橡胶沥青胶结料的老化与再生研究

采用热氧老化的方法研究了老化对橡胶沥青胶结料粘弹性的影响规律,并通过添加再生剂对其软化点、针入度和延度等性能进行恢复。实验结果表明,老化后基质沥青和橡胶沥青的软化点升高、针入度变小、延度降低;老化过程中,基质沥青软化点和针入度的衰减率均大于橡胶沥青,但延度的衰减率则小于橡胶沥青;再生剂能够恢复橡胶沥青性能,但和原样沥青相比,软化点和延度有所降低,针入度则略有增加;延度的再生恢复效率最高,其次是针入度和软化点。     

沥青针入度指数测定试验过程中遇到的问题及简单分析

沥青针入度指数试验检测过程中经常碰到几次试验测定数据相差较大及相关系数不符合要求的现象,通过一些计算过程简单分析其产生的原因。通过分析PI测定及计算过程提出针入度指数评价沥青性能可能存在的问题。     

老化沥青再生性能的预估分析

依托深圳市笋岗路大修工程的沥青路面热再生工程,建立了预估再生沥青性能的复合律方程;应用90#沥青、70#沥青和再生剂对老化沥青进行了再生试验,测定了再生沥青的粘度、针入度和软化点;进行了不同再生方法的复合律方程验证,并对不同再生方法的再生效果进行了比较.研究结果表明:再生沥青的针入度、软化点和粘度指标的再生规律很强,用复合律方程去预估再生沥青的性能是可靠的;再生沥青的针入度对数与沥青(或再生剂)的掺量成正比,再生沥青的粘度对数和软化点与沥青(或再生剂)掺量成反比,这些指标都可以根据复合律方程进行内插或一定程度的外延推算,用于确定再生沥青混合料的配合比设计用量;再生剂比新沥青有更好的再生效果,高标号沥青比低标号沥青有更好的恢复能力.     

沥青针入度与流变特性关系

对沥青进行不同温度、不同针重及不同贯入时间下的针入度试验 ,以此来评价沥青的流变特性及路用性能。同时 ,通过对沥青改性前后流变特性的研究 ,进一步分析了沥青的改性机理及微观特性 ,为今后沥青进行有效改性提供了一定的理论依据。     

不同道路沥青的原子力指标与针入度指标对比

采用原子力显微镜研究不同道路沥青的微观形态特征,利用分析软件获取不同道路沥青微观结构的形态学参数并进行量化分析,结合传统针入度指标,研究不同道路沥青微观结构对其宏观高温性能的影响。结果表明,沥青针入度越小,"蜂状结构"越多,代表沥青中大分子量组分越多,说明其高温性能越好,粗糙度与高温性能的关系也呈现出一定的规律性。研究结果为用原子力显微镜探索沥青的微观结构与宏观性能的关系提供了基础。     

基于等针入度的沥青固有与改善性能的流变性分析

为了研究道路沥青固有与改善性能,在以代表高温性能的针入度指标基础上,研究相同等级针入度条件下的两种类型道路沥青在短期老化过程中针入度及其他指标的变化情况,分析不同道路沥青老化机理。同时再利用动态剪切流变实验对沥青进行高温老化分析,由此得出苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(styrene-butadiene block copolymer)SBS改性沥青的流变性能和抗变形性均优于基质沥青、等同于沥青的改善性能、优于沥青固有性能的结论。     

沥青性能与沥青组分的灰色关联分析

针对沥青性能受沥青组分影响呈现出不同规律性,致力于沥青四组分对沥青性能影响的研究。利用沥青四组分试验将不同沥青分离成化学性质相近、并与路用性能有一定联系的4个组分,对不同沥青的针入度、软化点、延度、粘度、流变学性能等性能指标进行测试;采用灰色关联分析方法,计算沥青组分与沥青性能(针入度、软化点、延度、粘度、流变学性能)的关联系数,从而定量得出沥青四组分对沥青性能的影响。研究结果表明:胶质对沥青高温性能的影响最大,芳香分对沥青低温性能影响较大;沥青质对沥青老化前后粘度变化影响最大,胶质次之,饱和分、芳香分对粘度影响较小;可为通过对不同沥青组分的对比以预测沥青高低温性能提供参考,该结论与通过调和法所测沥青性能与沥青四组分的关联性相吻合。     

老化SBS改性沥青再生性能预估分析

为了对老化SBS改性沥青再生后的性能进行预估,建立了老化SBS改性沥青再生性能的复合律方程模型;采用基质沥青、改性沥青和再生剂对老化SBS改性沥青进行了再生恢复,测定不同掺配率下再生SBS改性沥青的黏度、针入度、软化点和延度,对复合律方程进行求解得到黏度偏离指数;对不同再生方式再生后的老化SBS改性沥青的性能进行了对比分析.研究结果表明:利用再生性能复合律方程能够较好地预估老化SBS改性沥青的再生性能;基质沥青和再生剂对老化SBS改性沥青的黏度、软化点和针入度具有更好的再生效果,而改性沥青对延度有更好的再生效果.     

融雪剂对沥青性能影响评价研究

分别选取氯化钠、氯化镁、氯化钙、CMA等融雪剂,测试其对沥青针入度指数、软化点及延度等指标的影响。结果表明,氯化镁对沥青针入度指标影响最大,CMA最小;氯化钙对沥青软化点影响最大,氯化镁最小;氯化钠对沥青延度的影响最大,CMA影响最小。由此说明,4种融雪剂对沥青的性能有一定的影响,且CMA为一种对沥青影响较小的环保型融雪剂。     

基于材料复合理论的老化沥青再生规律

通过复合材料的性能模型及相关沥青组分调合模型的研究,从理论上说明了再生沥青材料性能的可设计性及其材料复合效应.以老化沥青和新沥青及再生剂为基质组分,设计复合再生试验,通过常规物理指标、SHRP指标和感温指标分析新沥青、再生剂对老化沥青的复合再生规律,并推导了再生沥青的复合性能模型.试验结果表明:再生沥青与新沥青掺量在针入度、软化点、高温车辙因子、低温劲度模量及针入度指数指标方面具有良好的对数线性或线性复合关系;再生剂与旧沥青的复合针入度符合Grunberg方程,且再生剂对老化沥青的再生规律与新沥青对老化沥青的再生规律基本相同;尽管在低温延度方面,新沥青及再生剂与旧沥青的复合规律均较差,但再生剂对旧沥青延度及其他性能的改善远优于新沥青.     

道路石油沥青动态热机械分析研究

为了避免针入度分级的不足,本文应用动态热机械分析仪（DMA）测量了道路石油沥青在正弦菏载作用下存储模量和相位角δ随温度的变化情况,试验数据表明,标号小的沥青如果其-30℃模量E1和温度敏感性指标△E/△t小,则其低温抗裂性好,而不同于按针入度分级得到的结论,标号小的沥青低温性能差,这个结论与最新研究成果当量脆点t1.2和针入度指数PI的试验结果相一致,由此可以说明,动态热机械分析仪（DMA）能够确定沥青的低温性能和温度敏感性,为沥青的正确选用提供依据。     

赤泥质量分数与沥青性能的灰色关联分析

为了分析沥青性能指标随赤泥质量分数的变化趋势及敏感性,采用灰色理论中6种无量纲化处理,得出赤泥质量分数对15℃针入度、25℃针入度、30℃针入度、软化点及15℃延度的影响。再通过试验计算针入度指数、当量软化点及当量脆点,分别得出其标准偏差。对比分析结果表明:改性沥青性能与赤泥质量分数间存在相关性。赤泥的质量分数对沥青软化点的影响最为显著,其次分别是15℃延度、15℃针入度、25℃针入度、30℃针入度。试验性能指标的标准偏差评价方法表明:影响改性沥青性能的显著因素依次为15℃延度、软化点、15℃针入度、30℃针入度、25℃针入度,经均值化及极小化处理的结果与试验性能指标的标准偏差评价方法所得的结果拟合度较高。     

镍铁矿渣纤维对道路沥青的改性机理

以镍铁渣纤维作为改性剂制备道路改性沥青，以改性沥青的针入度、软化点、针入度指数等指标评价其对基质沥青性能的改善作用，并通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)、差示扫描量热法(DSC)等方法对镍铁矿渣纤维改性沥青的作用机理进行深入分析.研究结果表明:镍铁渣纤维可明显地改善沥青的高温性能、低温性能以及感温性能，而实现镍铁渣纤维对沥青性能改善作用的基本原因是其在物理共混的基础上，调整了沥青组成中轻质组分的相对比例，使得基质沥青的胶体类型更趋向于“溶胶-凝胶”型.     

沥青材料的感温性分析

在分析现有沥青感温性指标的基础上，讨论了针入度指数的局限性，认为采用粘温指数[VTS]能够合理表征沥青在路面服务温度内的感温性。并建立了针入度和粘度的换算关系，通过3种沥青实例计算了其[VTS]，再分析了计算模型的局限性和改性措施。结果表明，通过采用动态剪切流变仪或针入度试验结果换算出沥青粘度，来求算[VTS]是可行的。     

矿粉粒径对沥青胶浆性能影响的试验研究

为了研究矿粉粒径对沥青胶浆性能的影响,采用针入度、软化点、延度、表面能等试验,分析了沥青胶浆性能与矿粉粒径、粉胶比的关系,并从表面能的角度分析了其机理.研究结果表明:沥青胶浆粉胶比应采用试验后燃烧法确定的实际值;沥青胶浆的针入度、软化点、延度与实际粉胶比之间有良好的相关性;沥青胶浆的软化点随着矿粉粒径的减小而增大,而延...     

同心三螺旋线合金流动性测定仪的研制及应用

本文也考查前人测定合金流动性的各种方法的基础上，设计研制了一种新型的同 心三螺旋线合金流动性测定仪。该测定仪采用同一浇口浇注同一中心的三条螺旋线， 从而实现了在相同化学成分，相同浇注温度，相同铸型等工艺条件下测定合金流动性的 目的。该测定仪结构紧凑，操作方便。 通过使用该仪器对铝铜合金进行重现性测试，以及对纯金属、铝硅合金、灰铸 铁、可锻铸铁、铸钢、铝青铜等合金的流动性测试表明：该测定仪适应性强，具有较高 的测试精度和重现性。     

不同温拌剂对沥青性能的影响分析

为了研究自行研制的HH-X型温拌剂对沥青性能的影响,以我国常用的针入度、软化点、延度、粘度、粘附性、老化性等作为评价指标,对添加乳化型温拌剂HH-X、DAT和有机添加剂Sasobit 3种温拌剂的SBS改性沥青和90#、70#基质沥青性能的变化进行对比分析.结果表明:HH-X型温拌剂和对比样乳化型温拌剂DAT对沥青的针入度、针入度指数、延度、软化点和粘度影响均较小,而有机添加剂Sasobit对沥青的上述物理指标影响较大;HH-X型和DAT温拌剂可以显著增加沥青与酸性粗集料的粘附性,有机添加剂Sasobit对沥青与粗集料的粘附性有一定的负面影响;HH-X温拌剂对沥青老化有一定的延缓作用,即温拌技术能有效缓和沥青的老化,说明HH-X温拌剂可以改善沥青的化学性能.     

新型温拌沥青混合料水稳定性研究

为探究AM型温拌剂对沥青混合料水稳定性的影响,文章分别测定了添加0.5%AM型温拌剂前后的沥青三大指标和粘附性,并对AM温拌沥青混合料和对应基质沥青混合料试件,分别进行了浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验。结果表明:添加0.5%AM温拌剂后,沥青结合料的针入度和延度增加而软化点降低;沥青混合料试件残留稳定度提高5.23%,其残留强度比提高11.16%,添加AM型温拌剂后沥青混合料的水稳定性有一定程度的提高。     

苯乙烯-丁二烯共聚物在沥青中的分散性

对苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)改进沥青性能进行了实验研究.用Brook fieled旋转黏度计测定了SBS对两种沥青进行改性后样品的系列黏度.实验发现SBS在含芳烃较高的沥青中分散性能好,增黏效果显著,尤其是当其质量分数大于3%后芳烃含量较高的沥青黏度增大幅度较大;SBS对沥青的针入度、软化点、延度等物理性能的影响也非常明显.通过对SBS改性沥青性能的机理分析,表明SBS在沥青中的分散性是提高改性沥青性能的重要因素.适当添加芳烃有助于提高SBS改性沥青的物理性能.     

荒漠地区橡胶改性沥青老化性能试验分析

沥青老化性能试验是评价沥青路面材料使用寿命的重要方法.通过采用旋转薄膜烘箱实验(RTFOT)后残留针入度、延度试验、动态剪切流变试验(DSR)方法,得到了荒漠地区橡胶改性沥青短期、长期老化规律.结果表明:RTFOT短期老化残留针入度:橡胶改性沥青苯乙烯一丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)克拉玛依(克)90号基质沥青;相位角δ:橡胶改性沥青DSR试验SBS改性沥青基质沥青.抗老化性能压力老化实验(PAV):橡胶改性沥青SBS改性沥青克90号基质沥青.研究得出掺入橡胶粉可明显提高沥青的抗变形、抗老化性能,可为废旧橡胶粉掺入路用沥青提供科学的理论支撑与技术指导.