灰色系统理论在研究沥青老化中的应用

灰色系统理论提出了一种新的分析方法 ,称为系统的关联度分析方法。采用灰色系统理论研究了道路沥青老化后的组成变化与反映沥青的理化性能的针入度、软化点和反映沥青感温性能的针入度指数PI、当量软化点T80 0 、当量脆点T1.2 以及反映沥青抗老化性能的粘度、胶体不稳定指数Ic 变化的关系。关联度分析结果表明 ,影响它们的主要因素是沥青质含量的变化和胶体结构的变差。实验首次从数学的角度研究了沥青组成变化与沥青理化性能变化的关系 ,研究结果与经验分析的结果基本一致     

灰色系统理论在SBS改性沥青中的应用

采用灰色系统关联度分析法首次从数学的角度研究了SBS质量分数与改性沥青理化性能之间的关系。分析结果表明,SBS质量分数对反映沥青低温抗裂性能指标的5℃延度具有很高的关联度,并且对反映沥青高温性能和低温性能的其它指标:软化点、当量软化点(T800)、粘弹范围(T800-T1.2)、当量脆点(T1.2)等都有着较高的关联度,表明SBS显著改善改性沥青的低温性能和高温性能是提高改性沥青路用性能的关键。研究结果与经验分析的结果基本一致,说明在SBS改性沥青研究中引入灰色系统理论是可靠的,对改性沥青研究有一定的指导意义。     

沥青抗老化性能的研究

制备了5种牌号的重交通道路沥青，并通过薄膜烘箱（163℃，5h)实验前后正戊烷沥青质含量的变化及胶体不稳定指数和老化指数比较了它们的抗老化性能，同时建立了辽曙一区原油的切割温度及调和剂用量与使用性能关系的回归方程。实验结果表明：所建立的切割温度与针入度、软化点关系及调和的剂用量与针入度、软化点关系的回归方程对历青工业生产和使用具有一定的指导意义。沥青老化后针入度明显降低、软化点升高、延度变差。沥青的含量变化最快的道路沥青抗老化性能最差；胶体不稳定指数越小，胶体结构越稳定，抗老化性能越好；老化指数越大的沥青，抗老化性能越差。     

灰色系统理论在SBS改性沥青中的应用

采用灰色系统关联度分析法首次从数学的角度研究了SBS质量分数与改性沥青理化性能之间的关系。分析结果表明，SBS质量分数对反映沥青低温抗裂性能指标的5℃延度具有很高的关联度，并且对反映沥青高温性能和低温性能的其它指标：软件点、当量软化点（T800）、粘弹范围（T800－T1.2）、当量脆点（T1.2）等都有着较高的关联度，表明SBS显著改善改性沥青的低温性能和高温性能是提高改性沥青路用性能的关键。研究结果与经验分析的结果基本一致，说明在SBS改性沥青研究中引入灰色系统理论是可靠的，对改性沥青研究有一定的指导意义。     

沥青抗老化性能的研究

制备了 5种牌号的重交通道路沥青 ,并通过薄膜烘箱 (16 3℃ ,5h)实验前后正戊烷沥青质含量的变化及胶体不稳定指数和老化指数比较了它们的抗老化性能 ,同时建立了辽曙一区原油的切割温度及调和剂用量与使用性能关系的回归方程。实验结果表明 :所建立的切割温度与针入度、软化点关系及调和剂用量与针入度、软化点关系的回归方程对沥青工业生产和使用具有一定的指导意义。沥青老化后针入度明显降低、软化点升高、延度变差。沥青质含量变化最快的道路沥青抗老化性能最差 ;胶体不稳定指数越小 ,胶体结构越稳定 ,抗老化性能越好 ;老化指数越大的沥青 ,抗老化性能越差     

辽曙道路沥青感温性的评价

在总结了国内外相关文献的基础上,介绍和论述了评价道路沥青感温性的各项指标,并利用针入度指数对辽河油田曙光一区的超稠原油生产的道路沥青的感温性进行了评价,同时与国内外一些品牌的沥青进行比较。评价道路沥青感温性的指标包括针入度指数PI、针入度粘度指数、粘温指数等;评价沥青高温稳定性的指标有软化点、当量软化点;评价沥青低温性能的指标有脆点和当量脆点等。实验结果表明,辽曙一区原油研制的1号和2号高等级道路沥青的PI值、当量软化点和当量脆点符合中国石油化工集团公司Q/SHR003-1998和Q/SHR004-1998标准,与国外一些公司的标准相比,具有较好的感温性。     

SBS改性效果对基质沥青的依赖关系

SBS加入沥青后可以改善沥青的使用性能,SBS对基质沥青的改性效果与基质沥青的组成和性质有直接关系。首先以沙中减渣调合得到的沥青为基质沥青,加入不同量的SBS,考察了SBS对改性后沥青各个指标的影响,发现SBS可以使沥青针入度降低,软化点升高,低温延度(5℃)增加,抗老化性能增强,并从机理上对其进行了阐述。同时又以4种不同减渣经调和制得符合GB/T15180-94标准的AH-110的沥青为基质沥青,以胶体不稳定指数Ic为参数讨论了加入相同量SBS对不同基质沥青的改性效果,发现Ic越小,针入度、软化点、低温延度(5℃)、粘度(60℃)的变化程度越大。同时发现基质沥青的老化指数越高,SBS对其抗老化性能改善越显著。     

沙特沥青老化动力学研究

研究了用沙特减渣调配出的两种高等级道路沥青，在老化过程中正戊烷沥青质的变化及针入度、软化点、延度等指标的变化。并根据正戊烷沥青质的变化，进行了沥青老化动力学研究，计算得到了有关动力学参数，得出了动力学方程，计算值与试验数据相吻合，初步揭示了沥青组成与其抗老化性能之间的关系。结果表明，高等级道路沥青老化属于一级动力学反应。与AH－90相比AH－70沥青具有较高的反应活化能，反应速度常数较小，具有较低的老化速率和较好的抗老化性能。同时，老化过程中，沥青针入度、软化点及延度的变化进一步证明了所得动力学模型是可靠的。     

基于BP神经网络沥青混合料低温弯拉应变预测模型

目的分析影响沥青混合料低温弯拉应变的因素,预测沥青混合料低温弯拉应变.方法基于Mablab7.1平台,应用灰色关联熵法分析了影响沥青混合料低温弯拉应变的因素,建立了结构为9-14-1的三层沥青混合料低温弯拉应变的BP神经网络预测模型.结果根据灰色关联熵法分析,确定了5℃延度、针入度指数PI、当量脆点t1.2、当量软化点t800、FAc比、25℃针入度、FAf比、软化点、CA比等9个影响因素作为神经网络模型的输入因素.通过43组试验数据对BP神经网络模型进行了学习训练,并用另外5组试验数据对模型进行了检验.预测结果与实测结果误差在工程要求精度范围以内.结论预测结果与实测结果的拟和程度较高,预测模型可信,可用于沥青混合料低温性能预测.     

两种流变仪在沥青性能评价方面的应用

高温车辙及低温开裂是沥青路面在使用过程中普遍存在的问题。其中沥青作为结合料,其性能的好坏是影响沥青路面使用寿命的重要因素。常规评价沥青性能的方法是利用针入度、软化点、延度、粘度等指标,及三点针入度回归后得到的当量软化点(T800)、当量脆点(T1.2)来评价沥青的使用性能。而SHRP新的评价沥青性能的方法模拟了沥青路面在使用过程中的实际情况,因而在许多方面得到了推广和应用。选用国内外有代表性的几种沥青,按照AASHTO标准方法,用动态剪切流变仪及弯曲梁流变仪对沥青的高、低温性能进行了评价,并与常规评价沥青的方法进行了对比。试验结果表明,利用这两种流变仪评价沥青的使用性能与常规评价指标有很好的相关性。此外,两种流变仪测定的指标能够反映沥青结合料的流变性随荷载、时间、温度的变化而发生的变化,是一种更为合理的评价手段。同时,探讨了影响沥青高温车辙及低温开裂的主要因素。     

沙特沥青老化动力学研究

研究了用沙特减渣调配出的两种高等级道路沥青,在老化过程中正戊烷沥青质的变化及针入度、软化点、延度等指标的变化。并根据正戊烷沥青质的变化,进行了沥青老化动力学研究,计算得到了有关动力学参数,得出了动力学方程,计算值与试验数据相吻合,初步揭示了沥青组成与其抗老化性能之间的关系。结果表明,高等级道路沥青老化属于一级动力学反应。与AH-90相比AH-70沥青具有较高的反应活化能,反应速度常数较小,具有较低的老化速率和较好的抗老化性能。同时,老化过程中,沥青针入度、软化点及延度的变化进一步证明了所得动力学模型是可靠的。     

聚酯纤维增强沥青的结构与性能

分析测试了几种聚酯纤维的特性粘度、形貌与微观结构及其改性沥青的软化点、针入度、延度和针入度指数.结果表明,聚酯纤维显著提高了沥青软化点、降低了延度与针入度和温度敏感性,纤维的微观结构与性能差异对纤维沥青胶料的软化点与延度影响明显.     

道路沥青老化后组成与使用性能关系的研究

采用正庚熔剂沉淀和1％H2O－AlO3吸附色谱法将沥青分成饱和分、芳香分、胶质和沥青质4个组分。通过对沥青老化后组成与使用性能的考察，得出了二者的变化关系。沥青老化时，饱和分减少且几乎不变，芳香分和胶质减少，沥青质明显增加，主要变化的组分是胶质和沥青质；同时，软化点近似呈线性形式上升，针入度近似呈指数形式下降，延度降低。沥青质含量高的沥青，软化点高，针入度小，延度低；胶质使沥青具有良好的塑性和粘附性，并提高延度；饱和烃和芳香烃影响沥青的低温延度和粘结性。可为高等级道路沥青分析、生产及其它工艺提供依据。     

彩色沥青的路用性能

以辽河沥青(AH-70)为基质沥青,在一定的工艺条件下,加入各种添加剂,调和剂和颜料,采用调和法制备出了符合GB/T15180-94的4种牌号重交通道路标准的彩色道路沥青。对其中的70#、90#两个牌号的彩色沥青路用性能进行了分析,并用粘度法对其抗老化性能进行了评价。路用性能分析的结果表明,所研制的两种彩色道路沥青针入度指数PI在-1.2～+1.0之间,具备良好的感温性能;当量软化点T800,当量脆点T1.2和粘弹区间(T800-T1.2)均相近或优于相应的沥青标准,具有良好的高温稳定性和低温开裂性;70#彩色沥青老化指数低于90#彩色沥青,抗老化性较好。     

生物沥青再生沥青结合料使用性能

为研究生物沥青用作沥青再生剂的可能性,选用蓖麻油生物沥青为再生剂制备再生沥青,并通过试验研究了旋转薄膜烘箱(rolling thin film oven,RTFO)老化前后该种生物沥青掺量对再生沥青相关技术指标的影响.结果表明:随着生物沥青掺量的增加,再生沥青针入度增大,软化点降低,30%掺量的生物沥青可将老化沥青的针入度恢复到原样沥青水平.然而,生物沥青对延度的改善较差.此外,再生沥青135℃黏度、当量软化点和当量脆点降低,针入度指数PI和塑性温度范围逐渐增大,RTFO老化后残留针入度比减小,软化点增量、黏度老化指数逐渐增大.生物沥青的加入改善了再生沥青的感温性能和低温性能,对高温性能表现出不利影响.随着生物沥青掺量的增加,再生沥青抗老化性能逐渐减弱,但在30%掺量范围内,生物沥青再生沥青的抗老化性能仍不低于原样沥青水平.     

道路沥青老化后组成与使用性能关系的研究

采用正庚烷溶剂沉淀和 1%H2 O -Al2 O3 吸附色谱法将沥青分成饱和分、芳香分、胶质和沥青质 4个组分。通过对沥青老化后组成与使用性能的考察 ,得出了二者的变化关系。沥青老化时 ,饱和分减少且几乎不变 ,芳香分和胶质减少 ,沥青质明显增加 ,主要变化的组分是胶质和沥青质 ;同时 ,软化点近似呈线性形式上升 ,针入度近似呈指数形式下降 ,延度降低。沥青质含量高的沥青 ,软化点高 ,针入度小 ,延度低 ;胶质使沥青具有良好的塑性和粘附性 ,并提高延度 ;饱和烃和芳香烃影响沥青的低温延度和粘结性。可为高等级道路沥青分析、生产及其它工艺提供依据     

两种道路沥青抗老化性能的比较

研究了鞍山半氧化道路沥青的老化过程 ,提出了 2种沥青的动力学模型。通过对老化后 2种道路沥青使用性能、粘度以及胶体不稳定指数的变化 ,比较了它们的抗老化性能的优劣 ,并对道路沥青的老化机理进行了分析。结果表明 ,所提出的动力学模型能够很好的描述 2种道路沥青的老化速率。由dx/dt(AH - 90 ) >dx/dt(AH- 70 )可以初步证明AH - 70的抗老化性能优于AH - 90。老化后 ,AH - 70的针入度、软化点变化率均小于AH - 90的相应指标 ,AH - 70的老化指数也小于AH - 90的老化指数 ,这些都证明了AH - 70的抗老化性能好于AH - 90的抗老化性能。随着沥青老化的进行 ,沥青各组分都向着更重的方向转化 ,沥青质含量增加 ,沥青胶体的原有平衡结构遭到破坏 ,导致沥青使用性能变差     

沙特混合减压渣油氧化试制沥青

为了研究由沙特混合原油生产沥青的可行性,将沙特轻、重质原油按１ ：１ 混合后在实验室实沸点蒸馏装置蒸馏,分别得到大于５１０ ,５２０ 和５３０ ℃的混合减压渣油。在３ Ｌ·ｋｇ － １·ｍｉｎ － １ 空气通入量,２６０ 和２８０ ℃下对所得渣油在实验室釜式氧化装置进行了０ ．５ ～１１ ．５ ｈ 空气氧化。讨论了关联产物软化点的氧化速率,拟合了针入度与软化点之间的关系。结果表明,在氧化过程中,氧化产物的软化点随着氧化时间的延长线性升高,针入度随着软化点的升高呈指数规律下降。结合氧化速率方程和针入度与软化点的关系,可分别预测由３ 种渣油生产所要求沥青产品所需氧化时间。通过氧化,可由沙特混合减压渣油制取符合ＧＢ／Ｔ１５１８０ 、ＡＨ－ １１０ 、ＡＨ－ ９０ 和ＡＨ－ ７０ 以及ＧＢ４９４ 技术指标的高等级道路石油沥青和建筑石油沥青。研究结果可作为工业过程设计之参考     

沙中高等级道路沥青抗老化性能的研究

以软化点为参数建立了沥青一级老化动力学模型，为研究沥青抗老化性能提供了一种简便可行的分析方法。并用该动力学模型对用沙中减渣研制的符合Q／SHR003—98标准的AH-70和AH-90两种高等级道路沥青的抗老化性能进行了比较，求得了动力学参数，同时用正戊烷沥青质老化动力学模型和老化指数方法比较了两种沥青的抗老化性能。结果表明，以软化点为参数的动力学模型与用正戊烷沥青质为参数的老化动力学模型以及用老化指数方法分析的结果完全一致，以软化点为参数建立的沥青老化动力学模型，能够很好的描述沥青的老化速率。通过对两种道路沥青抗老化性能的比较，表明AH-90沥青的抗老化性能优于AH-70沥青。     

硫酸钙晶须和聚酯纤维复合改性沥青混合料的疲劳性能

为研究硫酸钙晶须和聚酯纤维掺量对沥青混合料疲劳性能的影响,通过对比复合改性沥青老化前后针入度、延度及软化点的变化差值,得出不同掺量外加剂对沥青抗老化性能的效应,以验证复合改性的可行性;进一步通过四点弯曲疲劳试验,对外加剂掺量、拉应变水平与沥青混合料疲劳寿命之间的关系进行了研究.结果表明:加入两种外加剂可使沥青和沥青混合...