高胶高黏改性橡胶沥青排水路面在盐靖高速公路中的应用

结合高胶高黏改性橡胶沥青PAC-13型排水路面在盐靖高速公路上面层的应用,介绍其混合料配合比设计,并进行试验段铺筑和路用性能检测。通过实际应用表明,高胶高黏改性橡胶沥青具有良好储存稳定性和路用性能,施工和易性好,可供类似工程参考应用。

基于DSR/BBR对橡胶高黏沥青流变及疲劳性能研究

利用废旧轮胎胶粉、G型高黏剂、基质沥青制备一种高黏度改性沥青,采用动态剪切流变仪DSR测试沥青高温流变性能及疲劳性能,利用低温弯曲梁流变仪BBR测试沥青低温蠕变劲度和蠕变速率。结果表明,G型高黏剂可以有效调节橡胶沥青各组分的比例,提高其弹性比例成分,并在橡胶沥青中形成网络结构,改善其胶体稳定性,大幅度提升橡胶沥青的高温抗变形能力、低温延展性、弹性恢复能力、应力敏感性、疲劳等性能,G型高黏剂在橡胶沥青中合适掺量为8%。较橡胶沥青而言,橡胶高黏沥青的黏度、高温稳定性、低温柔韧性、抗疲劳性能等大幅增加,可有效保障排水沥青路面的路用性能及使用寿命。

马来酸酐改性高掺量橡胶沥青制备与性能

使用高度降解的再生橡胶(DR)制备了高掺量橡胶沥青(HCRA),通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱仪、凝胶渗透色谱仪、动态剪切流变仪和动态力学分析仪,对比研究了马来酸酐(MAH)预接枝DR改性与MAH和DR直接共混改性对HCRA结构与性能的影响,探讨了两种改性方法的改性机理。结果表明,MAH预接枝DR时发生了由烯烃双键和烯丙基碳氢原子提供活性位点的自由基取代反应,而MAH和DR与沥青直接共混时,存在自由基取代反应和酯化反应两种反应,并以后者为主;MAH改性HCRA的溶胶组分中以中低分子量组分为主;MAH改性显著改善了HCRA的高、低温流变性能。此外,两种改性方法对HCRA的结构与性能均有影响,且随MAH掺量的变化存在明显差异。

胶粉/RET高黏改性沥青及其混合料路用性能研究

为提升排水式沥青路面的性能,选用胶粉、反应性弹性体三元共聚物(RET)和高黏剂制备高黏复合改性沥青,通过常规物理性能试验研究3种改性剂对沥青性能的影响,采用离析试验探究其储存稳定性,并通过车辙试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验和渗水试验研究高黏复合改性沥青混合料的路用性能。结果表明,选用15%胶粉、1.5%RET和9%高黏剂制备高黏改性沥青,其综合性能最佳,且储存稳定性符合规范要求;胶粉、RET和高黏剂的掺入能显著提升沥青混合料的路用性能,与基质沥青混合料相比,高黏复合改性沥青混合料的动稳定度提高3.46倍,最大弯拉应变提升23.3%,残留稳定度上升15.9%,其渗水系数满足规范要求。

直投式高黏改性沥青混合料路用性能试验

高黏改性沥青是决定排水沥青路面使用性能的关键因素之一。为了评价改性剂类型、掺量及生产工艺的影响,分别采用车辙、半圆弯曲、浸水马歇尔、冻融劈裂和浸水肯塔堡飞散试验对高黏改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性进行测试,通过微观形貌特征对改性剂在沥青中的工作机理进行分析。研究结果表明:不同因素对沥青混合料空隙率的影响很小。在相同的掺量和生产工艺下,与常规的泰孚派克(Tafpack super,TPS)高黏改性沥青混合料相比,热塑性树脂(thermoplastic resin,TPR)高黏改性沥青混合料具有更优的低温抗裂性、相当的水稳定性和略差的高温稳定性,但是两者的路用性能在统计学意义上无显著差异。TPR改性剂掺量的提高可以明显提升混合料的各项路用性能;当以70#普通沥青和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(styrenic block copolymers,SBS)改性沥青作为基质沥青时,TPR改性剂掺量分别达到13%和9%,其混合料路用性能即可满足排水沥青混合料的技术要求。总体上看,改性剂掺量和生产工艺对各项路用性能均有显著影响,其中改性剂掺量的影响大于生产工艺。从微观形貌角度证实采用直投法时沥青中存在颗粒结团,部分改性剂颗粒与沥青的不完全混融导致直投法的改性效率低于剪切法,因此采用直投法时应适当增加改性剂掺量。研究结果可为排水沥青路面的材料设计提供有益的参考。

高掺量胶粉-SBS复合改性沥青的高温流变性能

为了研究高掺量胶粉-SBS复合改性对基质沥青高温流变性能的影响,以高掺量胶粉-SBS复合改性沥青为主要研究对象,首先通过三大指标和布氏旋转黏度研究了高掺量胶粉-SBS复合改性沥青性能随胶粉掺量变化而变化的趋势;然后设计了6种试验方案,采用动态剪切流变仪探究了6种沥青的高温流变性能,并进行了比较详细的对比性研究。结果表明:高掺量胶粉-SBS复合改性沥青的高低温性能随着胶粉掺量的增加而增大,在胶粉掺量为42%时,可以同时满足良好的性能与施工要求;在高温流变性能试验中,与单一改性沥青相比,复合改性沥青的复数剪切模量(G*)、车辙因子(G*/sin(δ))、蠕变恢复率(R)得到明显提高,相位角(δ)和不可恢复蠕变柔量(Jnr)有一定程度的降低,具有更强的弹性性能、高温抗车辙能力、变形恢复能力和抗变形能力;随着胶粉掺量从21%增加到42%,胶粉-SBS复合改性沥青的弹性成分随之增多,变形恢复能力与抗变形能力更强,高温流变性能更好。

高粘复合改性橡胶沥青黏韧性试验研究

沥青黏韧性试验方法(T 0624-2011)仅适用于SBR类试验荷载-变形单峰曲线的黏韧性、韧性计算,而不适用于高粘复合改性橡胶沥青荷载-变形双峰曲线的黏韧性、韧性计算。为了建立适用于高粘复合改性橡胶沥青黏韧性、韧性试验及计算方法,根据荷载-变形曲线各区阶段特点和机理,进行了原点修正和区间划分,提出了采用第一直线上升段包络面积的两倍用于计算A1的思路,所提出的试验方法重复性试验表明,同一试样至少进行三次平行试验,其最大值或最小值与平均值之差未超过3倍标准差,试验有效,取最终平均值为试验结果。按照上述方法所计算的黏韧性和韧性满足高粘高弹沥青黏韧性≥20N·m、韧性≥15N·m的要求。本文所建立的黏韧性、韧性试验及计算方法可为高粘复合改性橡胶沥青评价提供参考和借鉴。

特种高黏改性沥青制备工艺研究

文中通过对高黏改性沥青用原材料进行选择并对制备工艺进行研究,以制备适用于透水沥青路面及超薄磨耗层的特种高黏改性沥青。研究表明,采用SBS与高黏剂复合改性制备的特种高黏改性沥青黏结性能及综合性能更优异。SBS改性剂及高黏剂的加入均能提升沥青材料的高温性能和黏弹性;高黏剂在一定掺量范围内能提升沥青低温抗疲劳开裂能力,过高则降低。

室内老化作用下高黏改性沥青性能研究

在中国海绵城市建设快速发展的过程中,多孔沥青路面得到了广泛应用。用于多孔沥青混合料的高黏改性沥青经历了复杂的老化环境。采用室内实验探究了不同老化作用对高黏改性沥青的影响,分别采用了三大指标、60℃动力黏度、PVN和MSCR进行测试,并通过FT-IR阐述了其老化机理。结果表明:老化作用会导致高黏改性沥青高温性能增加,黏度提高,弹性恢复能力增大;其老化作用是由沥青自身老化和增黏剂、SBS树脂降解两部分导致,其中沥青自身老化占主导因素。本研究可为解决多孔沥青路面用高黏改性沥青结合料的老化行为提供思路。

基于粘结性能的高黏改性剂与沥青配伍性研究

现有黏韧性评估方法使用的金属拉头并不能真实反映沥青与集料的粘结能力,为此提出新的黏韧性评估方法,并以黏韧性、韧性为核心指标对2种高黏改性剂与3种沥青进行配伍性试验。结果表明:改性沥青与高黏改性剂M-9314和HVA的配伍性优于基质沥青,且最佳配伍沥青为I-D改性沥青。当高黏改性剂掺量相同时,改性沥青的黏韧性与高黏改性剂中SBS的含量无关,而与改性沥青中SBS的交联状态有关。同时,集料-沥青粘结评估方法的黏韧性与金属-沥青粘结评估方法的黏韧性存在较好的相关性,且集料-沥青粘结评估方法更接近实际情况,建议集料-沥青粘结评估方法的黏韧性指标为:黏韧性>15 N·m,韧性>10 N·m。

高黏高弹改性沥青在城市桥面黑化中的应用

混凝土铺装层桥面黑化受桥梁恒载限制,加铺层一般偏薄,易发生推移变形、脱落病害,严重影响道路的使用性能。为防止此类路面病害,保证路面使用性能及使用寿命,依托成都市双桂立交桥桥面黑化项目,对桥面黑化进行整体方案设计,并应用高黏高弹改性沥青提升加铺层的高低温稳定性能及变形恢复能力,形成整体抵抗车辆荷载产生的剪切力,防止沥青面层变形剥落,同时能降低噪声污染,有效提升桥面整体路用性能。

高黏高弹超薄改性沥青罩面在桥梁养护中的应用研究

在长期运营状态下,桥面沥青铺装层出现裂缝、车辙、骨料外露等病害,降低了驾驶的安全性和舒适性。文中以南照淮河大桥养护为背景,对高黏高弹超薄改性沥青罩面混合料的设计和施工控制过程进行研究,经过对专用级配混合料的试验和对施工后的桥面平整度、摩擦系数摆值、构造深度和渗水系数的验证发现,高黏高弹沥青具有优良的路用功能,有潜力成为桥面铺装层的一种新型材料。

基于响应面法的高黏度复合改性沥青中丁苯橡胶/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物/胶粉的最优掺量

采用响应面(Box-Behnken)法,以丁苯橡胶(SBR)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)和胶粉各自的掺量作为影响因素,以沥青的三大技术指标、60℃动力黏度及170℃布氏黏度为评价指标建立各自的响应面模型,探讨三种添加剂掺量对沥青技术指标的影响规律,并优选出高黏度复合改性沥青中SBR、SBS和胶粉的最佳掺量。结果表明,分别以质量分数5%、5%和15%的SBS、SBR和胶粉复合而成的高黏度复合改性沥青性能最好,其针入度为4.63 mm,延度为364 mm,软化点为86.5℃,60℃动力黏度为78158 Pa·s,170℃布氏黏度为2.72 Pa·s,各项指标均高于标准要求。

高黏改性SMA-13沥青混合料在市政道路中的应用研究

为了解高黏改性SMA-13沥青混合料在市政道路中的实际应用,论文依托实际工程,选用4%、5%、6%三种不同油石比制备高黏改性SMA-13沥青混合料试件,对其高温抗车辙性、低温抗裂性以及水稳定性进行室内试验检测。试验结果表明,选用5%油石比制备的高黏改性SMA-13沥青混合料具有较高的高温抗车辙性和低温抗裂性。

高黏改性乳化沥青粘结层力学性能研究

相比于传统磨耗层技术,超薄磨耗层技术具备施工便捷、经济耐久、平顺静音等优势,目前被广泛应用于公路预防性养护工程和道路品质提升工程当中;但因为其厚度较薄,在车辆荷载作用下发生层间滑移的风险相对较高,故对其黏层体系的性能和耐久性提出了更高的要求。针对这一问题,选取三种黏层材料——高黏改性乳化沥青、Nova-B改性乳化沥青、PC-3乳化沥青和2类下承层界面——GAC-16沥青混凝土和水泥混凝土面板作为研究对象,通过制备复合式超薄试件并开展层间剪切疲劳试验和层间拉拔疲劳试验,结合实际工程应用效果验证,研究黏层材料种类、温度和荷载对黏层的力学性能的影响。

常温高黏改性沥青的研制及性能研究

为进一步提升稀浆类沥青混合料的耐久性和路用性能,开发一种黏度高、稳定性良好的改性乳化沥青——常温高黏改性沥青,采用先改性后乳化的工艺,在不同原材掺量下,分别对沥青乳化前后的性能进行分析比较,确定采用8%SBS+2%增黏剂、乳化剂B1最佳掺量2.4%制备常温高黏改性沥青。通过拉拔试验和湿轮磨耗试验进一步验证了常温高黏改性沥青黏结性能和拌和混合料抗磨耗性能远超常规改性乳化沥青。

高黏高弹改性沥青混合料路用性能与工程应用研究

针对当前开级配超薄罩面沥青混合料耐久性不足,以及密级配抗滑性能不足等技术问题,提出可采用半开级配的CDP-10沥青混合料,并对其组成和路用性能进行了研究;采用荧光显微镜试验与傅里叶红外光谱试验,探究了高黏高弹改性沥青的改性机理;通过马歇尔试验,确定了CDP-10沥青混合料的最佳油石比;采用车辙试验评价了混合料的高温稳定性;用浸水马歇尔稳定度试验、冻融劈裂试验结果评价了混合料的水稳定性;用渗水系数试验结果评价了混合料的透水性;确定了CDP-10沥青混合料实体工程的施工工艺,并在铺筑结束后对试验段进行了质量检测。研究结果表明:高黏高弹改性沥青微观网络状结构致密均匀;用OMNIC软件量化分析了成品沥青与离析试验上下部样品在966 cm~(-1)与1 377 cm~(-1)处的峰面积,发现其未发生明显变化,改性沥青热储存稳定性较好;CDP-10沥青混合料所用级配介于开级配与密级配之间,最佳油石比为5.1%,具有良好的高温稳定性、水稳定性和透水性。在实体工程应用中,还提出了CDP-10高黏高弹沥青混合料的施工温度控制范围。试验段施工完成后经检验质量状况良好,具有优异的排水性能与抗滑性能。因此认为,CDP-10高黏高弹沥青混合料有着广泛的应用前景。

高黏改性沥青宏观性能及微观特性研究

对比分析了常用的3种高黏改性沥青的宏观性能及微观特征,包括常规物理性能(针入度、软化点、延度、60℃动力黏度等)及存储稳定性,同时采用荧光显微镜、红外光谱仪、原子力显微镜等观测不同高黏改性沥青的微观特征。结果表明:TPS高黏改性沥青具有优良的低温性能,CNTs/SBS高黏改性沥青存储稳定性最佳;从微观试验结果也可以看出CNTs/SBS改性剂改性效果最佳,性能最稳定,综合来看CNTs/SBS高黏改性沥青性能最佳。

高黏复合改性沥青性能的影响因素分析

文章为提高沥青黏度,以高黏剂、SBS和蔗渣纤维对70号基质沥青进行复合改性,采用三因素四水平正交试验,以60℃动力黏度、弹性恢复、软化点和135℃旋转黏度作为评价指标,分析获取最佳配比组合。结果表明:复合改性沥青的最佳掺量组合为6%高黏剂+5%SBS+0.9%蔗渣纤维;对于60℃动力黏度、弹性恢复和软化点,因素影响程度次序为SBS>高黏剂>蔗渣纤维,对于135℃旋转黏度,因素影响程度次序为SBS>蔗渣纤维>高黏剂;根据最佳配比组合进行制备的复合改性沥青各项指标满足标准要求,具有实际应用价值。

高黏弹改性沥青的材料组成设计及性能分析

高黏弹改性沥青(HVE-MB)具有优异的黏弹特性,在道路新建及养护工程中广泛应用。采用SBS和橡胶粉等多种改性剂制备出不同类型的高黏弹改性沥青,探究不同类型改性沥青物理性能、流变性能及微观形貌的差异。结果表明:SBS和橡胶粉掺量的增加均可显著改善改性沥青的物理性能和流变性能,但改性沥青弹性恢复能力会随着橡胶粉掺量的提高而降低。通过调整高黏弹改性沥青的各改性剂的掺量,可改善高黏弹改性沥青各项性能,提高高黏弹改性沥青的黏度、弹性恢复性能、流动性和高温稳定性。