以表观粘度为参数建立沥青老化动力学模型

介绍了沥青的老化机理,研究了2种基质沥青老化后表观粘度的变化,以表观粘度为参数建立了沥青一级老化动力学模型,并用该动力学模型对这2种沥青的抗老化性能进行了研究,求得了动力学参数。实验结果表明,这2种沥青老化后表观粘度均升高,AH-70沥青抗老化性能优于AH-90沥青。以表观粘度为参数建立的沥青老化动力学模型较好地表征了沥青老化过程。     

沥青的老化机理与性能研究

介绍了沥青的老化机理。介绍通过室内模拟加速老化试验(短期热氧老化试验、长期热氧老化试验和长期光热老化试验)和对沥青的四组分分析,研究了沥青在拌和、铺筑和使用过程中光氧、热氧老化机理。以及沥青老化表征的一些方法。在老化过程中沥青的芳香分含量均显著减少,沥青质的含量均明显增加,饱和分只有少量的挥发衰减;在短期热氧老化和长期光氧老化试验中胶质含量均降低,但在长期热氧老化中胶质含量增加。     

光氧老化对沥青物理和化学性能的影响

本文介绍了沥青的光氧老化机理,并对沥青的四组分、针入度、延度、软化点、动力粘度和红外光谱试验指标进行分析,发现光氧老化对沥青性能指标的影响不同与热氧老化.试验结果表明,光 氧老化使沥青组分向大分子量方向转化,针入度、延度减小,软化点、粘度增加,并且羰基官能团随着老化时间的延长其吸收峰明显增加.     

非线性微分动力学模型的沥青老化行为

为了研究沥青的老化行为及抗老化性能,将沥青进行旋转薄膜烘箱老化（RTFOT）和60 ℃烘箱老化试验,并从不同使用年限的路面回收老化的沥青,采用非线性微分动力学模型对不同老化方式的沥青粘度进行拟合,根据模型参数讨论了沥青在不同老化条件下的性质变化和老化速率,并分析了老化机理的差异。结果表明,非线性微分模型可以有效地模拟沥青室内和野外老化进程,模型参数L和r可以实现对老化状态和老化速率的量化。不同老化温度下,沥青都有其对应的极限老化状态,RTFOT老化与野外老化的极限老化程度约为60 ℃烘箱老化的4~5倍     

基于动态老化过程的沥青抗老化性能对比研究

旨在运用动态表征模型评价沥青的老化过程,并采用多指标评价方法对比不同沥青的优劣。对4种沥青进行不同时间的RTFOT老化试验,采用动态表征模型拟合,得到沥青针入度、延度、软化点和粘度的老化参数和老化方程;采用灰色关联决策评价方法,以沥青针入度、延度、软化点和粘度的老化参数L和r为评价指标,综合对比不同沥青的抗老化性能。研究结果表明：沥青针入度、软化点、延度和粘度与老化时间存在非线性关系,在开始时刻,老化速率大,后期随着时间的推移,老化速率趋于缓慢,最后达到平衡;沥青的老化过程可用动态模型表征,参数L和r能很好地表征沥青老化过程的老化度和老化速率,不同沥青的不同指标的老化参数排序不一致;采用灰色关联决策评价四种沥青的抗老化性能排序为：室内制备改性沥青优于90号A级基质沥青优于成品改性沥青优于70号A级基质沥青。     

多尺度纳米材料对沥青流变和老化性能的影响

采用布氏旋转黏度、动态剪切流变和弯曲梁流变试验,同时结合红外光谱试验对比研究了多尺度纳米材料对不同老化状态下4种沥青——SK-70和Alfa-70基质沥青、SBR和SBS改性沥青(SBRMA, SBSMA)流变性能的影响.结果表明:4种沥青经多尺度纳米材料改性后,布氏旋转黏度、复数模量及车辙因子均得到不同程度的提高;长期热氧和光氧老化后的疲劳因子降低,即抗疲劳性能得到改善,且对SBRMA的改善最明显.相比未改性沥青,多尺度纳米材料改性后4种沥青在各种老化方式下的复数模量老化指数均降低,而且SBSMA和SBRMA这2种聚合物改性沥青老化前后的丁二烯指数差值也降低,即4种沥青的耐热氧和耐光氧老化性能同时得到有效改善,且对SBRMA的改善效果最好.多尺度纳米材料提高了2种基质沥青的低温连续等级温度,但同时在一定程度上降低了2种聚合物改性沥青的低温连续等级温度.     

基于红外光谱法的SBS沥青光氧老化机理

通过AH-70基质沥青及PG76-22改性沥青的短期热氧老化(RTFO)和模拟光氧老化试验,运用红外光谱分析法研究真实环境中太阳光中紫外光对沥青胶结料的影响。探讨了沥青胶结料在紫外光和氧的双重因素的作用下,化学组分中各官能团的变化规律;从化学结构方面阐述了沥青胶结料的老化机理。     

沥青绝氧热老化行为与机理研究

为了研究沥青在绝氧状态下的老化特性,本文采用自行设计的模拟老化试验方法对LAL、ESSO 2种沥青进行了高温绝氧老化试验,通过对沥青不同老化时间的软化点、针入度、黏度、延度以及低温劲度模量进行对比分析,研究了沥青高温绝氧老化的性能衰变行为,并采用组分试验、胶体结构以及红外光谱(IR)分析,探讨了其微观变化及老化机理.结果表明,绝氧热老化过程中,沥青的高温性能先降低后提高,低温性能先提高后降低;老化过程中沥青分子的降解与交联聚合共存,在老化初期以断链分解为主,沥青变软,胶体结构向溶胶型转化;而随着时间的延长,交联聚合起主导作用,沥青的低温劲度和黏度增加,胶体结构逐渐向凝胶型转化.但与热氧老化相比,绝氧热老化物理性质和微观结构变化幅度相对较小.     

紫外光吸收剂UV326插层OMMT对沥青性能的影响

模拟光氧老化、热氧老化,分析紫外线吸收剂UV326插层OMMT复合改性剂对沥青材料的物理性能和老化性能的具体影响。结果表明,紫外光吸收剂UV326插层OMMT制备沥青能有效抑制沥青的老化,提高沥青的抗老化性能。用拟合公式拟合UV326/OMMT沥青在老化实验中部分性能指标的变化趋势,得出实验范围中的抗老化性能对应的最佳掺量为3wt%附近。     

多尺度纳米材料对再生沥青长期老化性能的影响

研究了由不同掺量有机蛭石（OEVMT）和纳米氧化锌（Nano ZnO）组成的多尺度纳米材料对再生沥青长期热氧和光氧老化性能的影响。利用薄膜烘箱对普通基质沥青进行老化以制得老化沥青,采用熔融共混方法,先将老化沥青、普通基质沥青以及再生剂按照一定的比例混合以制得再生沥青,再将多尺度纳米材料加入到再生沥青中制得多尺度纳米材料改性再生沥青。采用压力老化箱老化（PAV）和加速紫外光老化（UV）分别模拟再生沥青的长期热氧老化和光氧老化条件。通过传统物理性能试验和动态剪切流变试验评价了再生沥青的老化性能。结果表明:添加多尺度纳米材料提高了再生沥青老化前的高温稳定性、剪切变形抵抗力和弹性行为,但一定程度上削弱了其低温塑性变形能力;多尺度纳米材料有效改善了再生沥青长期热氧和光氧老化抵抗力;综合考虑长期老化性能数据,多尺度纳米材料的推荐掺量（质量分数）为1%OEVMT+3%NanoZnO。     

沥青紫外线老化仿真系统的建立

探讨了紫外线辐射条件下沥青光氧化的机理,分析了沥青光氧化速率的影响因素,并通过对青藏高原日光辐射强度和波段区间分布的调研,利用室内强紫外线老化环境箱对沥青材料进行室内外紫外线老化模拟对比分析,建立了沥青紫外线老化仿真系统.这对于西部受强日光紫外线辐射地区研究道路沥青光氧化老化提供了一种切实可行的方法.     

Experimental investigations on high temperature transition of asphalt

Asphalt exhibits Newtonian, non-Newtonian and viscoelastic behavior as the temperature is varied. This investigation reports the temperature at which asphalt exhibits non-Newtonian to Newtonian transition. Air blown, blended asphalt and petroleum pitch were tested at different aging conditions. The temperature at which the material exhibited shear rate independent viscosity was taken as the transition temperature. The transition temperature varied with processing method and aging conditions. It was seen that blended asphalt exhibited greater increase in apparent viscosity during aging when compared to air blown asphalt, whereas air blown asphalt showed greater shift in transition temperature for the same aging conditions.     

废机油残留物再生沥青的抗老化性能

以废机油残留物(REOB)作为沥青再生剂,从REOB自身、REOB再生沥青及REOB再生沥青混合料3个层次进行老化性能研究.通过延时薄膜烘箱老化试验(TFOT)(老化时间分别为5、10、15、20、25h),测定了REOB再生沥青、RA5再生沥青和基质沥青的质量及黏度变化,并采用弯曲梁流变试验评定3种沥青老化后的低温性能;利用对应的3种沥青混合料设计铺筑了室内足尺试验路面层,并采用自主研发的回转式加速加载试验系统(RALT)在常温及高温下开展了路面加速加载试验来评估其长期抗疲劳性能.结果表明:REOB再生沥青的抗短期老化性能(TFOT老化时间不超过10h)比RA5再生沥青好,但不如基质沥青,而其抗长期老化性能(TFOT老化时间不少于15h)最差;在长期老化后,REOB再生沥青因劲度急增且应力松弛性能骤降从而极易导致低温开裂;高温老化明显加剧了REOB再生沥青混合料路面在RALT加速加载条件下弯沉值的增长,使其在3种路面中最易发生疲劳破坏,说明将REOB用于再生沥青路面时,易使路面出现过早过度破坏.     

高黏沥青改性剂在贵州省干线公路养护工程中的应用

以自主研发的高黏沥青改性剂PEA为研究对象,以日本进口改性剂和某国产品牌改性剂作为平行对比,分别对高黏沥青和高黏沥青混合料的性能进行分析,并铺筑排水沥青路面试验段。结果表明,掺加高黏沥青改性剂PEA制备的混合料路用性能和施工性能优良,具有较好的耐老化性。路面经现场检测,各项技术性能符合《排水沥青路面设计与施工技术细则》(征求意见稿)要求。     

道路沥青的老化机理及预防

阐述了道路沥青老化的过程及原因，并对其老化机理及影响因素进行了分析，在此基础上提出了可行的预防措施，以提高沥青路面的耐老化性能，保证了沥青路面的质量。     

不同改性乳化沥青及其冷拌冷铺混合料性能研究

采用先乳化后改性方法制备SBR、SBS、水性环氧树脂(WEP)、VAE四种改性乳化沥青,基于改性乳化沥青蒸发残留物针入度、5℃延度、软化点、黏韧性试验确定最佳改性剂掺量,基于室内试验对比分析不同改性乳化沥青及其混合料的性能。结果表明,掺加SBR、SBS、WEP、VAE四种改性剂均可以显著提高乳化沥青的高温性能和黏韧性,并能显著提高乳化沥青混合料的力学性能、路用性能、抗疲劳性能和高温长期稳定性。建议用于乳化沥青改性剂时,SBR、SBS、WEP、VAE四种改性剂用量以不超过5%为宜。     

改性沥青施工温度确定和路用性能研究

沥青混合料的施工温度主要包括拌合温度和压实温度,其制约着沥青混合料配比设计和路面质量控制,直接影响路用性能。因此,选择合理的改性沥青施工温度在路面施工中显得尤为重要。基于沥青的黏性温度特性研究,讨论了沥青流变特性及温度对粘度的影响,确定了沥青的粘性温度曲线。通过易性试验对沥青混合料进行稳定性分析,研究了沥青混合料的配比并确定了改性沥青的施工温度。设计实验对沥青成型温度进行研究,得出温度对沥青混合料路用性能的影响,为今后改性沥青施工温度的确定以及路用性能的研究奠定了理论基础。