基于流变学的高黏改性沥青高低温性能研究

为了研究高黏改性沥青的高低温流变特性,选择3种高黏改性沥青为研究对象,通过温度扫描试验、多应力重复蠕变试验和弯曲梁蠕变试验,分别研究了高黏改性沥青的高低温性能。结果表明,高黏改性沥青均具有较高的车辙因子,其中成品高黏改性沥青的车辙因子最高;多应力重复蠕变试验可以反映沥青抵抗永久变形的能力,成品高黏改性沥青的抗永久变形能力最强;高黏改性沥青的蠕变劲度、蠕变速率与温度呈指数关系,高黏改性沥青的蠕变劲度明显优于基质沥青,成品高黏改性沥青的低温连续分级温度最高,其低温流变性能最好。     

橡胶粉改性沥青制备及性能试验研究

为制备沥青路面用橡胶粉改性沥青,针对胶粉目数、胶粉掺量、剪切时间、制备温度与剪切速率等影响因素,采用5因素4水平正交试验方案,以延度、弹性恢复率、抗剪强度、离析软化点差及粘温回归系数|B|值作为评价指标,遴选出橡胶粉改性沥青制备优方案,并制备出橡胶粉改性沥青;在此基础上,对其作用机理和路用性能进行分析.研究结果表明:采用掺量为24%的30目胶粉、剪切时间60 min、制备温度205 ℃、剪切速率5000 r/min制备出的橡胶粉改性沥青路用性能优异;均匀分散于沥青体系中的多孔状胶粉颗粒吸收沥青中的轻质组分,产生溶胀作用及微弱化学反应并呈空间网状交联结构,是橡胶粉改性沥青性能优异的主要原因.     

玉米木质素废料改性沥青流变性能试验研究

为了研究玉米木质素工业废料在沥青改性中应用的可行性,本文首先采用针入度、软化点、测力延度等试验,考察了玉米木质素改性沥青的基本性能,然后利用高温动态剪切流变仪（DSR）温度扫描试验、低温弯曲梁流变仪（BBR）试验、多重应力蠕变恢复（MSCR）试验,针对玉米木质素改性沥青的流变性能进行综合分析。结果表明：木质素掺入后降低了沥青针入度、增大了软化点与测力延度峰值;流变试验表明,木质素可提升沥青老化前抗车辙性能、蠕变条件下应力恢复性能,但木质素对沥青老化后抗车辙性能以及低温抗裂性能具有一定不利影响。     

硅藻土改性沥青材料性能研究

为确定硅藻土对于沥青材料性能的改善效果,优选硅藻土微粉材料,全面测试硅藻土微粉的各项物化性能,借助一定的处理手段对硅藻土微粉进行表面处理和优化改性,在此基础上,制备硅藻土改性沥青,系统研究硅藻土掺量对沥青材料高温、低温等路用性能的影响规律,并借助微观研究手段对硅藻土在沥青中的微观形貌进行合理表征。研究结果发现,硅藻土材料能够改善沥青材料的高温性能,但对于低温性能改善效果有限,同时,其在沥青中分布均匀,未出现团状聚集态分布。     

地聚合物改性沥青混合料性能试验研究

为研究地聚合物用量对沥青混合料路用性能的影响,通过一系列室内试验分别研究了不同掺量（3%、5%和7%）地聚合物的改性沥青混合料高低温和水稳定性、抗疲劳性能,并以70#基质沥青与SBS改性沥青作为对照组,试验结果表明,地聚合物可大幅度改善沥青混合料的高温抗车辙能力和抗水损害性能,但受其自身材料特性作用,对于沥青混合料的低温抗裂性和抗疲劳特性具有一定不利影响,在实践应用中须严格控制其用量。     

RST高黏改性沥青感温性及贮存稳定性评价

采用RST改性剂制备高黏改性沥青,RST掺量为7%,9%,11%,13%,15%及17%,探究RST掺量对高黏改性沥青感温性及贮存稳定性的影响。首先,测定并计算RST高黏改性沥青的针入度指数(PI)、针入度黏度指数(PVN)及黏温指数(VTS),就不同环境温度下感温性进行评价;其次,采用离析管试验法测试(163±5)℃储存48 h后软化点差,就贮存稳定性进行评价;最后,通过荧光显微镜分析改性机理。结果表明,中温及中高温环境下,RST高黏改性沥青的感温性随改性剂掺量增加而改善;高温环境下,随RST掺量增加高黏改性沥青感温性呈先增大后减小。掺量不超过15%时,RST可吸收沥青中轻质组分并形成稳定的网状结构,提高沥青贮存稳定性;掺量超过15%时,RST在沥青中形成条状结构且发生离析现象,贮存稳定性不佳。     

基于多应力蠕变恢复评价木质素改性沥青高温性能

基于多应力重复蠕变恢复试验,对短期热氧老化前后不同质量比的木质素改性沥青进行高温蠕变性能研究,根据温度和应力影响的蠕变恢复能力评价指标进行分析。结果表明,木质素改性沥青在高温环境中,其特定的空间结构分子间作用力显著降低,导致沥青黏弹性减弱。在温度和应力加载过程中,沥青的不可恢复弹性变形性能上升,逐渐由弹塑性损伤过渡到蠕变损伤,抵抗永久变形能力开始下降,沥青逐步向非线性流变演变,表现出结构内部出现部分蠕变破坏现象。鉴于沥青线性/非线性流变行为,参考不可恢复蠕变模量的应力敏感性指标判定标准,得到短期老化前后试样的交通等级及非线性流变范围,对道路工程沥青路面建设具有理论和实践价值。     

基于正交试验的废轮胎胶粉改性沥青微观特性研究

通过4水平4因素正交试验设计方案制备了废轮胎胶粉改性沥青,并对最优组合胶粉改性沥青进行了薄膜烘箱老化试验。通过对沥青基础指标的测试及傅里叶变换红外光谱、四组分及热重的分析,从宏观角度评价了不同沥青的性能变化,微观角度分析了胶粉改性沥青的化学组分及变化规律。研究结果表明,胶粉改性沥青的最优配比组合为胶粉掺量17%（质量分数,下同）、搅拌温度180 ℃、改性剂质量配比1/6和增塑剂掺量4%。用胶粉改性后沥青的红外光谱特征吸收峰的形状及位置未变,但强度发生变化;使化学组分的含量产生了变化,饱和分和芳香分减少、胶质和沥青质增加。胶粉的掺入降低了沥青的热降解速率,提高了初始降解温度及最终残留物含量,改善了沥青的热稳定性。     

基于正交试验的多聚磷酸复配SBS改性沥青粘弹性研究

为了探究多聚磷酸(PPA)复配SBS改性沥青组成材料对其粘弹性的影响,本文以SK90#基质沥青、SBS改性剂、抽出油、稳定剂、PPA、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为原材料,在正交试验设计的基础上,用高速剪切机制备了PPA复配SBS改性沥青,利用动态剪切流变仪分析了其粘弹特性.结果表明:(1)随着温度的升高,PPA复配SBS改性沥青的抗车辙因子随之降低、弹性减弱、抗永久变形能力降低,而其相位角增大、粘性增强、不可恢复变形能力提高.(2)当多聚磷酸的掺量为0.5％,复配改性沥青的其他组分选择最大掺量(均为3号水平)时提高了其粘弹性能,达到最优流变性能.(3)当PPA掺量为0.5％,SBS掺量为4％,抽出油掺量为2％,DBP为2％时,其复配改性沥青的性能最佳.     

高掺量胶粉改性沥青SRA-20混合料设计及性能研究

基于沥青混合料是由沥青砂浆、粗集料和空隙组成的设计理念,为测定沥青砂浆掺加量对混合料的性能影响,通过PCG旋转压实法测定粗集料的骨架间隙率,采用次集料逐级填充测定骨架间隙率,得出I级、II级、III级、IV级最小骨架间隙率,按最小骨架间隙率的85％、95％、100％和110％分别填充沥青砂浆,测定其高、低温性能,疲劳性能和动态模量.试验结果发现,随着沥青砂浆填充率的增加,混合料动稳定度呈降低趋势;混合料的最大弯拉应变呈增大趋势;混合料的抗疲劳性能逐渐增强;在相同的试验温度和加载频率下,动态模量呈增大趋势.填充率与混合料的动稳定度呈现负相关;填充率与混合料最大弯拉应变呈现正相关性.该种设计方法与路用性能直接关联,具有实际的应用价值.     

正交设计法优选沥青顺酐化制备工艺

优选沥青顺酐化制备工艺;以顺酐转化率为指标,以反应温度、顺酐浓度和搅拌速率为考察因素,采用正交试验法优选最佳制备工艺;温度为160℃,浓度为2 g顺酐/100 g沥青,搅拌速率为200 r/min时顺酐转化率最高;顺酐转化率只与反应温度有关,与顺酐浓度和搅拌速率无关。     

一种胶粉改性沥青降粘剂的研究

采用硬脂酸酰胺作为胶粉改性沥青混合时的降粘剂,从而改善胶粉改性沥青的流动性,降低胶粉改性沥青的混合温度。利用Brookfield沥青粘度仪跟踪添加降粘剂后胶粉改性沥青粘度,测试添加降粘剂后改性沥青3大性能指标即软化点、针入度和延度,从沥青四组分角度对降粘机理进行分析。结果表明:硬脂酸酰胺对改性沥青降粘效果明显,从而可以降低改性沥青的加工温度。同时对性能指标有一定影响,在135℃达到降粘与性能的最佳平衡。     

新型高粘度齿轮泵的性能试验研究

在性能试验的基础上,建立了计算新型高粘度齿轮泵的极限转速、功率、效率等的经验公式,为该类泵的应用和设计提供依据。     

基于动水冲刷试验的温拌高黏沥青混合料水稳定性研究

本文对排水沥青路面水稳定性进行研究,通过浸水马歇尔稳定度试验、肯塔堡飞散试验和冻融劈裂试验对比分析高黏沥青和两种温拌高黏沥青混合料的水稳定性,并引入高精度河流动力学水槽试验系统,设计冻融循环-动水冲刷-劈裂耦合试验,研究温拌高黏沥青混合料的水稳定性,在不同冲刷高度、冲刷速度和冲刷时间下对三种OGFC-13型高黏沥青混合料的质量损失率和劈裂强度比进行研究。试验结果表明:高黏沥青混合料残留稳定度有超100%的现象,三种沥青混合料浸水飞散损失量均在11%以下,且冻融劈裂强度比在95%以上,试验结果无明显差异,现行试验方法无法有效评价温拌高黏沥青混合料的水稳定性;冻融循环-动水冲刷-劈裂耦合试验中,冲刷速度和时间对高黏沥青混合料水稳定性影响最大,冲刷3 d后质量损失率可达4%,经30 L/s的速度冲刷后,高黏沥青混合料的质量损失率超过5%,劈裂强度比降至85%以下;温拌高黏沥青混合料的水稳定性可采用冻融循环-动水冲刷-劈裂耦合试验进行评价。     

高性能改性单基发射药的制备与性能

以高氮量单基发射药为原料,使用先吸收NG、后吸收聚酯钝感剂的两步法工艺,成功制备出高能钝感单基药(HEDS).试验表明,对比单基发射药,HEDS发射药的能量更高,燃烧渐增性更强,吸湿性更小.随NG加入量增大,钝感剂加入量减小,HEDS发射药的爆热增大.HEDS发射药具有十分优异的燃烧渐增性能,且钝感剂含量对其燃烧渐增性有显著影响,这种特性与其特殊结构有关.HEDS发射药的点火性能有待改进.     

高性能改性单基发射药的制备与性能

以高氮量单基发射药为原料,使用先吸收NG、后吸收聚酯钝感剂的两步法工艺,成功制备出高能钝感单基药（HEDS）。试验表明,对比单基发射药,HEDS发射药的能量更高,燃烧渐增性更强,吸湿性更小。随NG加入量增大,钝感剂加入量减小,HEDS发射药的爆热增大。HEDS发射药具有十分优异的燃烧渐增性能,且钝感剂含量对其燃烧渐增性有显著影响,这种特性与其特殊结构有关。HEDS发射药的点火性能有待改进。     

增塑剂对天然沥青改性沥青及沥青混合料高低温性能影响

为研究增塑剂对天然沥青改性沥青及沥青混合料高低温性能的影响,采用特立尼达湖沥青(TLA)和布敦岩沥青(BRA)制备天然沥青改性沥青,进而采用邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和偏苯三酸三辛酯(TOTM)增塑剂对其改性,进行DSR和BBR试验分别评价其高低温性能,进行车辙试验和小梁弯曲试验分别评价对应沥青混合料高温稳定性和低温抗裂性。结果表明:增塑剂对天然沥青改性沥青及沥青混合料高温性能有不利影响,但能使其低温性能明显改善,且增塑剂掺量越高,上述效应越明显;DBP对天然沥青改性沥青及沥青混合料高温性能的不利影响程度高于TOTM,但对其低温性能的改善作用优于TOTM;DBP和TOTM对TLA改性沥青高温性能的不利影响程度高于BRA改性沥青,但对TLA改性沥青低温性能的改善作用更好。     

HPD温拌剂对高粘沥青性能影响研究

为了研究自主研发的新型HPD温拌剂对高粘沥青性能的作用效果,考察了HPD掺量为0％、1.8％、2.0％、2.2％对高粘改性沥青的高低温性能、粘温特性、破坏温度及其微观结构的影响,并以掺量为2.0％的Sasobit温拌高粘沥青作为对比.实验结果表明:HPD温拌剂加入后可以提高沥青的高温特性,且效果要好于同掺量的Sasob...     

高弹性SBS改性沥青的研究及应用

采用IRPC 70#A级基质沥青、CPC 90#A级基质沥青、SBS改性剂、稳定剂、抽出油等制备成高强度、高粘度、高弹性SBS改性沥青,对其指标及混合料性能进行检验。探索用高弹性SBS改性沥青铺筑2~2.5 cm应力吸收层,解决水泥路面白改黑、钢桥路面反射裂缝问题。结果表明,通过优质的70#A级或90#A级基质沥青,添加足够比例的SBS改性剂、稳定剂、抽出油等制作成的高弹性SBS改性沥青,能够作为应力吸收层解决反射裂缝问题。因具备高粘度、高强度性能,也可广泛应用于钢桥面,水泥路面防水粘结层。