橡塑沥青混合料疲劳性能测试及预估模型研究

橡塑改性沥青混合料作为一种新型路用材料,在提高路面性能的同时实现废料的循环利用,沥青混合料的疲劳性能与沥青路面的损坏机理密切相关,开展其疲劳性能的研究具有重要意义。文章旗于应变控制模式下的四点弯曲疲劳试验来研究稳定型橡塑改性沥青混合料的疲劳性能,选取SMA-13级配,设计了不同条件下的测试方案,分析了应变水平、空隙率及沥青含量对混合料疲劳性能的影响,并对所选择的疲劳预估模型进行了修正。结果表明:稳定型橡塑改性沥青混合料的疲劳寿命随着沥青含量的增加、空隙率的降低以及应变水平的减小而增加;修正后的疲劳预估方程可以较为精确的预测其疲劳寿命,验证结果和预测结果的相关性系数达0.915。

橡塑沥青混合料性能试验研究

基于沥青路面各结构层的核心功能需求,采用大掺量橡塑颗粒复合改性技术,通过调整橡胶和塑料的掺加比例,研发3种适用于上、中、下面层的C型、M型、G型橡塑沥青,并通过对比试验验证其路用性能。结果表明,C型适用于沥青路面上面层,与SBS改性沥青、70#基质沥青相比,C型沥青混合料具有更优异的耐疲劳、抗裂、抗水损害性能;M型适用于中面层,与SBS改性沥青相比,M型沥青混合料具有更高的高温稳定性;G型适用于下面层,与SBS改性沥青、70#基质沥青相比,G型沥青混合料具有更强的抗反射裂缝能力。

SBS橡塑沥青防水涂料

ＳＢＳ橡塑沥青防水涂料张敏，马永祥（中国建筑防水材料公司苏州研究设计所２１５００８）１前言面对我国高分子材料价格高、建筑工程造价低的局面，我们认为选择ＳＢＳ聚合物和再生（或废）胶粉复合改性沥青配制防水涂料是行之有效的。一则可降低产品成本；二则可充分发...

橡塑沥青

用丁苯橡胶和废塑料薄膜作为改性剂对沥青进行复合性改性，发现丁苯橡胶能加速塑料在沥青中的溶解，改性后沥青的高低温性能得到明显改善，且复合改性效果优于二者单独改性之和为改善沥青的路用性能，长期以来，国内外众多学者一直致力于沥青中掺加改性剂的研究。目前应用的改性剂种类很多。最常用的有树脂，橡胶和硫横等。研究表明，橡胶能极大地改善沥青的低温抗裂性能，但对高温变形性能的改善不够显著，同时。

橡塑复合改性沥青的研发及在碎石封层中的应用

以基质沥青为主要原料,废旧轮胎橡胶粉和SBS为改性剂,糠醛抽出油、硫磺为添加剂,采用直接投入法生产橡塑复合改性沥青。对橡塑复合改性沥青的针入度、软化点、延度、弹性恢复和粘度性能进行分析,确定其最优生产配方和制备方法。将生产出的符合要求的橡塑复合改性沥青应用于沥青路面碎石封层中,总结出橡塑复合改性沥青碎石封层的施工工艺、施工参数及路用性能。应用实践表明:橡塑复合改性沥青不仅可改善沥青路用性能,降低养护成本,延长沥青路面预防性养护寿命,同时可提高废旧橡胶材料的利用效率,符合绿色环保,资源节约的要求。

橡塑沥青改性机理分析

运用化学热力学理论和结构形态学的部分知识阐述橡胶塑料复合改性机理，并以此为基础建立描述改性沥青力学行为的数学模型。

干法橡塑改性沥青混合料性能研究

为研究橡塑改性沥青在干法改性技术中的应用效果,文章以橡胶粉、低密度聚乙烯制备的橡塑颗粒为原材料,以橡塑掺配比、橡塑掺量、拌和温度及拌和时间为影响因素,选用L_(9)(3)^(4)四因素三水平正交表安排试验,通过动稳定度、最大弯拉应变及冻融循环后劈裂强度得到最优组合参数,并对比验证了最佳制备工艺下橡塑改性沥青混合料的路用性能。研究结果表明:橡塑掺配比和橡塑掺量是影响路用性能的主要因素,当橡塑掺配比为2∶1、橡塑掺量为1.5%、拌和温度为180℃、拌和时间为180 s时,其混合料的综合性能可发挥出最大效果;高温方面,干法工艺的动稳定度比湿法工艺提升11.1%,比干法SBS混合料提升14.9%;低温方面,干法工艺的极限弯拉应变比湿法高出18.3%,略低于干法SBS混合料;水稳方面,干法工艺的冻融劈裂强度比较湿法低5.8%,且略低于干法SBS混合料。由此可知,橡塑材料的干法式应用具有良好的路用效果。

稳定型废旧橡塑改性沥青老化性能及预估

为了探究稳定型废旧橡塑改性沥青的抗老化性能,采用不同掺量的改性剂制备了多种橡塑改性沥青,并运用薄膜加热试验(TFOT)分析了这些沥青老化后的性能变化,建立了一套预估老化性能的模型,并将其与稳定型废旧橡胶改性沥青进行了性能对比。分析表明,添加橡塑改性剂显著提升了沥青的抗老化能力,但表征橡塑改性沥青抗老化能力的指标与改性剂掺量的相关性并不明显,所建立的橡塑改性沥青老化性能预估模型中,除了10℃延度预估模型外,其他模型的预测误差均小于10%,显示出比较高的预测准确性。

废旧橡塑改性沥青及混合料的技术性能研究

利用自主研发的废旧橡胶塑料复合改性剂制备了废旧橡塑改性沥青,通过室内试验评价了废旧橡塑改性沥青的技术性能.在此基础上,以废旧橡塑改性沥青作为胶结料制备了AC-13型沥青混合料,测试了其高温性能、低温性能、水稳定性和疲劳性能,并与山东省常用的SBS改性沥青和橡胶改性沥青技术性能进行了对比.结果表明:废旧橡塑改性沥青及其沥青混合料具有高温稳定性和水稳定性优势,低温性能介于橡胶改性沥青和SBS改性沥青之间,疲劳性能接近SBS改性沥青.利用废旧橡胶和废旧塑料的各自优势对沥青进行复合改性,在提高沥青混合料路用性能方面具有发展潜力.

一种橡塑高黏沥青的研发

基于正交试验方法,以60℃动力黏度和15℃延度作为指标,采用80目胶粉、M200056PE、岩沥青、增塑剂(环氧大豆油)、丁苯橡胶(SBR)等材料开发高黏改性沥青,分析了各材料因素对性能指标的影响,探索高黏改性沥青材料组成最优配方,证明环氧大豆油不适合作为橡塑高黏改性沥青的增塑剂;选择3种不同类型SBR作为增塑剂优化高黏改性沥青配方,通过单因素变化分析,认为SBR1588的改性效果最佳,并得到性能最佳的橡塑高黏改性沥青配方。研究证明开发的高黏改性沥青具有较好的路用性能,可应用于道路工程。

橡塑复合改性沥青及其混合料性能研究

以废旧橡胶粉和回收聚乙烯塑料(PE)为主要原材料生产湿法改性橡塑复合改性剂,研究了橡塑复合改性沥青的高低温性能和流变特性,及其混合料的路用性能和抗疲劳性能。结果表明,橡塑复合改性剂有效改善了沥青的高温性能,并充分发挥了橡胶沥青高粘高弹性和热塑性弹性体的高强性能;橡塑复合改性沥青混合料的低温抗裂性能满足冬严寒区使用性能要求;与5%SBS改性沥青相比,橡塑复合改性沥青的高温稳定性和水稳定性能更优,疲劳寿命对应变水平变化的敏感程度更低,耐久性更好。

橡塑合金改性沥青及其混合料技术性能研究

为了缓解废旧橡胶、塑料产生的“黑色污染”、“白色污染”问题,同时制备高低温性能兼顾的改性沥青产品,以废旧橡胶粉和回收聚乙烯塑料为主要原材料生产湿法改性橡塑合金改性剂,基于针入度体系试验和Superpave沥青胶结料PG分级体系评价指标,研究了橡塑合金改性沥青的高低温性能和流变特性,优化出了最佳的废旧胶粉和回收塑料的掺配比例,进而采用常规3大路用性能试验和四点弯曲疲劳试验研究了橡塑合金改性沥青混合料的路用性能与抗疲劳性能。结果表明,橡塑合金改性剂有效改善了沥青的高温性能,并充分发挥了橡胶沥青高粘高弹性能和热塑性弹性体的高强度性能,橡塑合金改性沥青是高低温性能兼顾的沥青产品,其改性沥青抗车辙因子与高模量沥青相近;橡塑合金改性沥青混合料的低温抗裂性能满足冬严寒区使用性能要求,与5%SBS改性沥青相比,橡塑合金改性沥青的高温稳定性和水稳定性能更加优越,疲劳寿命对应变水平变化的敏感程度更低,更具有耐久性;实体工程使用2 a后状况良好,取得了优良的使用效果,研究成果为橡塑合金改性沥青推广应用提供可靠的技术保障。

环氧大豆油增容废旧橡塑改性沥青开发及性能研究

采用湿法制备废旧橡塑改性沥青,研究环氧大豆油掺量对改性沥青性能的影响。结果表明,随着环氧大豆油掺量增加,橡塑改性剂在沥青中的分散效果更好,改性沥青低温性能大幅度提升,储存稳定性大幅度提升。正交实验结果表明胶粉掺量是影响橡塑改性沥青性能的主要因素,其最佳制备方案为:橡胶粉25%,LDPE 4%,环氧大豆油2%,剪切时间1.5 h。芳烃油与环氧大豆油改善沥青相容性的增容效果相近,芳烃油对橡塑沥青低温性能的提升略优于环氧大豆油,但环氧大豆油成本更低、更环保,可替代芳烃油作为橡塑改性沥青的增容剂。

橡塑合金改性沥青制备工艺关键参数研究

为了合理、有效地利用废旧橡胶粉和废旧塑料并改善两者与沥青的相容性,采用精密开炼机预先将两种废旧材料熔融共混,制备成橡塑(质量)比分别为5∶5(Ⅰ型)、6∶4(Ⅱ型)、和7∶3(Ⅲ型)3种橡塑合金改性剂。按照正交试验方案对伦特70#基质沥青进行改性,制备橡塑合金改性沥青,以橡塑合金改性沥青的48 h离析软化点、25℃针入度、软化点和5℃延度为指标,筛选橡塑合金改性沥青的最佳复配方案,并通过灰色关联度分析法和极差分析法确定制备工艺最佳的关键参数。最后通过扫描电子显微镜、布氏旋转黏度试验、BBR试验和DSR试验对橡塑合金改性沥青的结构形态、流变性能、低温抗裂性能和抗疲劳性能进行了分析。结果表明:最佳复配方案为外掺20%(相较于基质沥青质量)橡塑比为7∶3(Ⅲ型)的橡塑合金、2%增溶剂(糠醛抽出油)和9%稳定剂(硫磺),制备的橡塑合金改性沥青储存稳定性和高温稳定性良好,推荐制备工艺的最佳关键参数为剪切温度180℃、剪切速率3500 r/min、剪切时间1.5 h和发育时间0.5 h;橡塑合金改性剂与沥青的相容性好,制备的橡塑合金改性沥青具有较低的温度敏感性,较好的低温抗裂性和抗疲劳性能。

橡塑合金改性沥青的路用性能研究

通过研究沥青化橡塑合金对沥青的改性作用,进行了大量的实验工作,测试了改性沥青的各项指标性能,橡塑合金材料沥青改性技术可以提高普通沥青的路用性能,提高废旧材料应用的技术附加值和经济附加值,提高沥青路面的高低温性能、抗车辙、抗水损害、耐久性等路用性能。

橡塑改性沥青路面top-down开裂性能分析

通过劈裂试验、三轴重复荷载试验和小梁弯曲试验对比了橡塑改性沥青混合料与SBS改性沥青混合料的性能,通过构建有限元模型分析了动荷载作用下沥青路面上面层裂缝的应力变化规律。结果表明,橡塑改性沥青混合料的抗拉性能与高温抗变形性能优于SBS改性沥青混合料,橡塑改性沥青可提高沥青混凝土路面的抗变形能力;橡塑改性沥青混合料的低温抗裂性能优于SBS改性沥青混合料,前者可提高沥青路面抗top-down裂缝开裂性能;在动荷载作用下,沥青路面结构层中的上面层拉应力逐渐增加,导致沥青路面发生top-down裂缝开裂,橡塑改性沥青混合料可增加上面层破坏时的最大拉应力,从而降低沥青路面发生top-down裂缝开裂的可能性。

橡塑复合改性沥青在碎石封层中的研究与应用

文章结合橡塑复合改性沥青碎石封层在武威公路事业发展中心辖养G569线沥青路面预防性养护中的应用,研究了橡塑复合改性沥青在生产加工过程中原材料的选择、配方设计、生产加工工艺以及橡塑复合改性沥青碎石封层路用性能等问题,成功地解决了甘肃省河西荒漠地区沥青路面碎石封层夏季易泛油、冬季易裂缝的问题,有效地提高了该地区碎石封层的性能及使用寿命,为橡塑复合改性沥青在该地区广泛应用打下了坚实的基础。

废橡塑高黏改性沥青性能影响因素及制备研究

为提高沥青黏度,采用橡胶粉和废塑料进行复合改性,基于四因素三水平正交试验,分析内因(废塑料、橡胶粉掺量)和外因(拌和温度和时间)对改性沥青性能的影响,以180℃旋转黏度为主要评价指标,辅以弹性恢复、软化点和针入度。结果表明:橡胶粉掺量是橡塑改性沥青性能的主要影响因素。推荐制备方案为:内掺20%橡胶粉,外掺2.5%废塑料,拌和温度190℃,拌和时间60min。研究推荐的废橡塑改性沥青黏度高,性能较好,具有广泛的应用价值。

橡塑改性沥青的研究

针对同一沥青,不同改性剂的橡塑沥青,采用理论和试验相结合的方法,通过常规指标、SHRP动态剪切流变DSR试验研究其性能。运用荧光显微镜和原子力显微镜分析微观形态,研究改性剂对于橡塑沥青的影响。

稳定型橡塑改性沥青混合料的路用性能研究

为研究稳定型橡塑改性沥青混合料的路用性能,在室内试验测定结合料技术性能的基础上,基于马歇尔设计方法,针对橡塑改性沥青进行混合料设计。通过车辙轮碾试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验等室内试验对橡塑改性沥青混合料的路用性能进行评定,并与相同级配SBS、橡胶改性沥青混合料进行对比,分析废旧橡塑改性沥青混合料的路用性能。研究表明:橡塑改性沥青混合料的路用性能能够基本达到甚至超越SBS改性沥青以及橡胶改性沥青混凝土,从而改善沥青混凝土路面的使用性能、延长路面的使用寿命。