现场存储SBS改性沥青的性能提升方法研究

针对SBS改性沥青在现场存储过程中的循环加热产生的性能衰减问题,结合室内试验,模拟存储过程中的四种典型工况,研究SBS改性沥青的针入度、软化点、延度、布氏旋转黏度和离析指标的衰减规律.同时,以外掺高掺量SBS改性沥青和外掺自主研发的RE高黏改性剂作为性能提升方法,研究最不利工况下两种性能提升方法对SBS改性沥青性能的恢复效果.试验结果表明,循环加热次数越多,不同循环加热存储工况之间的温度越高、时间越长,针入度、软化点、延度、布氏旋转黏度降低幅度越大,离析增加越明显;其中,延度、软化点和离析影响程度最为严重.在最不利工况下,外掺高掺量SBS改性沥青的恢复效果不理想;外掺RE高黏改性剂对老化SBS改性沥青的性能提升效果较为明显,延度、软化点和离析的变化幅度较大.当高黏改性剂的掺量达到5%时,老化SBS改性沥青延度、软化点和离析均已经达到了养护工程对SBS改性沥青的要求.     

TLA改性沥青及其混合料氯盐侵蚀作用下的性能

为研究不同盐雾作用时间和不同盐雾浓度作用对TLA改性沥青老化性能的影响,采用盐雾试验箱模拟沿海地区的盐雾环境,通过对TLA改性沥青老化前后的针入度、软化点和延度的分析,对盐雾侵蚀后的基质沥青和TLA改性沥青混合料的高温稳定性进行探究。结果表明,TLA改性沥青比基质沥青更能抵抗氯盐盐雾侵蚀,具有更好的耐腐蚀性,盐浓度变化对沥青混合料动稳定度的影响比盐蚀作用时间对其影响更大,盐浓度的增加会比盐蚀作用时间的增加更能造成沥青混合料的高温稳定性的破坏,沥青混合料的动稳定度和变形量都与盐蚀浓度和盐蚀作用时间呈线性相关的关系。     

基于硫化机理的直投式SBS改性沥青稳定剂配方研究

为了改善SBS改性沥青的热储存稳定性,研究基于硫化机理,设计了38种稳定剂配方,通过测试样品48h离析软化点差、软化点、针入度、延度性能指标的变化,研究各配方下稳定剂对改性沥青热储存稳定性的改善效果,确定新型稳定剂的最佳配方。结果表明：新型直投式稳定剂最佳配方为硫(S)：二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)：氧化锌(ZnO)：高岭土=60：16：4：1750,该稳定剂可以改善SBS改性沥青的热储存稳定性、有效地提高改性沥青的软化点,对135℃布氏粘度以及针入度均有一定的提升作用。     

高温储存时改性沥青的性能衰变

通过模拟SBS改性沥青在生产、运输和施工等情况下的高温储存状况,对成品改性沥青的针入度、软化点、延度和弹性恢复等主要性能指标进行了全面试验,获得了高温储存时改性沥青的性能衰变规律,并分析提出了其性能衰变机理．     

基于硫化机理的直投式乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青稳定剂配方

为了改善乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青的热储存稳定性,研究基于硫化机理,设计了38种稳定剂配方。通过测试样品48 h离析软化点差、软化点、针入度、延度性能指标的变化,研究各配方下稳定剂对改性沥青热储存稳定性的改善效果,确定新型稳定剂的最佳配方。结果表明:新型直投式稳定剂最佳配方为硫(S)、二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)、氧化锌(Zn O)、高岭土质量之比为60∶16∶4∶1 750;该稳定剂可以改善SBS改性沥青的热储存稳定性、有效地提高改性沥青的软化点,对135℃布氏黏度以及针入度均有一定的提升作用。     

DCLR与TLA改性沥青胶浆的流变性能对比

目的研究煤直接液化残渣(DCLR)和特立尼达湖沥青(TLA)改性沥青胶浆的流变性能,揭示DCLR和TLA对沥青胶浆的流变特性影响规律及改性效果.方法分别制备粉胶质量比为0.6,0.8,1.0,1.2的DCLR和TLA改性沥青胶浆,采用动态剪切流变仪(DSR)和弯曲梁流变仪(BBR)对沥青胶浆流变性能进行了测试,并对比分析了DCLR与TLA改性沥青胶浆的流变特性.结果在相同温度下,随着粉胶质量比的提高,DCLR沥青胶浆的复数模量增大,相位角减小,车辙因子、疲劳因子、蠕变劲度模量均增大,蠕变速率减小,DCLR显著地改善了沥青胶浆的高温性能,但对其低温和疲劳性能有消极影响.当粉胶质量比在0.8~1.0,DCLR沥青胶浆的性能最为优越.结论相比TLA改性沥青胶浆,DCLR改性沥青胶浆的高温性能更为优越,但低温和疲劳性能相对较差.     

湖沥青改性沥青及沥青混合料低温性能研究

采用延度试验和弯曲梁流变试验对不同TLA掺量改性沥青的低温性能进行研究,并利用差热扫描(DSC)研究不同TLA掺量的改性沥青组分在温度变化过程中的状态变化,最后通过低温小梁弯曲试验对混合料的低温性能进行评价.结果表明:随着TLA的掺量增加,湖沥青改性沥青的延度值逐渐减小、蠕变劲度S值和玻璃化转变温度Tg逐渐增大,TLA改性沥青的低温抗开裂能力变差,掺加35%TLA的改性沥青混合料的破坏应变与SBS改性沥青混合料破坏应变值相差不大;三种TLA掺量的湖沥青改性沥青的吸热峰都出现在125~145℃之间,加入TLA后,吸热峰位置的变化说明沥青组分的存在方式、数量以及相态转化方式发生了变化.     

苯乙烯丁二烯嵌段共聚物改性沥青热储存稳定性

研究了苯乙烯丁二烯嵌段共聚物（SBS）改性沥青热储存稳定性的三种典型情况，发现即使满足离析试验要求的改性沥青在热储存过程中也会发生性能下降的现象。利用界面层理论解释了SBS改性沥青储存性能差异的原因，并以界面层理论为指导提出了反应性共混改性的方法，以提高SBS改性沥青的热储存稳定性。实验结果表明，反应性SBS改性沥青具有衣好的热储存稳定性，长期高温储存（163℃,8d）未发生离析。反应性SBS改性沥青具有SBS、沥青两相连续的空间网络结构，这使其使用性能显著提高。     

纳米ZnO/SBS改性沥青储存稳定性及其机理分析

为了改善纳米氧化锌/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(ZnO/SBS)改性沥青的热储存稳定性,选用两种基质沥青、两种SBS的纳米ZnO/SBS改性沥青,通过离析试验,研究分析了纳米ZnO/SBS改性沥青的制备工艺、基质沥青种类、SBS类型及掺量、纳米ZnO掺量等因素对纳米ZnO/SBS改性沥青稳定性的影响.采用表面稳定剂改善纳米ZnO/SBS改性沥青的热储存稳定性,利用荧光显微图像分析了纳米ZnO/SBS改性沥青的稳定机理.结果表明,纳米ZnO/SBS改性沥青离析主要是由于SBS的离析所引起,纳米ZnO的加入在一定程度上改善了SBS改性沥青热储存稳定性,但是效果甚微;添加稳定剂可以制得热储存稳定性良好的纳米ZnO/SBS改性沥青.     

基于粘弹性理论的天然沥青复合改性沥青低温流变性能

为优化天然沥青低温性能欠佳的问题,采用低温弯曲流变试验(BBR)对不同掺量下的橡胶/天然沥青及SBS/天然沥青复合改性沥青的低温性能进行试验,并结合Burgers模型对其蠕变数据进行拟合以分析天然沥青复合改性沥青的低温性能。结果表明：橡胶和SBS掺入使XRA和TLA天然改性沥青的粘性和弹性得到相应的改善,且其松弛时间逐渐减小,耗散能比与蠕变导数逐渐增加,低温下的应力松弛能力及弹性后效的到改善;在同一温度下,橡胶和SBS延缓了XRA与TLA到达蠕变稳定的时长,但随着温度的不断降低,其蠕变稳定时长逐渐减小。随着橡胶和SBS掺量的增加XRA和TLA复合改性沥青的低温性能有显著的提高,且橡胶对XRA和TLA天然改性沥青低温性能的改善优于SBS;随着温度的降低,不同掺量下的橡胶和SBS对其低温性能的改善程度逐渐减小。     

油蚀对TLA改性沥青混合料水稳定性的影响

通过制定室内油蚀试验方案,采用浸水马歇尔和冻融劈裂试验,分析了油蚀对TLA改性沥青混合料AC-13C的水稳定性的影响规律.研究结果表明,油蚀对水稳定性的影响与TLA掺量和油蚀时间密切相关,其中,油蚀浸水残留稳定度和油蚀冻融残留强度比随着TLA掺量增加呈现先增后减的单峰变化关系,且峰值出现在TLA掺量为30%左右; 同时,初期60 min内油蚀浸水残留稳定度的降幅占总降幅的80%以上.因此,适宜的TLA掺量与及时的除油污处理可有效提高TLA改性沥青路面的抗油蚀水损坏能力.     

欧洲岩沥青改性沥青结合料使用性能试验研究

为探讨欧洲岩沥青改性沥青结合料使用性能的影响,在25%范围内对不同掺量的岩沥青改性沥青结合料进行实验室试验,并通过试验结果分析了基质沥青和改性沥青结合料的针入度、针入度指数、当量软化点、当量脆点、软化点、延度、黏度、RTFOT老化后的质量损失、残留针入度比和沥青老化指数等技术参数.试验结果与分析表明,随着岩沥青掺量的增加,岩沥青改性沥青结合料的高温性能、感温性能、可使用温度范围和抗老化性能得到明显改善.然而,随着岩沥青掺量的增加,岩沥青改性沥青结合料的低温性能与延度有所下降,有必要通过沥青混合料试验进一步评价岩沥青改性沥青的使用性能,尤其是低温特性.     

废机油再生SBS改性沥青性能及再生机理

为研究废机油对老化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(styrene-butadiene-styrene, SBS)改性沥青的再生效果及再生机理。采用沥青加速老化试验模拟长期老化过程制备老化SBS改性沥青,分别添加不同含量的废机油制备再生沥青,并结合沥青物理性能、流变性能试验评价再生SBS改性沥青性能。在此基础上,采用红外光谱试验、四组分分析试验、荧光显微分析试验探究废机油再生SBS改性沥青机理。研究结果表明：老化后SBS改性沥青针入度与延度降低,软化点与粘度增加,废机油的掺入将会增加老化SBS改性沥青针入度与延度,降低软化点与粘度,且与废机油掺量呈正比;废机油的使用将会降低再生SBS改性沥青的高温流变性能,提高再生SBS改性沥青的疲劳寿命;废机油能够降低老化SBS改性沥青劲度模量,对蠕变速率指标影响不显著;SBS改性沥青在老化过程中SBS发生破坏,沥青中的羰基与亚砜基含量增加,而废机油的掺入将会降低老化沥青中羰基与亚砜基含量,属于物理再生过程;SBS改性沥青老化后,饱和分、芳香分含量减少,胶质、沥青质含量增加,而废机油掺入后影响则反之;废机油的掺加将会使断裂的SBS分子部分溶胀,恢复沥青性能。     

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。     

TLA改性沥青混合料AC-13C配合比及性能研究

依托广东省佛山市一环城际快速干线沥青路面工程,对TLA改性沥青混合料AC-13C的配合比和性能进行了试验研究．首先分析了6种不同TLA掺量的TLA改性沥青的技术性能,从而确定了性价比优良的TLA适宜掺量为40％;其次通过正交试验法对TAC-13C的配合比进行了优化设计,提出了满足各项技术指标要求的级配建议范围,并据此进行了配合比设计,对其路用性能进行了室内检验;然后通过试验路铺筑及现场质量监控和性能检测进行了验证．研究结果表明,设计出的TAC-13C具有优良的路用性能,可应用于南方湿热地区的重交通道路．     

SMA沥青混合料改性沥青玛蹄脂的性能

从SMA沥青混合料改性沥青玛蹄脂原材料的测试分析出发，测试分析了材料配比、纤维种类、粉胶比及温度对沥青玛蹄脂性能的影响。试验测试了3种改性沥青玛蹄脂不同粉胶比、不同温度条件下的针入度、延度和软化点，并进行了相关性分析。结果表明：几种纤维玛蹄脂的延度与粉胶比具有很好的线性关系，此规律可用于预估温度一定时，不同粉胶比时沥青玛蹄脂的延度。粉胶比一定时，延度与温度之间有良好的线性关系，可用于预估低温下沥青玛蹄脂的延度。最后，推荐了适合高温多雨气候的不同纤维沥青玛蹄脂粉胶比范围以及纤维掺量。     

多聚磷酸对沥青高低温性能和老化性能的影响

采用不同掺量多聚磷酸（PPA）对沥青进行改性,研究了PPA对沥青高低温性能和老化性能的影响,并借助化学组分和红外光谱测试分析了PPA改性沥青的老化机理。结果表明：随着PPA掺量增加,沥青的软化点和粘度升高,弗拉斯脆点向低温移动,沥青的高低温性能均得到改善。与未改性沥青相比,PPA改性沥青在短期热老化、长期热老化和紫外老化后的软化点增量、粘度老化指数和弗拉斯脆点变化量均明显减小,针入度保留率和延度保留率大幅提高。化学组分和红外光谱分析发现PPA促进了胶质向沥青质的转变,减少了沥青中易发生老化反应的活性组分,使老化过程中改性沥青的脂肪族、芳香族、羰基和亚砜基指数的变化量均明显减小,从而具有优良的抗老化性能。     

橡胶粉改性沥青及其性能研究

在不同橡胶粉细度、掺量及制备工艺的条件下,测试针入度、软化点和延度指标,研究了胶粉细度、掺量、搅拌时间和温度对沥青性能的影响;并验证了SMA—13橡胶改性沥青混合料的路用性能。研究表明:相同掺量下,60目胶粉改性沥青的性能优于40目改性沥青;搅拌温度200℃时,60目胶粉裂解过度;橡胶沥青的针入度、软化点和延度随搅拌时间延长而规律性变化。     

粉煤灰含量对SBS改性沥青性能影响研究

主要研究了粉煤灰含量对石油沥青性能的影响,探讨了不同质量比的石油沥青/粉煤灰对于SBS改性沥青性能的影响,同时研究了不同用量的芳烃油、SBS对改性石油沥青性能的影响.研究结果表明,石油沥青和粉煤灰的比例在一定范围内,使改性沥青的延度等指标完全满足SBSI-C标准.当石油沥青与煤沥青的质量比为60/22时,其综合性价比达...