沥青胶结料基本高温性能指标相关性研究

高温稳定性是沥青胶结料重要技术要求之一。针入度、软化点、60℃动力黏度和针入度指数是工程中最为常用的高温性能评价指标。为探究这些高温性能指标的区分度和关联性,对34种源于不同工程的沥青胶结料进行检测,基于聚类分析法和灰色关联分析法对试验数据进行分析。结果表明,60℃动力黏度指标相比针入度和软化点指标能够更有效地区分不同沥青胶结料的高温性能;70号基质沥青和高黏度改性沥青的60℃动力黏度与软化点关联度高,但SBS改性沥青60℃动力黏度与其他高温性能指标的关联度低;考虑到动力黏度能够客观表征流变特性,建议在实际工程中可将60℃动力黏度列为强制性指标。     

SBS改性沥青性能随老化温度的变化规律研究

为研究SBS改性沥青性能随老化温度的变化规律,选取两种SBS改性沥青分别进行了160,165,170,175,180℃的薄膜烘箱试验。试验结果表明:针入度、延度、弹性恢复随老化温度的升高而降低,质量损失、135℃的运动黏度随老化温度的升高而增大,软化点随老化温度的变化没呈现出明显的规律;当老化温度为170℃时各指标的衰减幅度明显增加,表明老化温度170℃是SBS改性沥青老化性能的转折点。     

不同老化方式对SBS改性沥青的性能影响

通过对薄膜烘箱老化、PAV老化和紫外老化等不同老化方式下,SBS改性沥青老化前后的针入度、5℃延度、软化点、135℃动力黏度以及弹性恢复等性能变化影响规律进行试验研究。结果表明:老化后SBS改性沥青的5℃延度与135℃运动黏度变化幅度显著,老化作用对SBS改性沥青的高、低温性能影响显著;TFOT短期老化后,SBS改性沥青性能已发生大幅下降,在长期使用过程(紫外老化、PAV老化)中,随老化时间的延长,SBS改性沥青性能衰减幅度逐渐减小。     

基于复合改性的高模量沥青高温和流变性能研究

考察了自主研制的高模量沥青高温性能和流变性能,并把其与秦皇岛AH-70及北京地区常用的SBS改性沥青进行了对比研究。结果表明:高模量沥青具有硬质沥青特性,高温性能突出,且明显大于SBS改性沥青和秦皇岛AH-70沥青;高模量沥青的60℃零剪切黏度显著大于SBS改性沥青和秦皇岛AH-70,且在非牛顿流体区域的剪切变稀作用小于SBS改性沥青和秦皇岛AH-70;高模量沥青的不可回复蠕变柔量Jnr极低,表现了良好的高温性能,且应力敏感系数较Jnr-diff低,对应力敏感性小;在试验温度和频率范围内,高模量沥青的复数模量均显著大于SBS改性沥青和秦皇岛AH-70,随温度增大,频率降低,三种沥青的复数模量均呈增加趋势,三种沥青对温度和频率的敏感性大小顺序均为:高模量沥青SBS改性沥青秦皇岛AH-70。     

SBS改性沥青软化点试验过程研究

采用不同SBS掺量的改性沥青进行软化点试验,通过变化试验条件(加热介质、浇模温度、下坠距离)分析不同SBS掺量改性沥青的软化点试验的变化规律,并分析软化点试样下坠距离与温度的关系。试验结果表明,软化点试验过程分为基质沥青抵抗高温初始形变、SBS三维立体结构抵抗高温变形下坠和SBS三维立体网状结构高温破坏后的下坠过程3个阶段;同时试验结果表明软化点浇模温度应在预估软化点以上90～110℃,旋转黏度小于0.5 Pa·s时的试验结果较为真实。     

SBS改性沥青的老化动力学研究

通过薄膜烘箱试验,研究了催化裂化油浆与渣油调合后进行SBS改性所制得的沥青在不同老化温度、老化时间下的软化点和表观黏度的变化规律,并以表观黏度为参数建立了SBS改性沥青的老化动力学模型.结果表明:SBS改性沥青的软化点随老化时间的变化不是单调地增大或减小,而在老化后其表观黏度升高,且其表观黏度在实验范围内随时间的递增增...     

高黏度改性沥青黏韧性的影响因素

沥青黏韧性试验是评价沥青改性效果的一种典型试验,评价高黏度改性沥青时常存在拉脱的现象,未必能够反映高黏度改性沥青的特性。研究了SBS含量、25℃针入度和基质沥青组分对高黏度改性沥青黏韧性的影响。结果表明,黏韧性随着SBS含量的增加先增大后减小;针入度小的改性沥青的黏韧性试验荷载大,最大变形小;针入度大的改性沥青荷载小,最大变形大。所研究样本中,胶体不稳定指数小、沥青质含量少的基质沥青制备的高黏度改性沥青黏韧性和韧性大。改性沥青黏韧性与混合料性能之间的相关性以及规范的适应范围需要进一步研究。     

改进沥青薄膜加热试验条件的探索研究

为研究沥青薄膜加热试验方法的合理性,选取山东地区常用的70号沥青和SBS I-D聚合物改性沥青,通过粘温曲线分别确定70号沥青和SBS沥青的拌和温度,然后分别进行常规温度下的薄膜加热试验和拌和温度下的薄膜加热试验。试验结果表明,在拌和温度下的老化后针入度、延度均有明显的衰减,黏度随老化温度的升高而增大,软化点没有明显的变化规律。结合老化后的粘温曲线与施工现场的实际情况,得出70号沥青混合料的压实温度宜采用老化沥青黏度为0.28 Pa·s±0.03 Pa·s时的温度作为热拌沥青混合料的压实成型温度~([1]),SBS I-D改性沥青混合料的压实温度宜采用老化沥青黏度为0.45 Pa·s±0.05Pa·s时的温度作为聚合物改性沥青混合料的压实成型温度~([2])。     

SBS改性沥青生产工艺关键技术控制的研究

为了考察SBS改性沥青生产过程中剪切时间、剪切温度、剪切速率对SBS改性沥青性能的影响,采用ESSO 90号沥青为基质沥青,4303 SBS为改性剂进行试验研究。结果表明:剪切时间与SBS改性沥青的量有关,一般在45 min至2 h,剪切温度在170~175℃,剪切速率为6 000 r/min,此时,SBS改性沥青的路用性能指标最佳。     

C9石油树脂对高黏度改性沥青性能的影响

采用4种具有不同软化点和H/C原子比的C₉石油树脂（PR）与芳烃油作为相容剂,SBS作为改性剂,制备高黏度改性沥青（HVA）。固定SBS的含量、相容剂（芳烃油和石油树脂）的总含量,考察相容剂中油和树脂的比例变化对高黏度改性沥青性质的影响,并研究了C₉石油树脂的性质对高黏度改性沥青的影响。结果表明：相容剂中C₉石油树脂质量分数超过6%时,高黏度改性沥青的低温性能较差;软化点高的C₉石油树脂更有利于提高改性沥青的60 ℃零剪切黏度,降低针入度;H/C原子比高的C₉石油树脂与SBS之间具有更好的相容性,可以增强SBS形成的网状结构,从而增强沥青的路用性能;当软化点和H/C原子比高的3、4号树脂（PR3、PR4）的质量分数为4%时制备出的高黏度改性沥青的性能更佳。     

表面活性类温拌剂对SBS改性沥青性能影响

选用表面活性类温拌剂,掺入SBS改性沥青中,制得温拌改性沥青。通过针入度、软化点、延度、黏度、沥青气动回弹试验、低温弯曲蠕变试验(BBR)等探究不同掺量的表面活性类温拌剂对SBS改性沥青各方面性能的影响。结果表明:表面活性类温拌剂使得SBS改性沥青的针入度减小、软化点和延度增加、黏度有所下降,蠕变变形量降低、蠕变恢复能力增强,低温抗裂性能有所改善。     

环保型SBS改性阻燃沥青性能研究

采用氧指数测定法、动态剪切流变实验、弯曲梁流变实验和DSC-TG实验、扫描电镜(SEM)手段研究了环保型SBS改性阻燃沥青的性能;通过研究环保型阻燃剂对SBS改性沥青阻燃性能、物理性能、135 ℃运动黏度和高低温流变性能的影响确定了环保型阻燃剂的加入量;检测了环保型SBS改性阻燃沥青的环保性能。结果表明,环保型SBS改性阻燃沥青具有良好的阻燃性能、物理性能、热储存稳定性及环保性能,环保型阻燃剂可以提高SBS改性沥青的高温性能,但会影响低温性能;环保型阻燃剂的加入可以提高SBS改性沥青的热分解温度和开始燃烧温度,并且在沥青燃烧时可以减少烟密度及有毒烟气的释放。     

脱油沥青和SBS复合改性70号道路沥青的研究

利用脱油沥青(DOA)和SBS调和70号道路沥青生产改性沥青是一条解决DOA应用的有效途径。对DOA和SBS调和商品70号沥青制备改性沥青进行了试验研究,结果表明:在固定SBS,糠醛抽出油均为4%的商品70号沥青中外掺2.5%~1 0.0%的DOA,随着DOA含量的增加得到的改性沥青软化点升高,针入度和5℃延度减小,黏度增大。DOA调和比例为2.5%~5.0%的改性沥青的性质均满足SBS改性沥青1-D级标准。对DOA掺量为5.0%、7.5%的改性沥青和改性沥青原样进行了流变行为表征学测定,结果表明SBS改性沥青中添加DOA后复数模量增大,相位角减小,车辙因子增大,改性沥青的性能显著改善。此外,黏温性能研究表明掺兑DOA后SBS改性沥青的高温性能得到了改善。     

不同温度下改性沥青流动指数与SBS含量的关系

借助动态剪切流变仪（DSR）研究了一系列不同SBS含量的改性沥青在不同温度下黏度和扭矩随剪切速率的变化规律。通过建立起基于DSR测试曲线的黏度模型和扭矩模型,拟合出不同温度和SBS含量下沥青的流动指数,并证明,在低剪切速率范围内基质沥青类似牛顿流体,改性沥青流变特性近似服从Osmald—deWale幂律方程且随SBS含量增加表现出假塑性。通过DSR曲线畸变和流动指数突变分析,发现SBS链段运动与玻璃化转变是影响改性沥青流变特性的关键因素。     

老化SBS改性沥青的有效再生方案

设计了3种再生方案对老化SBS改性沥青进行再生。采用软化点试验和测力延度试验,分析不同再生方案下,老化SBS改性沥青的再生效果和性能改善程度;采用荧光显微分析技术,探究不同方案再生SBS改性沥青的微观相态结构。结果表明,添加再生剂或再生剂+岩沥青进行再生,可改善老化SBS改性沥青的黏稠度和延展性,但SBS在沥青相中仍处于絮状分布状态,沥青的韧性无法恢复;添加再生剂+SBS改性沥青或RST高黏度改性沥青进行再生,不仅能改善老化SBS改性沥青的黏稠度和延展性,还使沥青中的SBS数量得到补充,使得老化SBS改性沥青的韧性显著提高。其中,RST沥青调合改性再生沥青的韧性可达到甚至超过原样SBS改性沥青。     

机场道面SBS改性沥青适宜储存时间及储存关键控制指标研究

采用不同热储存时间的机场道面专用SBS改性沥青RTFOT老化前后针入度、软化点、延度、黏度指标以及不同储存时间的沥青制备的沥青混合料高温、低温、水稳定性能指标评价了热储存时间对SBS改性沥青及混合料性能影响.结果 表明,随SBS改性沥青热储存时间延长,RTFOT老化前后沥青针入度、软化点及5℃延度均减小,沥青储存4d后...     

TFOT膜厚度对SBS改性沥青老化性能的影响

以两种SBS改性沥青为研究对象,分别进行沥青膜厚度为1.0mm、1.5 mm、2.0 mm、2.5 mm、3.0 mm的薄膜烘箱试验。试验结果表明:两种改性沥青老化后的针入度、5℃延度、25℃弹性恢复随沥青膜厚度的增加而增大,而质量损失、135℃的运动黏度随沥青膜厚度的增加而降低。软化点随沥青膜厚度的变化没呈现出明显的规律。沥青膜厚度越薄,越容易表征改性沥青耐老化性能的好坏。     

再生剂对旧SBS改性沥青性能的影响评价

为了探究再生剂对旧SBS改性沥青性能的影响,在旧改性沥青中添加不同种类和掺量的再生剂,进行针入度、软化点、延度、布氏黏度和黏韧性试验,分析了再生剂对旧SBS改性沥青性能的恢复效应,总结了再生剂掺量与各性能指标间的关系.结果 表明:再生剂能对旧SBS改性沥青产生明显的再生作用,并改善其流变性能,但再生后的改性沥青经过老化...     

DLXF新型桥面防水粘结材料性能对比研究

为了解决水泥混凝土桥面铺装防水粘结层的早期病害问题,通过室内试验开发了一种DLXF新型桥面防水粘结材料,并通过拉拔试验和剪切试验对DLXF新型桥面防水粘结材料、SBS改性沥青防水材料、橡胶改性沥青防水材料的粘结性能进行了对比研究。试验结果表明:在25试验条件时,利用抛丸技术对水泥混凝土板进行界面处治后构造深度可达到0.4 mm,采用DLXF新型桥面防水粘结材料时其防水粘结层的粘结强度可达到1.23 MPa,剪切强度可达到1.09 MPa;随着试验温度增加到45℃和60℃,DLXF新型材料的粘结强度和剪切强度仍旧最高且变化不大,即DLXF新型防水材料的粘结性能优于SBS改性沥青和橡胶改性沥青,建议在水泥混凝土桥面铺装病害较为严重的路段,优先选用DLXF新材料铺筑水泥混凝土桥面防水粘结层。     

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 ℃。