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。

基于DSR和BBR试验的TLA改性沥青胶浆高低温性能研究

以DM-70和SK-90两种基质沥青分别制备不同TLA掺量(5%,10%,15%,20%)和不同粉胶比(0.6,0.8,1.0,1.2)的TLA改性沥青胶浆。利用DSR和BBR试验,分别测试沥青胶浆的G*/sinδ、S以及m-值等参数,以评价TLA改性沥青胶浆的高低温性能。试验结果表明:随着TLA掺量和粉胶比的增大,沥青胶浆的G*/sinδ和S呈指数增长,m-值总体在下降,但规律性不明显,说明增大TLA掺量和提高粉胶比,能够改善沥青胶浆的高温性能,但对其低温性能有所损伤。平衡沥青胶浆的高低温性能,推荐TLA掺量和粉胶比分别取10%和1.0。

4mm DSR试验与BBR试验评价沥青低温流变性能比较研究

为更便捷、使用更少沥青样品来评价沥青低温流变性能,美国提出了使用DSR动态剪切流变仪和4mm(或8mm)平行板夹具的新的试验方法,称为4mm DSR试验。为验证该方法的有效性,基于4mm DSR试验方法并采用8mm平行板,评价不同种类沥青的低温流变性能,同时采用BBR试验进行比较。结果表明4mm DSR试验数据与BBR试验有较强线性相关性,且试验结果离散性更小,可以作为低温性能评价的补充试验。试验结果说明,30#沥青低温性能有限,而50#沥青的低温流变性能与70#及SBS改性沥青接近。

生物结合料共混沥青的路用性能试验研究

为寻求石油沥青的替代产品,以生物结合料为原料,采用高速剪切法制备了不同质量共混比例(0%、5%、10%、15%、20%)的生物沥青共混物,通过沥青三大常规指标试验、DSR试验、BBR试验和重复蠕变恢复等试验进行了路用性能的综合评价。结果表明:生物结合料强度和高温性能存在不足,共混后将导致生物沥青的车辙因子G*/sinδ、软化点和蠕变劲度Gv等抗车辙性能指标下降;中等温度疲劳性能介于SBS改性沥青和基质沥青之间,共混后SBS改性沥青疲劳因子G*·sinδ有所降低,而生物基质沥青疲劳因子升高;同时,生物结合料能显著地提高沥青的低温抗裂性,表现为随着生物结合料增加,BBR试验的蠕变劲度S值减小和m值增加。

氧化石墨烯复配SBS改性沥青物理流变性能研究

近年来,随着纳米科技和材料科学的飞速发展,新兴的碳族纳米材料氧化石墨烯(GO)由于具备卓越的机械性能,已经被广泛应用于各种有机高分子和无机胶凝材料中以制备复合材料来增强基体,其无可比拟的结构特性和尺寸效应引起了道路研究人员的极大兴趣。氧化石墨烯在道路工程领域尤其是沥青路面中越发得到重视,然而目前大部分的研究只是局限于氧化石墨烯单一改性基质沥青,且改性效果并不显著。通过高速剪切的方式配制了氧化石墨烯复配SBS改性沥青(GO/SBS)。借助动态剪切流变仪(DSR)、多重应力蠕变恢复(MSCR)、弯曲梁流变仪(BBR)等技术手段研究了氧化石墨烯复配SBS改性沥青的动态流变行为。使用针入度、延度、软化点等基本指标对复配改性沥青的物理技术性能进行了评估。试验结果表明:氧化石墨烯的引入可以明显提升SBS改性沥青的高温稳定性和动态力学响应;适量的氧化石墨烯可以改善SBS改性沥青的低温开裂抗性,其中氧化石墨烯用量为0.6%时,氧化石墨烯复配SBS改性沥青的延度、软化点分别提高了26%和8.3%,针入度却略微有所降低;氧化石墨烯复配SBS改性沥青的高温抗车辙性能、低温抗开裂性能均较SBS单一改性沥青有所提升,这表明氧化石墨烯复配SBS改性沥青具有一定的应用前景。

煤直接液化残渣和粉胶比对沥青胶浆高低温性能的影响

为了分析煤直接液化残渣（Direct Coal Liquefaction Residue）和粉胶比对沥青胶浆高低温性能的影响,利用DSR（Dynamic ShearRheometer）和BBR（BendingBeamRheometer）试验,对不同粉胶比（0.6,0.8,1.0,1.2）和DCLR下沥青胶浆的高低温性能进行研究,分析DCLR和粉胶比对G~＊/sinδ（车辙因子）、S（蠕变劲度模量）以及m-值（蠕变速率）的影响规律.试验结果表明：随着粉胶比的提高和DCLR的添加,沥青胶浆的高温性能在不断增强,低温性能在逐渐下降,出现了最佳粉胶比.综合平衡沥青胶浆的高低温性能,当粉胶比为1.0时,其高低温性能最佳.

DCLR掺量和粉胶比对沥青胶浆性能的影响分析

为了分析煤直接液化残渣(Direct Coal Liquefaction Residue,DCLR)掺量和粉胶比对沥青胶浆性能的影响,进而确定合理的DCLR掺量和粉胶比,对沥青胶浆进行了"二因素四水平"正交设计。利用DSR(Dynamic Shear Rheometer)和BBR(Bending Beam Rheometer)试验,分析了DCLR掺量和粉胶比对沥青胶浆的G*/sinδ(车辙因子)、G*·sinδ(疲劳因子)、m-值(蠕变速率)以及S(蠕变劲度模量)的影响规律。研究结果表明:DCLR掺量和粉胶比对沥青胶浆高温、低温及疲劳性能均有显著影响,且随DCLR掺量增加和粉胶比提高,沥青胶浆的高温性能在不断提高,疲劳性能和低温性能在逐渐下降。同时,发现DCLR掺量对沥青胶浆性能的影响程度远远高于粉胶比对沥青胶浆性能的影响程度,综合沥青胶浆性能变化,当DCLR掺量小于10%、粉胶比低于1.0时,沥青胶浆的性能最为优越。

温拌剂对沥青胶结料高低温流变性能的影响

基于国外Evotherm温拌剂和国产RH温拌剂,通过动态剪切流变试验(DSR)和沥青弯曲蠕变劲度试验(BBR),对比分析掺入温拌剂后对沥青高低温流变性能的影响。结果表明:RH温拌剂可以提高基质沥青的高温性能,Evotherm温拌剂能提高SBS改性沥青的高温性能;两种温拌剂都能提高沥青的低温抗裂性,其中RH温拌剂的改善效果更好,温度越低,沥青的低温性能越差,改善效果也越差。在低于-24℃时使用温拌剂对沥青的低温性能改善无意义,综合高低温流变试验,发现在北方寒冷地区使用RH温拌剂效果更佳。

不同掺量TLA对SBS改性沥青流变性能的影响研究

在壳牌SBS改性沥青中加入不同掺量的TLA,制备成TLA-SBS复合改性沥青,并通过试验对其常规性能和流变性能进行分析,包括采用64℃DSR试验对其进行车辙因子评价分析;采用DSR疲劳试验评价其疲劳寿命;采用BBR试验评价其低温性能。试验结果表明:TLA掺量对复合改性沥青的性能有很大影响,且随TLA掺量的增加,复合改性沥青高温性能和疲劳性能提高,低温性能稍有下降;TLA掺量为25%时,复合改性沥青不仅高温性能优异,而且也能保证较好的低温性能。

RET改性沥青高低温性能试验分析

采用沥青3大指标试验、DSR试验和BBR试验比较不同掺量RET改性剂的改性沥青技术性能,对RET改性沥青混合料进行高温车辙试验和低温小梁3点弯曲试验,验证RET改性剂对沥青高、低温性能的影响作用。试验结果表明:RET改性剂掺入沥青后,25℃针入度值降低,软化点和5℃延度值均有所增加;RET改性沥青的高温临界温度和沥青混合料动稳定度值均随着RET掺量的增加而提高;随着RET掺量增加,改性沥青蠕变劲度降低、蠕变曲线斜率增加,且混合料的弯曲应变能密度也会不断增加。

生物质油替代路用石油沥青的适用性研究

文章采用4类生物质油和6种常用石油沥青为原料制备生物沥青,基于三大指标试验、动态剪切流变(DSR)试验、弯曲梁流变(BBR)试验和红外光谱(FTIR)试验,分析不同生物质油在不同掺量下得到的生物沥青短期老化前后的针入度、软化点、延度变化以及对石油沥青高温性能、低温性能的影响,探究生物质油对6种石油沥青的适用性、合理替代范围以及生物沥青改性机理。研究表明:4类生物质油中,松木类和稻壳类生物质油替代路用石油沥青的适用性较好;随着生物质油掺量的增加,生物沥青针入度增大、软化点和延度降低,短期老化后,针入度和延度降低,软化点升高;随着松木类和稻壳类生物质油的替换,生物沥青高温性能较石油沥青有所降低,但降低程度较小,高温性能仍与石油沥青相近;生物沥青低温性能较石油沥青优劣程度不同,但两种生物质油的替换均能提高伦特70#沥青的低温性能,且两类生物质油与石油沥青共混过程主要为物理变化。松木类生物质油和稻壳类生物质油对6种石油沥青的推荐替代掺量均为10%~20%。

废胶粉复合高黏改性沥青制备与性能研究

通过复配废胶粉助溶剂和添加增黏剂制备了性能优越的废胶粉高黏改性沥青,采用锥入度、软化点、延度、布氏黏度常规性能指标,借助动态剪切流变试验(DSR)和小梁弯曲蠕变试验(BBR)对其高温抗车辙能力及低温流变特性进行了研究。结果表明,当废胶粉、助溶剂、增黏剂掺量分别为20%,5%和3%时,所制改性沥青满足高粘沥青黏度指标;改性剂的加入提高了改性沥青车辙因子(G*/sinδ)和m值,降低了相位角(δ)和劲度模量(S),有效提升了改性沥青的高温性能和抗老化性能,低温性能也有所改善;所制备改性沥青的PG分级为PG82-24。

彩色沥青路用性能评价

自行制备了8种彩色沥青,选取几种有代表性沥青评价试验方法针入度、软化点、动态剪切、简支梁弯曲蠕变试验,对其进行试验评价。在RGB颜色体系中,对数码相机采集的彩色沥青原样、RTFOT、PAV试样的表面颜色进行比较。

电气石负离子粉改性沥青的制备及性能研究

电气石负离子粉作为一种新型无机沥青改性剂,不仅能有效提高沥青的高低温性能,且具有安全无毒、价格低廉等优势.采用3种表面改性剂对电气石负离子粉进行表面改性以提高其与沥青的相容性与分散性,并制备了电气石负离子粉改性沥青.采用SHRP计划中DSR及BBR试验评价了改性沥青的高低温性能.结果表明,硬脂酸钠对电气石负离子粉的表面有机化效果最好,最佳用量为电气石负离子粉质量的6%,其活化指数达到86%.当改性电气石负离子粉掺量为沥青质量的16%时,高温稳定性可比原沥青提高24%,低温抗裂性可提高19%.

高模量沥青流变性能的试验研究

选用两种高模量添加剂ZQ-2及ECB,分别对三个不同掺量下(5%、7%、10.5%)的两种高模量沥青进行动态剪切流变试验(DSR)及低温梁弯曲试验(BBR),分析不同掺量下它们的高低温性能。研究表明:随着掺量的上升,掺加ZQ-2的高模量沥青高温性能随之提高,低温性能下降;而掺加ECB的高模量沥青高低温性能随着掺量的上升变化趋势并不明显。最后建议河北省耐久性高模量项目工程(承赤高速试验段)最适宜的添加剂掺量。

紫外老化对废食用植物油再生沥青性能的影响

目的研究紫外老化对70#和SBS两种废食用植物油再生沥青性能的影响,为沥青路面再生技术的实际工程提供指导性建议.方法利用动态剪切流变仪(Dynamic Shear Rheological test,DSR)的温度扫描和频率扫描以及弯曲梁流变仪(Bending Beam Rheometer,BBR)分别测试了不同紫外老化时间后废食用植物油再生沥青的抗疲劳性能、弹性恢复性能和低温性能.结果随着紫外老化时间的延长,两种再生沥青抗疲劳性能和弹性恢复能力逐渐下降,但对其低温性能的影响不明显.结论相对于SBS再生沥青,紫外老化对70#再生沥青的抗疲劳性能、弹性恢复性能和低温性能的影响更为显著.

橡胶复合改性沥青流变性能分析

为研究橡胶复合改性沥青流变性能,本文借助过Brookfield旋转黏度试验、动态剪切流变试验(DSR)、低温弯曲蠕变试验(BBR)以及扫描电镜和红外光谱微观试验,对橡胶复合改性沥青进行综合分析。结果表明:搅拌时间越久,掺量越大,复合改性沥青黏度越大,掺量增加1倍,黏度增加约4倍;沥青短期老化和长期老化后,70号基质沥青改性后的橡胶复合改性沥青优于90号;70号基质沥青改性下,胶粉掺量降低1倍,劲度模量减少约75%,并与90号基质沥青改性下性能接近;在橡胶和SBS复合改性沥青中,胶粉与SBS发生化学反应,有官能团出现,形成改性剂相和沥青相双连续相,进而改变沥青性能。

填料对沥青胶浆高低温性能影响研究

为了研究不同性质的填料在不同粉胶比下沥青胶浆的高低温性能,选用工程中常用的石灰岩、玄武岩、辉绿岩、花岗岩四种岩石粉剂,制备5种粉胶比的沥青胶浆,进行DSR试验对比其高低温性能,结果表明:不同岩性粉剂制备的沥青胶浆在不同温度下的车辙因子差异较大;试验温度对不同岩性沥青胶浆高温性能的规律性影响不明显。另外,不同性质填料的沥青胶浆在粉胶比为1.0~1.4时的高低温性能较好。

矿物油再生沥青二次老化后流变性能评价

文中采用矿物油再生剂对压力老化(PAV)后的沥青进行再生,以温度扫描、频率扫描、弯曲梁蠕变劲度试验(BBR)评价再生沥青与原样沥青在同等老化条件下的高低温性能,以多重应力蠕变恢复试验(MSCR)评估沥青的高温流变特性.结果表明:9%掺量的矿物油再生剂对老化沥青常规指标的恢复效果最佳;在同等老化条件下,再生沥青样品不同老化阶段的车辙因子(G/sinδ)、蠕变恢复率(R)、低温蠕变速率(m)增加,不可恢复蠕变柔量(J nr)、低温劲度模量(S)降低,矿物油再生剂提升了再生沥青的高低温性能,改善了再生沥青二次老化性能损失严重和长期耐久性差的问题.

紫外线作用下道路沥青老化行为研究

为了研究紫外线老化下沥青性能变化,选取同种产地、不同标号的两种基质沥青以及两种常规改性沥青,分析基质沥青在不同紫外线老化后组分变化,研究四种沥青在不同时长紫外绒老化后的三大指标、DSR和BBR试验。结果表明,选用沥青老化后C/H值来评价同种来源基质沥青紫外老化性能是可行的,并可以通过使用DSR、BBR补充评价基质沥青和改性沥青紫外线老化后的高低温流变性能。