着纳米CaCO3掺量的增加,纳米复合改性沥青的软化点、当量软化点、135℃运动粘度明显增大,延度则呈现先上升后下降的趋势;原样及老化状态下,纳米CaCO3/SBR复合改性沥青的车辙因子均远远高于SBR改性沥青;与SBR改性沥青混合料相比,纳米CaCO3/SBR复合改性沥青混合料的动稳定度提高了38.2%,流变次数Fn、流变时间Ft分别提高了34.5%、63.2%,破坏弯拉应变虽稍有下降,但仍能满足夏炎冬寒地区的要求。因此,采用纳米CaCO3改善SBR改性沥青的高温性能是可行的。     

硅藻土与蒙脱土协同改善SBS改性沥青性能的研究

为探明硅藻土与蒙脱土协同使用对SBS改性沥青性能的影响,本文通过熔融共混法制备了不同配比的硅藻土/蒙脱土/SBS改性沥青。采用常规物理性能测试、动态剪切流变实验、压力老化和紫外老化实验对硅藻土/蒙脱土/SBS改性沥青的物理、流变和老化性能进行了评价,并利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了老化过程中改性沥青化学结构的变化。研究表明,硅藻土与蒙脱土协同使用,不仅提高了SBS改性沥青的软化点与黏度,改善了SBS改性沥青的高温抗变形能力,而且有效降低了蒙脱土对SBS改性沥青低温抗裂性能的不利影响,并能够明显减小压力老化和紫外老化对SBS改性沥青软化点和黏度的负面影响,大幅度提高其延度保留率。蒙脱土掺量为1.5%时,硅藻土的适宜掺量为6%。FTIR分析表明,硅藻土与蒙脱土协同使用抑制了SBS改性沥青压力老化和紫外老化后羰基指数的增加与丁二烯指数的降低,增强了SBS改性沥青的抗老化能力。     

浅析国内改性沥青的发展

改性沥青的研究与应用已经走过了近百年的历史,其主要的应用是由于国家经济的不断发展、公路交通荷载的加大,对沥青路面的稳定性、抗裂性、耐久性等提出了更高的要求。本文简述了改性沥青技术的发展历程、改性沥青的类型及其特点,总结了国内外改性沥青的研究现状。     

新型丁苯橡胶复合改性沥青的改性机理研究

将C_9石油树脂和硫磺添加到丁苯橡胶(SBR)改性沥青中,制备了一种新型的SBR复合改性沥青,通过常规指标考察了C_9石油树脂对SBR/硫磺复合改性沥青物理性能的影响,利用红外光谱、热重和扫描电镜对SBR/硫磺/C_9复合改性沥青的改性机理进行探讨。结果表明:C_9石油树脂添加到SBR/硫磺复合改性沥青中使改性沥青的软化点、黏度升高,针入度下降,对低温延度影响不大;C_9石油树脂在硫磺的作用下与SBR发生了化学交联反应,形成了更加稳定且与基质沥青相容性较好的弹性网状结构大分子,使得改性沥青的热稳定性得到改善,为SBR/硫磺/C_9石油树脂改性沥青的进一步应用提供了理论依据。     

纳米改性沥青材料研究进展

介绍了纳米改性沥青技术进展,分析评价了各种纳米材料对沥青及沥青混合料性能的影响,指出了目前纳米改性沥青技术存在的问题。为提高改性沥青的性能,应综合分析影响纳米改性沥青性能的因素,并对改性效果进行定量评价,为全面评价道路沥青的经济效益、环境效益等提供理论参考。     

SBS改性沥青超热老化机理及疲劳特性

为了揭示不同超热温度对SBS改性沥青的微观机理及疲劳特性的影响,采用傅里叶变换红外光谱法和凝胶渗透色谱法(GPC)实时追踪扫描了细观尺度下SBS改性沥青在不同超热温度的分子基团的变化规律。通过红外光谱定量分析发现,SBS改性沥青在250℃的老化温度下,与163℃老化相比羰基峰高提高了17倍,峰面积提高了7倍;GPC分析结果表明,随着超热老化温度升高,SBS改性沥青的重均相对分子质量明显降低,GPC峰的扩展值逐渐增大,证明老化程度在增加,因此不同超热温度对SBS改性沥青老化影响显著;通过研究SBS改性沥青混合料组合结构疲劳特性发现,随着超热老化温度的升高,SBS改性沥青混合料的复合梁疲劳寿命逐渐减小,SBS改性沥青超热老化趋势明显,沥青胶结料明显硬化。因此,采取措施降低SBS改性沥青混合料的超热拌和温度,或开发新型抗氧能力强的改性剂替代传统SBS改性沥青的SBS改性剂,对提高SBS改性沥青混合料在钢桥面铺装中的使用寿命具有重要意义。     

基于表面能理论的老化温拌SBS改性沥青结合料的粘附性

在SBS改性沥青中添加Sasobit与Evotherm温拌剂制备得到温拌沥青,对3种SBS改性沥青进行旋转薄膜烘箱老化(RTFOT)与压力老化(PAV),采用接触角法检测了老化前后温拌SBS改性沥青与蒸馏水、甘油和甲酰胺等3种液体的接触角,探讨了短期老化与长期老化对温拌SBS改性沥青接触角的影响。基于表面自由能理论,得到了温拌SBS改性沥青的表面能及其色散分量和极性分量,研究了老化对温拌SBS改性沥青表面能的影响。结果表明:随着老化程度的加强,温拌SBS改性沥青与水的接触角逐渐增大,疏水性变化明显;原样与Evotherm温拌SBS改性沥青的总表面自由能及其分量均随着老化程度的加强呈降低趋势,其在短期老化阶段的表面自由能下降较为严重;经长期老化,Sasobit温拌SBS改性沥青的极性分量有增大趋势。     

C9石油树脂对橡胶粉改性沥青性能的影响

向橡胶粉改性沥青中添加不同掺量的C_9石油树脂,制备成橡胶粉-C_9石油树脂复合改性沥青,分别考察了C_9石油树脂对橡胶粉改性沥青物理性能、储存稳定性和流变性能的影响。实验结果表明,橡胶粉改性沥青添加C_9石油树脂后会使得针入度降低,软化点、延度和黏度升高,高温储存稳定性得到较为明显的改善,并且改性沥青的高温流变性能会随着C_9石油树脂掺量的增加不断得到改善。利用弯曲梁流变实验(BBR)评价了橡胶粉-C_9石油树脂复合改性沥青的低温抗开裂性能和抗老化性能,实验结果表明,C_9石油树脂可以有效地改善橡胶粉改性沥青的低温抗开裂性能和抗老化性能。     

冷冻干燥法制备有机蒙脱土及其改性沥青性能研究

采用冷冻干燥法制备了有机化蒙脱土(OMMT),利用X射线衍射(XRD)仪和扫描电子显微镜(SEM)研究了冷冻干燥对OMMT层间距和表面形态的影响;使用OMMT制备了改性沥青,研究了它对改性沥青物理和高低温流变性能以及抗老化性能的影响。结果表明,冷冻干燥能够进一步扩大OMMT的层间距并细化OMMT颗粒的尺寸;OMMT的引入增加了改性沥青的软化点和车辙因子,显著提高了改性沥青的高温性能。对OMMT改性沥青进行薄膜烘箱老化(TFOT)和压力容器老化(PAV),分别模拟沥青的短期(ST)和长期(LT)老化。与原始沥青相比,OMMT改性沥青TFOT后的车辙因子和软化点变化较小,PAV后的蠕变刚度和疲劳因子较低,改性沥青的老化指数明显低于原始沥青。OMMT的引入增强了改性沥青的高温性能并有效抑制了改性沥青的热氧老化,当OMMT含量为3%(质量分数)时改性沥青具有最佳的性能。     

聚氨酯预聚物改性沥青的制备及其流变行为

为了赋予基质沥青良好的物化性能,增强其在不同环境条件下的适应性,采用聚氨酯预聚物对基质沥青进行改性。基于选择的原材料,首先采用正交试验和直观分析法确定了聚氨酯预聚物改性沥青的最佳制备工艺参数,在此基础上,通过分析聚氨酯预聚物掺量对改性沥青3大指标、韧性、存储稳定性和粘度指标的影响,确定了聚氨酯预聚物改性剂的最佳掺量。其次,借助动态剪切流变试验(DSR)和弯曲梁流变试验(BBR),对比分析了聚氨酯预聚物改性沥青、SBS改性沥青、SBR改性沥青和基质沥青的流变行为。试验结果表明,聚氨酯预聚物改性沥青的最佳制备工艺参数为单位制备量400 g、剪切速率4 000 r/min、剪切温度150℃和剪切时间40 min;综合考虑改性沥青3大指标、韧性、存储稳定性、粘度指标和经济性,推荐聚氨酯预聚物改性剂最佳掺量为6%;较其它3种沥青,聚氨酯预聚物改性沥青在52～82℃温度区间内具有最优的高温性能,但其对温度的敏感性最强。同时,聚氨酯预聚物改性沥青在交变应力作用下的弹性性能略低于弹性性能最优的SBS改性沥青。此外,聚氨酯预聚物改性沥青的低温流变性能略低于低温性能最优的SBR改性沥青。     

聚合物SBS改性沥青配合比设计及施工技术

文章介绍了SBS改性沥青及混合料的配合比设计,并对SBS改性沥青施工技术进行了探讨。     

改性沥青技术在旧路改造中的应用

我国比较早就开始了对改性沥青的研究,虽然现阶段研究上还有待提高,但是我国已经有很多地方运用改性沥青技术进行旧路改造了,想要更好地发展改性沥青技术,就要应用有关的技术,本文从改性沥青技术的基础性问题开始探讨,对技术进行介绍、对城市道路问题进行简述、对该施工工艺进行阐述,并进一步地介绍与讨论改性沥青技术实际应用与优化,给出实际应用技巧与质量控制方案,希望对读者有所帮助。     

改性沥青路面施工技术要点

改性沥青混凝土的应用是保证路面工程质量的重要方面,改性沥青混凝土具有优异的耐磨耐压性能,为保障市政道路功能的实现发挥了重要作用。本文在对于改性沥青混凝土路面综合分析的基础上,研究了改性沥青混凝土路面的施工技术要点,对于施工准备、工艺以及路面质量控制关键因素进行了探索,以期对于该性沥青混凝土路面的施工优化起到一定的指导作用。     

基于DSR直接拉伸试验的沥青高温粘聚性分析

采用动态剪切流变仪(DSR)直接拉伸试验研究了60℃时改性沥青老化(RTFOT)前、后的粘聚性。绘制了σ-ε关系曲线,并对曲线进行双指数拟合;采用应力峰值σmax、峰值对应位移ε0、拉力功W以及指数方程拟合参数A1、A2作为沥青高温粘聚性的评价指标。研究结果表明:老化前TPS高粘沥青粘聚性各项指标最优;改性剂来源不同、掺量相同的SBS改性沥青粘聚性差异较大,其中以791改性沥青粘聚性最好,1301次之,4303最差。橡胶粉/791SBS复合改性沥青的σmax、ε0、W以及拟合参数A1、A2均远小于791改性沥青;RTFOT老化后,改性沥青粘聚性发生了较大变化,1301改性沥青各项指标最优、其次为4303,TPS高粘沥青和791改性沥青的粘聚性较差,橡胶沥青的粘聚性远小于其它类型改性沥青。