基于SHRP的煤直接液化残渣改性沥青性能研究

文章基于美国公路战略研究计划(Strategic Highway Research Program,SHRP)体系方法对煤直接液化残渣(direct coal liquefaction residue,DCLR)改性沥青的性能进行了评价,并采用复数模量指数(GTS)和蠕变劲度模量指数(STS)对沥青的温度敏感性进行了评价。结果表明:DCLR的加入增强了沥青的高温性能,但降低了沥青的低温性能;在高温(46~82℃)范围内,DCLR的加入降低了沥青的温度敏感性,但在低温(-18~0℃)范围内,DCLR的加入提高了沥青的温度敏感性。与基质沥青相比,DCLR改性沥青更适合应用在夏季高温地区或作为沥青面层结构中的中面层,有利于提高沥青路面的高温抗变形能力。

基于微观和流变分析的岩沥青改性沥青性能评价

采用埃索70#沥青,以不同掺量的青川天然岩沥青为改性剂制备岩沥青改性沥青.通过红外光谱和差示扫描热量法(DSC)对天然岩沥青及岩沥青改性沥青的微观结构进行分析,研究其改性机理.采用SHRP试验对岩沥青改性沥青的高温、低温和抗疲劳性能进行研究,并对不同掺量的岩沥青改性沥青进行了SHRP-PG分级.微观研究证明,天然岩沥青沥青质的杂原子基团含量高,芳香性和极性强.经过改性,基质沥青的微观结构发生了变化,岩沥青改性沥青的感温性降低,温度稳定性和水稳定性得到增强.流变特性分析表明岩沥青改性沥青的黏度明显提高,高温稳定性和抗疲劳性得到显著改善,可用于非极端低温的环境.

基于光谱分析的SBS改性沥青再生机理研究

在对比分析再生剂ZZ,RA-2,DN100,DN101红外光谱的基础上,将这4种再生剂按相同比例分别加入老化SBS改性沥青中,通过红外光谱分析、美国SHRP试验研究了再生SBS改性沥青性能及微观结构,并运用界面活性理论解释了SBS改性沥青再生机理.结果表明:再生剂加入后,在沥青质与软沥青之间形成一层界面膜,促进聚合物大分子间或链段间的运动,起到润滑和增溶作用,从而使老化沥青黏度减小,流变性能恢复,低温变形能力增强.

夏普计划25年（1987-2012）的回顾和展望

夏普计划已经走过了25年,它是沥青科技发展史上极为重要的里程碑.它打破了传统马歇尔设计中要求混合料低沥青含量的限制,其成果还包括广为熟知的PG系列沥青试验和回转式混合料试件成型新方法.同时夏普计划全方位推动了改性沥青技术发展,特别是其带来了以粗(开)级配为特征的骨料级配多元性,提出了混合料中的力传递可由粗骨料间的接触来实现的新机理观点.然而夏普计划在研发沥青混合料性能试验(等价于马歇尔稳定度和流值)方面,遇到很大阻力.在后夏普时代,期待新的努力和突破.

再生沥青中高温流变性试验研究

为了评价回收沥青来源和掺量对再生沥青中高温流变性的影响,基于美国公路战略研究计划(Strategic Highway Research Program,SHRP)沥青试验方法,选取Δη、ΔG*/sinδ、ΔG*sinδ为评价指标,表征中高温条件下,每增加1%回收沥青,再生沥青的相对黏度、相对车辙因子及相对疲劳因子对其流变性的影响。研究结果表明:加入回收沥青后,再生沥青的黏度、车辙因子及疲劳因子都增大;3个指标依赖于回收沥青来源、掺量、温度及老化条件;高温条件下Δη和ΔG*/sinδ随温度升高线性减小;中温条件下ΔG*sinδ随温度升高线性增大,3个指标的线性变化趋势与回收沥青的来源、掺量及再生沥青老化无关;选取的3个指标能较好地评价回收沥青来源和掺量对再生沥青中高温流变性的影响。

基于PG分级的高寒高海拔地区沥青结合料性能与适应性

为解决高寒高海拔地区沥青结合料性能不足的问题,结合京藏高速公路格尔木至那曲段地形地貌与气候变化特点,依托沿线多个气象观测站的30 a气象资料,对所处地貌、气候特征、海拔、交通荷载量等相关数据进行统计学分析、计算,探索高海拔大温差地区沥青胶结料PG分级方法的适应性。结果表明:基于青藏地区现场监测结果对LTPP高温温度计算模型进行修正,提出了更适合高寒高海拔地区沥青结合料高温温度计算公式,提高了沥青高温性能指标计算公式的可靠性;在京藏高速公路格拉段对沥青胶结料的PG分级建议值最高达到PG76-22,在高寒高海拔地区应充分考虑海拔增高对沥青低温抗裂性能的影响,将低温等级提高1~2级;在那曲地区建议使用SBRⅡ-A改性沥青,在格尔木地区建议使用SBS改性沥青;在沱沱河、五道梁地区,建议开发抗紫外温拌改性沥青,采用更高标号的基质沥青对沥青进行SBS/SBR复合改性,并进行适用性研究。本次研究成果为高寒高海拔地区沥青结合料的材料开发技术、施工工艺提升及工程化应用提供一定参考,有利于提高沥青路面修建质量,延长使用寿命。