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.     

再生剂对老化沥青性能的影响

采用动态剪切流变仪(DSR)对一定的实验温度(160℃)下加入分乳液再生剂a1和油液再生剂a2的老化沥青胶浆的流变学性能进行了评价。结果表明:分别加入两种再生剂后,老化沥青的流变性发生显著变化,a1再生剂的再生效果与其本身含水量有关,a2再生剂的再生效果较好。     

生物油对再生沥青流变性能影响的研究

为评价生物油对再生沥青胶结料流变性能的影响规律,以餐饮废油制备得到的生物油和老化沥青为原材料,通过高速剪切试验分别配制出了不同生物油掺量的再生沥青.对比分析同等条件下试样的流变性能变化规律后认为:掺入生物油后,其对再生沥青的MSCR流变性能水平恢复有限,并且远未恢复至基质沥青的流变性能水平;当生物油掺量为5％时,再生沥...     

沥青再生剂老化性能分析

针对目前沥青再生剂抗老化性能差的问题,研究测试分析了自制再生剂A与商用再生B的老化性能。研究选择了基质沥青,A再生沥青和B再生沥青为研究对象,通过短期老化和长期老化后沥青针入度、延度和流变指标的变化,分析两种再生沥青的老化性能,并通过热重测试研究了两种再生沥青老化性能存在差异的原因。结果表明,A再生沥青老化后的针入度、延度和复数模量变化率较低,具有较好的抗老化性能,因为再生剂A分解温度较高,易挥发的轻质组分含量较低。     

现场老化对沥青胶结料性能的影响

研究了沥青路面不同深度处沥青胶结料的老化程度.比较了现场老化沥青和室内老化沥青的流变性能,并评价了路面不同深度处老化沥青的流变性能.     

再生剂对老化沥青流变性能和微观结构的影响

采用动态剪切流变(DSR)、弯曲梁流变(BBR)试验,研究了再生剂对老化沥青高温抗车辙和低温抗开裂能力的影响,并以红外光谱(FTIR)和原子力显微镜(AFM)研究了原样、老化和再生沥青的官能团组成及微观结构.结果表明:再生剂能增强老化沥青的低温抗开裂能力,但同时会降低其高温抗车辙能力;再生剂A主要成分为富含芳烃的轻质组分,而再生剂B是包含多种极性官能团的复杂混合物,可与老化沥青发生化学反应,使老化沥青某些特定官能团的吸收峰强度降低;沥青老化后极性成分聚集受阻,加入再生剂可增强沥青分子运动能力,促进极性成分聚集,使蜂状结构尺寸变大、数量减小,面积比例和高度增大,这些微观结构的改变可能是沥青老化和再生过程中流变性能发生变化的内在原因.     

沥青再生还原剂性能的研究

在沥青路面上喷洒一定量的再生还原剂,能够改善路面的路用性能,延长路面使用寿命。为了使再生还原剂发挥最大的效果,文章通过一系列的室内试验,对两种再生还原剂在改善老化沥青再生性能方面进行了初步研究,分析了再生还原剂在不同掺量的情况下对老化沥青再生性能的影响。文章提出了科学的选择再生还原剂的种类,根据沥青的老化程度合理确定再生还原剂的最佳用量,从而达到最佳的再生效果。     

水性环氧树脂对SBR改性乳化沥青老化前后性能的影响

采用水性环氧树脂（WER）对SBR改性乳化沥青进行复合改性,分析不同WER掺量的SBR改性乳化沥青老化前后的基本物理性能、流变性能,并进行红外光谱分析。结果表明,加入WER后,SBR乳化沥青的高温稳定性明显增强,针入度和延度减小,软化点升高;WER可以提高SBR改性乳化沥青的抗老化性能,而且这种效果随着WER掺量的增加而更加明显,建议WER的掺量应控制在9%～15%。     

老化沥青热再生有效再生率检测方法

基于对流传质理论分析了沥青路面热再生过程中老化沥青与新沥青、再生剂的混溶机理,认为老化沥青预热温度、再生剂扩散能力以及再生沥青混合料拌和时间是影响老化沥青有效再生率的重要因素.设计提出了能够良好模拟实际热再生工艺条件的老化沥青有效再生率检测方法,试验分析了老化沥青预热温度、再生剂添加与否、再生沥青混合料拌和时间对老化沥...     

沥青老化方式对沥青性能的影响

为了研究沥青老化过程中氧气的存在是否对沥青老化后的性能有影响,该文通过选取SK-70和PJ-90两种沥青在薄膜烘箱和真空干燥箱的老化下,对其加热前和加热后的质量变化、针入度、软化点以及沥青的四组分的变化进行了研究。研究表明,不管老化条件是有氧还是无氧,老化后的沥青的性能发生了明显的变化,针入度变小,软化点升高,饱和分和芳香分减少,胶质与沥青质增加。只是,氧气的存在加速了沥青的老化进程。     

老化对胶粉和SBS改性沥青流变性能的影响

为研究短期老化作用对胶粉(CR)改性沥青和SBS改性沥青流变性能的影响,通过旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)对CR改性沥青和SBS改性沥青进行短期老化,然后在不同温度和荷载频率下进行动态剪切流变试验(DSR),结合扫描电子显微镜(SEM),对CR改性沥青和SBS改性沥青的流变性能和微观结构进行了研究.结果表明:老化前橡胶粉及SBS改性剂都能与沥青达到良好共融,老化后SBS改性剂与沥青的界面结合状况却差于橡胶粉与沥青的界面结合状况;老化作用使CR改性沥青和SBS改性沥青由储存模量G′(弹性)占主导作用转向由损失模量G″(黏性)占主导作用的温度转化点向高温转移;短期老化作用在高温下对SBS改性沥青产生的影响较大;短期老化前后,CR改性沥青较SBS改性沥青具有更强的高温抵抗变形能力和抗车辙能力;随加载频率增大,2种改性沥青的高温抗车辙能力都得到增强.     

再生沥青混合料性能研究

该文通过再生沥青混合料和再生沥青的复合模量,探讨旧沥青混合料掺量对混合料以及再生沥青的影响。对于PG 64-22级沥青,考虑了15%,25%,40%三个旧料掺量水平;对于PG58-28,考虑了25%和40%两个旧料掺量水平;同时以PG64-22沥青,不添加旧料作为对照组。成型后的混合料试件在三个不同的温度下进行测试以确定其复合动态模量（｜E＊｜）。同时分别在相同的温度下对抽提后的再生沥青,抽提后新沥青以及新沥青进行复合剪切模量测试（｜G＊｜）。对混合料试件进行了低温蠕变和间接拉伸试验,以确定其低温蠕变柔量和间接拉伸强度,以用来预估路面的临界开裂温度。统计分析结果表明,旧料掺量为15%和25%时,其平均强度和动态模量没有显著差别。只有当温度较高时,对照组和旧料掺量为40%的混合料间存在一些差异。     

基于介电性质的沥青抗老化性能量化表征与分析

通过对热氧老化前后的90^#基质沥青、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）改性沥青进行三大指标、布氏黏度、频率扫描、线性振幅扫描和介电常数测试,研究了老化前后沥青基础指标、流变学指标、疲劳性能及沥青组分的变化情况,量化了短、长期老化后各指标的变化情况,并建立了沥青组分与性能指标之间的量化关系.结果表明：采用三大指标描述沥青老化程度时,针入度指标评价最为合理;基质沥青的黏度、温度敏感性、复数剪切模量主曲线和抗疲劳性能受热氧老化的影响大于SBS改性沥青;基质沥青的黏度和温度敏感性在短期老化过程中变化更明显,SBS改性沥青的黏度和温度敏感性在长期老化过程中变化更明显;2种沥青的抗疲劳性能和复数剪切模量的衰减主要发生在长期老化过程中;采用介电常数对沥青组分进行划分,并以此关联沥青老化前后性能变化的分析方法是可行的.     

短期老化对桥梁无缝伸缩缝沥青胶结料的影响

通过薄膜烘箱老化试验(TFOT)模拟无缝伸缩缝沥青胶结料的高温短期老化过程,分析老化后沥青胶结料的质量损失、弹性回复率以及流变性能。试验结果表明高温老化导致沥青胶结料中轻组分挥发,低温弹性回复下降,高低温复合模量增加,但相位角变化较小,车辙因子和疲劳因子大体呈增趋势。短期老化后沥青胶结料仍表现出很好的粘弹性,有利于保持其使用性能。     

胶粉复配RET改性沥青老化前后流变特性与老化机理

采用动态剪切流变和弯曲梁流变试验,研究了胶粉复配反应性弹性体三元共聚物(RET)改性沥青经历短期及长期老化前后的高低温流变特性,并与SBS复配RET改性沥青进行了对比;通过原子力显微镜对胶粉复配RET,SBS复配RET改性沥青老化前后的改性机理进行了初步分析.结果表明:胶粉、RET的掺入能改善沥青老化前后的高温性能;相比于SBS复配RET,胶粉复配RET对短期老化前后沥青的高温性能改善更显著,且长期老化后其劲度模量增长幅度更低;随着RET掺量的增加,胶粉复配RET,SBS复配RET改性沥青老化前后的高温抗变形能力随之增强,其低温性能变化不大;胶粉复配RET改性沥青的微观形态中出现明显的"黑白斑点"结构,相较于SBS复配RET改性沥青,胶粉复配RET改性沥青老化后的黏结力与耗散能提高,弹性模量降低,抗老化性能更好.     

热老化下沥青胶浆微观结构及自愈合性能评价

为研究热老化作用下沥青胶浆的自愈合特性,针对3种沥青胶浆,利用原子力显微镜(AFM)、动态剪切流变仪(DSR)、弯曲梁流变仪(BBR)进行微观结构、疲劳—愈合—再疲劳、蠕变—愈合—再蠕变测试,通过2个愈合指数(H I1和H I2)研究了愈合温度、沥青种类、粉胶比、老化程度、破坏程度及愈合时间对沥青胶浆自愈合性能的影响.结果表明:老化后基质沥青胶浆中蜂形结构变化显著,而老化后SBS改性沥青胶浆和胶粉改性沥青胶浆的微观结构较为稳定,微观结构的改变潜在影响沥青胶浆的自愈合性能;基于累计耗散能建立的愈合指数H I1和基于时间轴与劲度模量主曲线在双对数坐标下所围面积SA而建立的愈合指数HI2能很好地反映沥青胶浆的自愈合性能;低粉胶比沥青胶浆的自愈合能力更好,老化程度的加深导致沥青胶浆的自愈合能力降低,经历低温后改性沥青胶浆的愈合能力较好.     

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.