废旧SBS改性沥青混合料再生工艺

采用黑河-大连高速公路(代号HD-10)和北京-沈阳高速公路(代号SMA-20)废旧SBS改性沥青混合料为原料,采用溶剂抽提法从混合料中抽提取出旧沥青,并对其理化性质及组分进行分析。比较两者性质和组成差别,分别选用LKJ-I剂和LKJ-II剂作为再生剂对HD-10和SMA-20进行调和,找到合适的再生剂和相对应的配比,使两种再生后的SBS改性沥青满足(JTG F40-2004 I-A类)标准要求。

废旧SBS改性沥青路面再生技术研究进展及发展趋势

随着日益增加的交通流量、车辆大型化、严重超载等现象的发生,沥青路面的质量也被提出了更高的要求。为改善沥青路面的路用性能和延长其使用寿命,SBS改性沥青因其优异的高低温特性与粘结性能得到了普遍应用,但随之而来的则是废旧SBS改性沥青混合料的大量产生。这些废料通常采用填埋、堆弃等方式处理,已造成了环境的破坏和资源的浪费。从而,废旧SBS改性沥青混合料的有效高质量再生利用已成为现如今国内外研究的重点。鉴于此,本文综述了SBS改性沥青及混合料老化和再生的研究现状,分析了目前的再生技术特点,并展望了再生SBS改性沥青及混合料高性能化发展趋势。

温拌SBS改性再生沥青混合料的路用性能研究

为研究再生SBS改性沥青混合料(RAP)掺量和温拌剂种类对温拌SBS改性再生沥青混合料的路用性能的影响,通过车辙试验、小梁弯曲试验和冻融劈裂试验分析了在RAP掺量为0,10%,30%,50%,Sasobit温拌剂掺量为3.0%和Evotherm温拌剂掺量为2.0%的温拌SBS改性再生沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能和水稳性能,并通过灰色关联度分析RAP掺量对两种温拌再生沥青混合料路用性能的影响。结果表明,RAP的掺入可以极大地改善温拌再生沥青混合料的高温性能,但不利于其低温抗裂性能和水稳定性能。不同RAP掺量的沥青混合料对各项路用性能影响程度大小排序均为:水稳定性能<低温抗裂性能<高温稳定性能。在RAP掺量为30%时,掺入Evotherm温拌剂的再生沥青混合料的高温性能、低温抗裂性能、水稳定性能优于掺入Sasobit温拌剂的再生沥青混合料。

废旧胶粉与SBS复合改性沥青稳定性分析

废旧胶粉与SBS复合改性沥青是充分利用废旧轮胎加工的胶粉与聚合物SBS两种改性剂之间的相互促进作用,使沥青性能得到进一步的改善。废旧胶粉与SBS复合改性沥青是一个非常复杂的体系,其稳定性直接影响改性沥青及沥青混合料的路用性能。本文借助先进的化学试验方法,对废旧胶粉与SBS复合改性沥青溶胀前后微观形态、改性前后物质组成变化、复合改性沥青体系各组成物质的稳定性进行了试验分析,从微观结构和宏观性能角度阐述了复合改性沥青体系的稳定性,为废旧胶粉与SBS复合改性沥青性能的评价及应用奠定了基础。

基于微观结构特征的SBS改性沥青再生剂研发

SBS改性沥青在环境因素作用下发生老化,主要表现为SBS分子链发生了降解。针对SBS改性沥青网络结构的变化,本文利用荧光显微镜电镜、凝胶渗透色谱等微观表征手段,分别采用两种环氧官能团化合物(脂肪族缩水甘油醚树脂和缩水甘油胺类)与催化裂化油浆和基质沥青混溶,制备了两种再生剂。结果表明两种再生剂均可恢复SBS改性沥青三嵌段分子链结构,但脂肪族缩水甘油醚树脂类再生剂再生效果更优。

复合改性橡胶沥青超薄磨耗层设计与性能研究

对SBS/废旧橡胶粉复合改性沥青的合理配方进行研究,并在优选复合改性沥青配方的基础上进行低噪声复合改性超薄磨耗层设计,从基本路用性能(高温性能、低温性能、水稳定性)综合分析SBS/废旧橡胶粉复合改性沥青超薄磨耗层的适应性。

基于常规、疲劳与愈合-疲劳试验的沥青再生性能研判

为充分认知RAP废旧沥青再生性能,分别借助常规力学性能试验、疲劳性能试验和疲劳-愈合-疲劳性能试验,针对不同老化程度废旧基质沥青和废旧SBS改性沥青添加4%~12%再生剂进行评价,并对比探讨不同评价方法及其特征指标的再生规律。结果表明:当再生剂掺量以2%幅度增加时,再生基质沥青和再生SBS改性沥青各项常规力学性能指标呈线性或多项式函数逐步恢复,而复数剪切模量G^(*)和疲劳寿命N_(f)基本以均等程度发生衰减,愈合指数HI以10%~30%增幅显著提高。其中,再生剂对废旧基质沥青和长期老化沥青的改善效应明显分别高于废旧SBS改性沥青和短期老化沥青,并且在应力控制模式下,各项行为结果的变化规律均较应变模式下清晰。以原样沥青为性能还原基准,当采用疲劳性能试验评价时,所需再生剂掺量最多,在12%及以上;当采用常规力学性能试验评价时,所需再生剂掺量居中,在10%~12%及以上,选择高温性能指标进行研判时可取下限值;当采用疲劳-愈合-疲劳性能试验评价时,所需再生剂掺量最少,在8%~12%区间内。推荐采用疲劳-愈合-疲劳试验替代疲劳性能试验,并采用及愈合指数HI替代G^(*)和N_(f)研判再生沥青流变力学性能恢复情况。