基于正戊烷沥青质的温拌沥青老化动力性能

在不同老化温度和老化时间下,对温拌沥青、基质沥青进行了老化试验,测试了老化前后沥青中正戊烷沥青质含量,建立了以正戊烷沥青质含量为参数的老化动力学模型,计算了老化反应速率常数和老化反应活化能等参数,据此对比研究了温拌沥青与基质沥青的老化动力特性.研究结果表明:沥青老化遵循一级反应动力学方程,老化过程中正戊烷沥青质含量均随时间的延长和温度的升高而增大,而温拌沥青具有较低的反应速率常数和较高的反应活化能,因此抗老化性能更好.以正戊烷沥青质含量为参数的老化动力学方程,能够较好地区分温拌沥青与基质沥青老化过程的差异.     

石油沥青抗老化性能的研究

用薄膜烘箱，低温吸氧试验，自然老化法，反相色谱和路用沥青的老化追踪分析等方法对国产典型的１２种沥青进行老化或加速老化试验。在低温吸氧试验中，首次采用压力灵敏元件，可测反应器内９．８１Ｐａ压力的变化，以监测吸氧的动力学行为，并提吸氧过程的动力学模型。对老化前后的沥青除用常规分析外，还用粘度比，组分分析，吸氧量，凝胶渗析色谱的峰扩展，红外吸收光谱，反相色谱的老化综合指数等对沥青的老化进行综合评价。同…     

基于表观黏度的新疆岩沥青改性沥青的老化动力性能

通过室内模拟老化试验,探究了不同老化条件下基质沥青和新疆岩沥青改性沥青表观黏度的变化规律。以黏度为参数建立了老化动力学模型,求得老化反应活化能和老化反应总速率等动力学参数。研究表明:短期老化过程中两种沥青的表观黏度呈指数增长;改性沥青具有更低的反应速率和更高的活化能;所建立模型的计算值与实测值相关性较高;能够准确地表征新疆岩沥青改性沥青和基质沥青老化过程中表观黏度的变化规律。     

基于表观黏度的新疆岩沥青改性沥青的老化动力性能研究

本文通过室内模拟老化试验,探究了不同老化条件下基质沥青和新疆岩沥青改性沥青表观黏度的变化规律,以黏度为参数建立了老化动力学模型,求得老化反应活化能和老化反应总速率等动力学参数。研究表明：短期老化过程中两种沥青的表观黏度呈指数增长;改性沥青具有更低的反应速率和更高的活化能;所建立模型的计算值与实测值相关性较高;能够准确的表征新疆岩沥青改性沥青和基质沥青老化过程中表观黏度的变化规律。     

彩色沥青老化性能的研究

研究了符合GB15180-94重交通道路沥青标准的彩色道路沥青的老化过程。结果表明:提出的两种老化动力学模型能够很好地描述两种彩色道路沥青的老化速率。彩色沥青老化后,沥青质含母增加,胶质、芳香酚、饱和酚含量减少。沥青胶体的原有平衡体系遭到破坏,导致沥青使用性能变坏。彩色沥青老化过程中,沥青胶体不稳定指数(Ie)对沥青老化条件很敏感,随老化温度的升高和老化时间的延长而增加;粘度随老化时间的延长近似呈指数关系增加,所以可以用胶体不稳定指数和老化指数来评价彩色沥青的老化性能。     

硅灰改性沥青老化动力性能研究

文章通过旋转薄膜老化试验,研究了基质沥青和硅灰改性沥青在不同老化温度和老化时间下软化点的变化规律,并以软化点为参数建立了硅灰改性沥青的老化动力学模型。结果表明:与基质沥青相比,硅灰改性沥青的软化点随着老化温度和老化时间变化的变化率更低;以软化点为参数建立的老化动力学方程能较好地表征硅灰改性沥青的老化过程。     

紫外线对沥青特征官能团和玻璃化温度的影响

为了评价紫外线老化对沥青性质的影响，利用红外光谱和差示扫描量热分析方法，研究了不同紫外线老化时间对沥青特征官能团和玻璃化转变温度的影响。通过试验分析，得到紫外线老化0、240h、720h、1200h与沥青特征官能团吸收峰强度及玻璃化转变之间的关系。结果表明：基质沥青经240h紫外线老化即达深度老化，羰基和亚砜官能团吸收峰强度最大，而比热容和玻璃化转变温度最小，如继续老化，则其羰基、亚砜官能团、比热容和玻璃化温度变化趋于平缓；SBS改性沥青深度老化速度远慢于基质沥青。     

^1H—NMR和IR对道路沥青老化过程的研究

研究了两种不同结构道路沥青Ｓｈｅｌ７０和ＰＡ１００的老化过程。发现沥青的组成和结构对其老化性能有较大影响：具有较长烷基侧链的道路沥青，在一定的温度下，烷基侧链易于断裂形成自由基而引发氧化反应；沥青各组分结构上的不连续性导致其抗老化性能较差。在老化过程中，由于氧的介入生成了酮和亚砜等含氧官能团，使得沥青分子间相互作用力增加，破坏了原有沥青的组成与结构，导致沥青的针入度下降，各种性质发生明显变化。     

厂拌热再生混合料回收沥青老化特性对新沥青诱导老化的研究

为探究厂拌热再生沥青混合料中新旧沥青的老化进程及老化机理,模拟再生混合料的拌和与使用过程,首先测试了基质沥青、回收沥青以及新旧沥青三种试样依次经历旋转薄膜烘箱老化试验RTFOT和加速加压老化试验PAV之后各自的动力粘度与路用性能,对比分析了热再生中新旧沥青在老化过程中的宏观性能衰减规律,进而采用红外光谱和差示量热分析扫描等微观测试手段探明了新旧沥青的老化进程与老化机理。测试结果表明,先后经历RTFOT老化和PAV老化之后,回收沥青的粘度上升最显著,低温性能下降也十分迅速,但新旧沥青的动力粘度与低温性能变化幅度均远远高于基质沥青,证明其老化速率较基质沥青快;新旧沥青在经历RTFOT老化和PAV老化过程中,除新沥青和回收沥青各自独立的老化外,还存在一种介于二者之间的化学作用,即回收沥青中某些活性基团对新沥青的老化进程具有较明显的促进作用,称之为“诱导老化”,这种诱导老化通过改变基质沥青的老化进程而改变其老化机理。     

环境因素组合作用下TOR橡胶沥青老化试验研究

为探究自然环境因素对维他连接剂(Trans-polyoctenamer rubber reactive modifier,TOR)橡胶沥青老化的影响,设计热、氧、水、光四种环境因素组合对TOR橡胶沥青进行了老化试验.通过老化后TOR橡胶沥青的环球软化点、布氏粘度、动态剪切流变等试验,分析了TOR橡胶沥青在环境因素老化作用下性能的变化;通过红外光谱试验,分析了环境因素老化TOR橡胶沥青的机理.试验结果表明:紫外光和水的作用均会加剧沥青的老化,特别是光老化对经过水老化后的沥青老化作用尤为严重;水能够溶解部分老化产物加速沥青的老化.研究结果为TOR橡胶沥青的生产、使用和再生利用奠定理论基础.     

国产道路沥青的~（13）C－NMR研究

用１３Ｃ－ＮＭＲ技术测定了几种国产沥青的化学组成，对沥青中各种类型的碳进行了归属，计算了沥青的芳碳率，研究了芳碳率与沥青质量的关系．通过对沥青老化过程中芳碳率的变化及不同类型碳的规律变化的考察，进一步讨论了沥青的老化机理．沥青蜡含量与碳谱特征区域的吸收峰面积有关联．研究结果表明，１３Ｃ－ＮＭＲ技术是研究沥青的有效而快速的方法．     

沥青热-氧-水-光综合老化方法

在分析传统热氧老化方法缺陷的基础上,提出了一种模拟路面沥青自然老化的方法,即将经过短期老化后的沥青进行考虑水分因子的PAV老化,最后在紫外光照射下进行老化。试验对比了改进方法与传统方法的老化效果,并测试了不同使用年限的路面回收沥青与两种模拟老化后所得沥青的性能指标。研究结果表明,改进方法对沥青的老化程度较传统方法严重,改进方法比传统方法能更贴切地反映路面沥青在自然状况下的老化行为,且与路面老化具有较好的等效性和对应性。     

基于粘度和延度变化的沥青抗老化性能评价方法

针对当前道路沥青的抗老化性能评价方法的不足,研究了5种道路沥青老化过程中的粘度和延度的变化规律,提出了基于135℃粘度和15℃延度的沥青抗老化性能评价方法,并建立了评价沥青抗老化性能的老化度和抗老化系数指标。研究结果表明:该评价方法及指标可以区分不同沥青在整个老化过程中的抗老化性能,评价指标中老化度可以评价不同老化时间的老化程度,有助于预测沥青路面在老化作用下出现开裂病害的时间;抗老化系数体现了沥青本身的抗老化性能,为沥青的选择提供了依据。     

不同热氧老化强度对沥青及其再生性能的影响

为了探究热氧老化强度对沥青性能的影响,对沥青进行了不同次数的旋转薄膜烘箱老化实验(RTFOT)和不同次数RTFOT+压力老化箱老化(PAV)实验,分别测试了老化前后沥青样品的常规物理性能和动态剪切流变性能.为了使不同热氧老化强度下的沥青性能能够恢复到基质沥青水平,采用了黏度调和法来确定再生剂掺量.实验结果表明:不同热氧老化强度下的沥青其物理性能存在较大的差异;动态剪切流变实验发现,达到一定老化强度后沥青复数模量的增量明显减少,且最终沥青复数模量趋近于一个稳定值.通过物理性能和流变性能均能发现:对于长炼70#沥青,3次RTFOT的老化强度与1次RTFOT+PAV的老化强度相当.通过黏度调和法选取再生剂掺量时,发现各老化再生沥青的沥青复数模量均能恢复到基质沥青的水平,针入度略低于基质沥青,延度都有明显的提高,且软化点都高于基质沥青;同时,中低温下相位角能恢复到基质沥青的水平,但高温下却无法恢复到原基质沥青的水平.     

国产道路沥青的^13C—NMR研究

用＾１３Ｃ－ＮＭＲ技术测定了几种国产沥青的化学组成。对沥青中各种类型的碳进行了归属。计算了沥青的芳碳率，研究了碳率与沥青质量的关系。通过对沥青老化过程中芳碳率的变化及不同类型碳的规律变化的考察，进一步讨论了沥青的老化机理，沥青蜡含量与碳谱特征区域的吸收峰面积有关联。研究结果表明＾１３Ｃ－ＮＭＲ技术是研究沥青的有效而快速的方法。     

基于原子力显微镜的沥青再生机理

沥青的老化严重影响了沥青混合料在实际应用中的耐久性,为了研究沥青的老化和再生机理,将基质沥青进行SHRP(strategic highway research program)老化,利用原子力显微镜(atomic force microscope, AFM)和动态剪切流变仪(dynamic shear rheometer, DSR)技术研究不同掺量的基质沥青和再生剂对老化沥青的再生效果。结果表明:基质沥青和再生剂均能对老化沥青产生再生效果,且随着它们掺量的增大,再生效果变好;老化沥青表面微观结构粗糙不均匀,基质沥青和再生剂的加入有效改善其表面微观形貌,降低其黏附力和粗糙度指标,同时使老化沥青相位角增大、复数剪切模量和抗车辙因子减小;温度的升高有助于再生剂在老化沥青中的扩散。可见再生剂的主要再生机理是增加并扩散老化沥青中缺失的组分。     

星型SBS改性沥青热氧和紫外光老化特性研究

为了评价热氧和紫外光老化对星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青主要技术性质的影响,通过室内老化模拟试验,研究了沥青经不同老化时间的针入度、延度、软化点和表观黏度的变化规律,基于表观黏度建立了星型SBS改性沥青老化动力学模型。结果表明,热氧老化与紫外光老化对星型SBS改性沥青主要技术特性的影响基本相同,即针入度、延度随老化时间延长呈减小趋势,135℃表观黏度呈增大趋势,而软化点呈非单调性变化趋势;不同基质沥青制成的SBS改性沥青在热氧老化过程中老化反应速率存在差异,而在紫外光老化过程中基本接近;SBS改性沥青热氧老化与紫外光老化均遵循一级氧化动力反应方程,建立的老化模型能预估热氧和紫外光耦合作用下星型SBS改性沥青的表观黏度。     

老化沥青常应力疲劳演化规律分析

为评价老化沥青的疲劳性能,采用动态剪切流变仪(DSR),在应力控制模式下对经延时薄膜烘箱加热试验(RTFOT)老化的70#基质沥青和SBS改性沥青进行了重复加载试验,通过复数剪切模量(G*)、耗散能变化率(DR)和累计耗散能比(DER)随荷载作用次数的变化,分析了老化沥青疲劳性能演变规律,对比了不同方法确定的老化沥青疲劳寿命。结果表明:通过G*、DR、DER随加载次数变化关系,可将老化沥青疲劳破坏过程分为荷载适应、损伤累积和加速破坏3个阶段,3种方法确定的沥青疲劳寿命相差不大;沥青老化后G*增大,老化对70#基质沥青的影响大于SBS改性沥青,不同老化程度下,70#基质沥青耗散能变化规律相同,SBS改性沥青耗散能变化与沥青老化程度有关。短期老化条件下,沥青老化程度越深,在应力控制模式下疲劳寿命越长。     

沥青混合料室内加速热氧老化特性与预估研究

为了探明沥青混合料室内加速热氧老化的特性并进行预估,研究采用沥青混合料加速老化系统,利用阿布森法回收沥青进行相关指标测试,建立了与LTOA老化时间与温度的对应关系,对SBSⅠ-C改性沥青AC-13沥青混合料进行加速老化试验,并基于试验结果建立了沥青混合料加速老化性能衰减预估方程。研究结果表明：对沥青混合料在175℃下进行老化后回收的沥青与原样沥青旋转薄膜烘箱加热试验在相同老化时间内的技术指标相仿;随着老化时间的延长,沥青混合料的残留稳定度、TSR逐渐降低;动稳定度逐渐升高;本文所建立的沥青混合料加速老化性能衰减预估方程与试验数据具有较高的相关性。     

复配抗紫外光老化剂对改善沥青光老化性能的影响

采用紫外光耐候实验箱加速老化系统模拟沥青自然环境下紫外光老化,通过对沥青光老化前后针入度、软化点和延度性能的测试以及FTIR（Fourier Transform Infrared）红外光谱检测,对比分析了复配抗紫外光老化剂对提高沥青抗紫外光老化性能的影响,并对其机理进行了分析,研究结果显示,在一定的老化环境下,添加抗紫外光老化剂的沥青试样老化后与基质沥青老化后相比,针入度增加,软化点减小,延度增加,其抗老化性能有显著提高;添加复配添加剂质量百分比为5％A＋1.5％B的沥青试样,三大性能指标变化百分比较大且羰基特征吸收峰减弱,改善沥青的抗光老化性能较好。