基于低温流变特性的沥青低温性能评价方法研究

利用自行开发的滑板测粘系统 ,首先在较大的温度范围和较广的剪应力作用范围内对沥青的低温流变规律进行了比较全面、系统的研究 ;在此基础上 ,提出了沥青低温性能的评价方法 ;并通过与多种不同产源、不同炼制工艺的沥青实际使用情况相比较 ,与 SHRP推荐的评价方法以及沥青混合料的低温性能相比较 ,证明了该评价方法的准确性和敏感性。

多聚磷酸SBS复合改性沥青混合料低温流变特性及本构关系研究

基于小梁弯曲蠕变试验和直接拉伸应力松弛试验,采用蠕变速率、松弛时间、松弛模量等流变学指标,对比分析了在不同低温条件下,多聚磷酸(PPA)-SBS复合改性沥青混合料和SBS改性沥青混合料的低温流变特性,同时结合损伤力学和黏弹性力学理论,建立了蠕变损伤模型与六单元广义Maxwell应力松弛模型.结果表明:不同低温条件下,PPA-SBS复合改性沥青混合料进入蠕变稳定期的时间早于SBS改性沥青混合料,其累积变形量和蠕变速率均大于SBS改性沥青混合料;以Burgers模型为基础,结合损伤力学建立的蠕变损伤模型能够较好地反映蠕变损伤3阶段的变形特性;10℃时2种沥青混合料的应力松弛能力几乎相同,而0、-10、-20℃时PPA-SBS复合改性沥青混合料的应力松弛能力要优于SBS改性沥青混合料,且温度越低效果越明显;采用六单元广义Maxwell模型能够较好地描述低温条件下的沥青混合料应力松弛特性.

纳米SiO_(2)/蓖麻油复合改性沥青流变特性研究

文章制备了16种不同掺量的纳米SiO_(2)/蓖麻油复合改性沥青,通过沥青三大指标试验和流变性能指标试验,研究纳米SiO_(2)和蓖麻油对复合改性沥青的影响。结果表明:纳米SiO_(2)会降低复合改性沥青的针入度和延度,增加软化点,蓖麻油具有相反的作用;纳米SiO_(2)对高温性能有较大的促进作用,蓖麻油则相反;对于低温性能,蓖麻油具有明显优势,纳米SiO_(2)则会降低沥青的低温性能;从复合改性沥青高温性能考虑,蓖麻油掺量应≤6%,而纳米SiO_(2)掺量应尽可能大;当蓖麻油掺量>3%,纳米SiO_(2)掺量≤6%时,可以很好地保证复合改性沥青的低温抗裂性。因此,掺有4%纳米SiO_(2)和3%蓖麻油的复合改性沥青具有较好的综合性能。

天然气水合物钻探钻井液低温特性的研究

天然气水合物是一种赋存于低温条件和较高压力的新型清洁能源,勘探开发中必须保持天然气水合物的稳定才能钻取实物岩心。从维持天然气水合物相态平衡着手,介绍了国外用于抑制天然气水合物相态平衡的低温钻井液体系,分析了低温环境下钻井液流变特性和密度特性,提出了天然气水合物钻探钻井液体系研究的建议。

掺盐沥青胶浆低温流变及粘附特性

为探究盐分对沥青胶浆低温流变及粘附特性的影响规律,采用盐颗粒以体积比1∶1替代矿粉的沥青胶浆制备方法,通过弯曲梁流变试验(BBR)研究不同掺盐沥青胶浆在30 d与120 d龄期下的低温流变特性,并构建相应的Burgers模型,分析盐分对沥青低温粘弹特性的影响;通过接触角试验,得出沥青表面能参数,评价不同沥青胶浆粘附特性;借助扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)手段,探究掺盐沥青胶浆微观作用机理。结果表明:相较于基质沥青,不同种类掺盐沥青胶浆随着龄期的增加,低温流变性能不断降低;经120 d龄期后,沥青接触角明显增大,掺盐沥青胶浆表面能降低,粘附性劣化;盐分颗粒溶析及其盐老化效应,是导致掺盐沥青胶浆性能劣化的主要诱因。

温度和粉胶比对沥青胶浆低温性能的影响研究

沥青胶浆的低温流变性能直接影响到沥青路面的低温抗裂性能,本文采用SHRP仪器弯梁流变仪(BBR)和直接拉伸仪(DTT)对沥青胶浆的低温性能进行分析,试验研究了温度和粉胶比对沥青胶浆低温性能的影响。结果表明:温度和粉胶比与沥青胶浆的低温流变特性有较明显的相关关系,对沥青混合料低温性能有重要影响。

沥青玛蹄脂性能试验研究

采用均匀设计方法安排了多水平的试验方案 ,利用 DSR、BBR对沥青玛蹄脂的高、低温流变特性进行了试验研究。结果表明 :纤维含量与粉油比对沥青玛蹄脂的高温性能有强烈的交互作用 ;增加纤维含量和粉油比对沥青玛蹄脂的低温抗裂性能不利。

环保型复合融雪盐化物沥青胶浆性能研究

采用等体积替换法,在1∶1粉胶比条件下用盐化物置换沥青胶浆中的矿粉,制备不同替代率的盐化物沥青胶浆。采用针入度、延度及弹性恢复试验,分析替代率对盐化物沥青胶浆常规性能的影响;通过布氏粘度试验,回归分析替代率、温度对盐化物沥青胶浆粘温特性的影响;以低温弯曲梁流变试验,研究盐化物沥青胶浆的低温性能,分析替代率、温度对盐化物沥青胶浆低温性能的影响。结果表明,盐化物的掺入,会降低沥青胶浆的针入度、延度,同时会使沥青胶浆的弹性恢复出现明显提高。温度越高,盐化物替代率对沥青胶浆粘度影响越显著,盐化物沥青胶浆的温度敏感性随盐化物替代率的变化先增大后减小;随着温度下降,沥青胶浆性能逐渐劣化,当替代率小于75%时,沥青胶浆蠕变劲度模量增长缓慢,蠕变速率下降不明显,但替代率高于75%时,沥青胶浆低温性能迅速衰减。掺入适量盐化物对沥青胶浆低温性能影响不大。