我国石油沥青产品质量现状的调查

道路沥青的生产企业根据道路沥青的标准,调整生产工艺及原料,组织生产各种规格的道路沥青,以满足沥青用户的需要。用户根据道路沥青的标准衡量道路沥青的质量,并根据道路设计要求选用不同规格的道路沥青。因此,道路沥青标准对于沥青生产企业和沥青用户都十分重要。     

泡沫沥青再生沥青路面胶结料的多尺度评价

以用水量和沥青发泡温度作为两个主要控制参数进行正交试验,确定沥青发泡合适的制备条件.根据生产调和沥青的原理,将不同掺量的泡沫沥青和基质沥青分别添加到老化沥青中对老化沥青进行再生试验研究,采用旋转黏度与针入度作为评价再生沥青性能的关键指标来衡量沥青再生效果.结合相位角、车辙因子、疲劳因子和黏度等与温度的关系曲线,从流变学角度分析泡沫沥青和基质沥青对老化沥青再生效果的差异性.试验研究表明:相较于传统基质沥青,泡沫沥青再生沥青路面胶结料的性能更好,泡沫沥青内部存在的水分子结构能增强沥青流动性和融合性,增大泡沫沥青与老化沥青的接触面积,补充老化沥青缺失的组分.利用傅里叶红外光谱仪和扫描电镜,从微观角度揭示沥青再生过程和物质变化规律.     

沥青混合料的应用

沥青混合料是沥青混凝土混合料和沥青碎石混合料的总称。沥青混凝土混合料是由适当比例的粗集料、细集料及填料与沥青在严格控制条件下拌和的沥青混合料。沥青碎石混合料是由适当比例的粗集料、吸集料及填料与沥青拌和的沥青混合料。     

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。     

石油沥青与煤沥青的调和及乳化性能

将煤沥青与秦皇岛AH-90沥青进行调和及乳化,考察调和沥青及调和后乳化沥青的性质,研究煤沥青的种类及掺量对调和沥青及乳化沥青性质的影响规律。结果表明:煤沥青中大量甲苯不溶物(煤粉)的存在使得调和沥青和乳化沥青蒸发残留物的25℃延度大幅度下降,难以达到标准要求;1#和2#煤沥青最大掺量分别为25%和20%时,乳化沥青的1 d和5 d稳定性合格;相同煤沥青掺量时,1#调和沥青及乳化沥青蒸发残留物较相应的2#调和沥青及乳化沥青蒸发残留物的针入度小、25℃延度大、软化点高;随着煤沥青掺量的增大,两种调和沥青及乳化沥青蒸发残留物的25℃延度、针入度都呈现下降趋势,软化点呈升高趋势。     

北美岩沥青对基质沥青的改性效果研究

为评价北美岩沥青对基质沥青的改性效果,采用70号A级沥青为基质沥青,对掺加北美岩沥青改性后的沥青的路用性能进行了试验研究。结果表明:北美岩沥青能有效改善沥青的温度敏感性,提高沥青的高温稳定性和抗老化能力,但对沥青的低温性能无改善作用;掺入北美岩沥青后,混合料的劲度模量提高,疲劳寿命得到明显改善。     

炭黑对煤沥青热解缩聚行为的影响

通过TG对煤沥青和煤沥青/炭黑复合物热失重过程的研究,分析了两类煤沥青物料的热解缩聚特征,并对煤沥青和煤沥青/炭黑复合物的热解缩聚行为进行了对比.结果表明,煤沥青/炭黑复合物中煤沥青热解挥发过程不同于煤沥青,炭黑的添加使煤沥青易发生缩聚反应,有利于煤沥青稠环芳烃分子缩聚成焦,从而有效地提高了煤沥青的成焦率.     

废旧沥青混合料再生机理研究

本文较系统地研究分析沥青老化的机理、沥青再生的可行性,提出沥青再生的基本思路,采用再生剂对老化沥青进行再生,考察再生沥青的基本性能以及再生沥青与新沥青混合后的性能;试验证明,再生剂能有效改善旧沥青性能,再生沥青与新沥青按适当比例混溶后,从沥青三大指标来衡量,其路用性能可以恢复到使用之初水平.     

石油道路沥青低温性能的研究——Ⅰ.沥青混合料开裂温度的影响因素

通过沥青混合料的温度应力试验,对沥青用量、空隙率、沥青混合料类型以及沥青单体与沥青混合料开裂温度的关系进行了考察。结果表明,沥青混合料温度应力试验开裂温度与沥青的弗拉斯脆点具有较好的对应关系。而沥青混合科中的沥青用量、空隙率、混合料类型对此开裂量度影响不大。     

一种高弹沥青面层抗反射裂缝能力试验研究

采用室内疲劳试验、冲击韧性试验和模拟反射裂缝试验对高弹沥青、普通AH-70和AH-50沥青的面层混合料的抗反射裂缝扩展能力进行分析.结果表明,采用高弹沥青的沥青混合料的600微应变的疲劳寿命分别是AH-70和AH-50沥青混合料的88倍和55倍;模拟反射裂缝试验显示,高弹沥青混合料的初裂次数分别是AH-70沥青和AH-50沥青的1.2和2倍,终裂次数分别是AH-70沥青和AH-50沥青的1.9和1.4倍;高弹沥青混合料的冲击韧性分别是AH-50沥青和AH-70沥青的2.2倍和2倍.因此,高弹沥青可以明显提高沥青混合料的抗反射裂缝能力.     

沥青内金属离子的水污特征及组分扩散的分子动力学模拟

为了研究路面沥青引起的水污染,把沥青膜浸泡在受压的去离子水中,并采用电感耦合等离子体质谱,测试浸泡沥青前后水中10种金属离子的浓度,分析沥青老化、去离子水pH值和浸泡时间对沥青内金属离子浸出的影响.采用分子动力学,分别建立沥青四组分(饱和分、芳香分、胶质、沥青质)和水的分子结构模型,模拟了不同水温、水压、pH值和沥青老化条件下沥青四组分在水中的扩散过程,并计算四组分在水中的扩散系数.结果表明,浸泡沥青后,水中金属离子浓度增大,新鲜沥青和基质沥青的金属污染程度分别高于老化沥青和SBS改性沥青;沥青四组分在水中的扩散系数从小到大排序为:胶质、沥青质、芳香分、饱和分;降低温度和水压,有助于减缓沥青四组分在水中的扩散.     

浅谈沥青路面的抗滑因素及措施

沥青混凝土中石油沥青起着粘结粗细骨料作用,除形成结构沥青外还存在着自由沥青。自由沥青在高温情况极不稳定,会溢出道路表面,形成沥青膜层;尤其在高温时的重交通情况下,由于在高温时石油沥青强度较低,路表面矿料被车辆轮胎压进下层,下层石油沥青挤出路表面,形成一层沥青膜,大大降低沥青混凝土路面的抗滑性能。     

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.     

高模量沥青混合料抗剪性能试验研究

针对沥青混凝土路面的车辙问题,通过马歇尔试验、车辙试验和三轴重复荷载蠕变试验,对比研究了SAC20级配的采用硬质沥青A-30、普通重交沥青A-70及SBS改性沥青3种不同沥青的沥青混合料高温稳定性,分析了沥青类型对沥青混合料抗车辙能力的影响.试验结果表明,采用硬质沥青A-30的沥青混合料具有良好的抗车辙能力.     

分子模拟研究不同条件下沥青自愈合规律

采用沥青四组分的方法来确定沥青模型,并通过比较沥青模型的密度和实际沥青的密度,来验证沥青模型的合理性.采用合理的沥青大分子模型建立沥青裂缝模型,并模拟不同条件下沥青自愈合的试验过程.在裂缝模型中加入定量的水分子,用以模拟不同含水率的环境.根据实际的老化沥青中各组分的含量变化,建立老化沥青分子模型,模拟沥青老化对沥青愈合的影响.结果表明:愈合模型在30 ps之后开始稳定;水分子的加入会使沥青自愈过程的扩散系数降低,当含水量大于3%时,水对沥青扩散的影响逐渐稳定;选取Z轴方向上的水分子浓度曲线,当含水率高于3%时,水分子浓度的峰值集中在分子的愈合裂缝处.     

传统沥青回收方法与集料追踪法对回收沥青性能对比分析

通过分析传统沥青回收方法——阿布森法和旋转蒸发器法对回收沥青性能的影响,得出传统沥青回收方法会造成回收沥青的二次老化,影响沥青性能的正确评价,进而介绍相对简单适用的集料追踪法.以动态剪切流变仪和傅里叶红外光谱仪为测试手段,研究了三氯乙烯对沥青的直接影响,对比了传统沥青回收方法与集料追踪法对回收沥青性能的影响,并研究了集料类型和是否采用抽提技术两个因素对回收沥青性能的影响.试验结果表明:传统抽提回收技术得到的沥青试样不能完全代表实际的沥青性能.采用集料追踪法得到的沥青更能体现沥青在混合料中的作用,其不会造成回收沥青的二次老化.     

国产天然沥青对基质沥青路用性能的影响

为更好地将天然沥青应用于路面,通过在基质沥青中掺加不同剂量的四川天然沥青,对天然沥青改性沥青的高温性能、粘附性、低温性能和水稳定性等路用性能进行了分析。试验结果表明,将四川天然沥青掺加基质沥青能够大大提高和改善基质沥青的高温性、粘附性以及水稳定性,并且随着天然沥青剂量的逐渐增加,沥青由溶胶型沥青向溶—凝胶型沥青转化,其高温稳定性、粘附性及水稳定性逐渐增强。天然沥青对基质沥青的低温流变性则表现为双重性,低温延度有所下降,但当量脆点指标却得以改善,且其玻璃化温度相对于基质沥青有所升高。掺入天然沥青后改性沥青混合料在低温时的最大拉应变、抗弯拉强度和劲度模量均增加,表明低温抗裂性能总体上得以改善,但柔韧性有所下降。     

植物基复配沥青混合料的蠕变性能

为研究植物基复配沥青混合料的流变特性,以进一步考察复配沥青混合料的高低温路用性能,在对基质沥青与植物沥青进行基本性能试验、并确定了两者适宜配合比例得到复配沥青的基础上,采用AC-13级配类型,分别进行了基质沥青与复配沥青混合料的高低温弯曲蠕变试验。基于Burgers模型,以塑性变形、劲度模量S以及蠕变速率m和m/S值及耗散能比等参数,分别评价了混合料的高、低温性能。研究结果表明,植物沥青较70~#沥青温度敏感性大;复配沥青中植物沥青的适宜掺量为70~#沥青质量的10%;复配沥青混合料的高温性能较70~#沥青混合料略差,但均满足规范要求,其低温性能及应力松弛性能亦略次于70~#沥青混合料。     

岩沥青路用性能试验研究

天然岩沥青作沥青改性剂能够较好地提高普通沥青的各项技术指标,具有较好地路用性能,本文从高温稳定性、低温抗裂性和耐久性方面,分析了岩沥青作为沥青改性剂对普通基质沥青的性能影响程度,从而对岩沥青的路用性能做出评价。     

再生沥青中新旧沥青扩散特性

为掌握再生沥青中新旧沥青扩散特性,以提高再生沥青混合料性能和旧沥青的再生程度,采用老化沥青和新沥青制备双层沥青试样,保温使新旧沥青扩散,在此基础上,建立基于针入度和动态剪切流变(DSR)试验的新旧沥青扩散程度评价方法和指标,进而研究高温和中温条件下扫描保温时间、保温温度、老化沥青类型及老化程度对新旧沥青扩散程度影响,设计正交试验,并使用极差分析和方差分析方法研究各因素影响程度。结果表明:高温条件下新旧沥青扩散程度随保温时间的增加先增加后不变,随老化程度的增加基质沥青扩散程度逐渐增加,SBS改性沥青则基本不变,且老化程度较低时SBS改性沥青扩散程度优于基质沥青,但老化程度严重时正好相反;老化时间、保温温度和保温时间对新旧沥青扩散程度的影响程度依次降低,其中老化时间和保温温度对其有显著影响,而保温时间无显著影响;中温扫描时,新旧沥青扩散程度随扫描时间的增加而增加,随老化程度增加而减小,且基质沥青扩散程度优于SBS改性沥青;高温和中温条件下新旧沥青扩散程度均随温度的增加而增加,且基质沥青的最佳增长温度范围高于SBS改性沥青。故如需提高再生沥青混合料中新旧沥青扩散程度时应主要关注沥青老化程度及适宜的新旧沥青温度。