新型高强沥青SHRP试验及混合料抗水侵蚀性能研究

在70#Esso重交沥青中掺入高强改性剂、抗车辙剂制成新型高强沥青进行SHRP试验及混合料抗水侵蚀性能试验研究。结果表明,与SBS改性沥青和70#Esso重交沥青相比,相同试验条件下新型高强沥青胶结料的抗车辙因子(60℃)分别提高5.4倍、15.7倍,布氏黏度(135℃)分别提高1.4倍、7.1倍,PG等级由70#Esso重交沥青的PG64-22提高到PG82-22;抗水损害性能方面,与SBS改性沥青混合料相比,新型高强沥青混合料的浸水马歇尔残留稳定度提高2%,冻融劈裂强度比提高2.5%;从经济角度考虑,新型高强沥青较进口高强沥青具有明显的价格优势。

不同标号沥青SHRP试验对比分析研究

SHRP沥青试验方法以流变学为基础,不同温度范围内有相应的流变仪与之对应.其中使用最普通的有DSR动态剪切流变仪、BBR弯曲梁流变仪和Brookfield旋转粘度计.它们分别用于测定超常温(40～82℃)、低温(-5℃以下)、高温(100℃以上)下改性及非改性沥青的流变指标,且各指标与沥青路用性能有直接关联.通过对中海油泰州牌的3种不同标号的沥青(AH-30#,AH-50#,AH-70#)及其RTFOT残留沥青、PAV残留沥青进行简支梁弯曲试验(BBR)和动态剪切试验(DSR),来对比分析这3种沥青的性能,并最终确定其路用性能等级.

天然岩沥青改性沥青性能的SHRP试验研究

通过对不同掺量的岩沥青改性沥青进行SHRP试验,对岩沥青改性沥青的性能进行研究。结果表明:添加岩沥青后,沥青胶结料的抗车辙因子、抗疲劳因子以及运动粘度值都有显著提高,PG高温等级提高了1～2个等级。但低温性能有所降低,在应用过程中需控制好岩沥青掺量。

高模量沥青结合料的SHRP试验研究

通过对AH-50基质沥青和2种改性沥青(高模量HM、SBS)制备的高模量沥青结合料进行SHRP试验,分析了复数模量、车辙因子和相位角对动态力学性能的影响。结果表明,高模量沥青的储能性能、抗高温剪切能力、抗高温变形能力优于基质沥青和SBS;高模量沥青的低温性能不如SBS改性沥青。

SHRP试验在我国沥青老化研究中的进展

为促进SHRP试验在沥青老化研究中的应用,推动老化沥青的力学性能研究。本文首先介绍了沥青老化影响因素,以及旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)和压力老化试验(PAV)模拟沥青老化的研究进展;其次分别阐述了老化时间对沥青各温度区间下的宏观力学表征的影响;最后分析表明各温度区间下沥青的力学性能随老化时间呈规律性变化,指数关系模型能够表征沥青在高温下的力学指标与老化时间的关系,但对沥青模拟老化与实际老化间的关系及构建低温力学指标与老化时间的关系模型仍需进一步研究。

基于改进SHRP融冰试验的氯盐融雪剂性能研究

氯盐融雪剂因其融冰除雪性能优异、价格低廉、易于获取而得到广泛应用。为探究氯盐融雪剂的温度适用性不同、标准不统一、撒布方式粗略等问题,该文通过改进的SHRP融冰试验,分析了温度、固液态及撒布方式对NaCl、CaCl_(2)、MgCl_(2) 3种常用氯盐融雪剂除冰性能的影响。试验结果表明:氯盐融雪剂的除冰性能对温度具有显著的敏感性;MgCl_(2)、CaCl_(2)两种融雪剂在融化过程中存在“放热”效应;同种氯盐融雪剂在固态下的融冰效率高于液态下的;同种氯盐融雪剂在不同撒布方式下融冰效率不同,其中,在线性撒布下除冰能力最强。根据试验结果,建议使用固态线性撒布的方式,并根据环境温度选择适宜的融雪剂。

SBS物理和化学改性沥青技术性能的试验比较

通过物理和化学改性技术制得相容性和热贮存稳定性较好的SBS改性沥青,采用常规试验方法、美国SHRP的试验方法以及微观结构观察等对物理和化学改性沥青的技术性能进行对比分析。

再生沥青中高温流变性试验研究

为了评价回收沥青来源和掺量对再生沥青中高温流变性的影响,基于美国公路战略研究计划(Strategic Highway Research Program,SHRP)沥青试验方法,选取Δη、ΔG*/sinδ、ΔG*sinδ为评价指标,表征中高温条件下,每增加1%回收沥青,再生沥青的相对黏度、相对车辙因子及相对疲劳因子对其流变性的影响。研究结果表明:加入回收沥青后,再生沥青的黏度、车辙因子及疲劳因子都增大;3个指标依赖于回收沥青来源、掺量、温度及老化条件;高温条件下Δη和ΔG*/sinδ随温度升高线性减小;中温条件下ΔG*sinδ随温度升高线性增大,3个指标的线性变化趋势与回收沥青的来源、掺量及再生沥青老化无关;选取的3个指标能较好地评价回收沥青来源和掺量对再生沥青中高温流变性的影响。

高掺量橡胶改性沥青性能研究及优选

橡胶沥青的掺量大小对沥青的性能和使用成本都有显著的影响。为了提高橡胶改性沥青掺量的同时兼顾其性能,本研究选择20%、30%、40%、50%4种掺量的橡胶改性沥青,通过温度扫描试验和弯曲梁流变试验评价不同掺量的橡胶改性沥青的高温性能与低温性能,并根据规范要求确定PG分级。通过拟合半对数坐标下车辙因子-温度曲线,对比了老化前后各个沥青的感温性。结果表明:高温流变性能方面,老化前后车辙因子大小均表现为40%RA>30%RA>50%RA>20%RA,当胶粉掺量超过40%以后,高温性能显著下降。随着胶粉掺量的提高,胶粉改性沥青的高温性能先上升后下降,考虑高温性能,则胶粉掺量不宜超过40%。从半对数坐标的拟合结果来看,掺量在20%~40%之间时,胶粉能提高沥青的温度稳定性。低温性能方面,随着胶粉掺量的提高,胶粉改性沥青的低温变形能力和应力松弛能力逐渐增强。综合温度扫描试验和BBR试验的结果,得到4种胶粉改性沥青的PG分级结果:20%RA为PG82-22,30%RA/40%RA为PG88-28,50%RA为PG82-34。综合考虑性能和经济性,在实际工程中较为推荐30%掺量和40%掺量的胶粉改性沥青。

基于微观和流变分析的岩沥青改性沥青性能评价

采用埃索70#沥青,以不同掺量的青川天然岩沥青为改性剂制备岩沥青改性沥青.通过红外光谱和差示扫描热量法(DSC)对天然岩沥青及岩沥青改性沥青的微观结构进行分析,研究其改性机理.采用SHRP试验对岩沥青改性沥青的高温、低温和抗疲劳性能进行研究,并对不同掺量的岩沥青改性沥青进行了SHRP-PG分级.微观研究证明,天然岩沥青沥青质的杂原子基团含量高,芳香性和极性强.经过改性,基质沥青的微观结构发生了变化,岩沥青改性沥青的感温性降低,温度稳定性和水稳定性得到增强.流变特性分析表明岩沥青改性沥青的黏度明显提高,高温稳定性和抗疲劳性得到显著改善,可用于非极端低温的环境.

应力吸收层沥青结合料特性研究

为了分析沥青结合料对应力吸收层性能的影响,保证应力吸收层发挥良好的功能,文章以SK90#基质沥青、SBS改性沥青和橡胶沥青为研究对象,对其进行常规试验和SHRP试验,分析了3种沥青的高低温性能、弹性恢复性能和抗疲劳性能。研究表明,胶粉掺量为19%,高速搅拌时间为1h的橡胶沥青具有较强的高低温性能和抗老化性能,能很好满足应力吸收层的功能要求,是作为应力吸收层结合料的较佳选择。

基质沥青老化行为与老化机理

在环境作用下沥青易产生静态硬化和氧化硬化,使沥青的流变特性发生改变,而严重影响沥青路面的耐久性,如何合理评价和选择沥青对确保路面使用品质至关重要。通过三种不同基质沥青的组分分析和不同老化状态下沥青的常规试验(针入度、软化点和延度试验)、SHRP试验(DSR(Dynamic Shear Rheometer)和BBR(Bending Beam Rheometer)试验)结果比较,结合FTIR(Fourier transform infrared)试验结果,分析了不同老化状态下基质沥青的老化特性和机理。结果表明,常规试验可用来描述基质沥青老化前后性能变化,但它只能提供特定温度荷载频率下的试验信息,而SHRP试验可反映沥青老化对沥青流变行为的影响,建议采用SHRP流变学指标特别是BBR试验结果评价沥青的老化特性。

基于流变学的RA改性沥青性能研究

将沥青组分(RA)从印度尼西亚布敦岩沥青(简称为BRA)中抽提出来,作为基质沥青的改性剂。选取3个不同的掺配比例(10%,15%和20%),制备RA改性沥青。采用SHRP试验,对改性沥青的高温性能、低温性能及粘温性能进行研究。分析结果表明:BRA中的沥青组分是一种良好的天然改性剂。随着其掺量的增加,基质沥青的抗车辙因子和高温粘度均有所提高,高温性能和粘温性能均得到显著改善;低温时,蠕变劲度增大,蠕变劲度变化率变小,低温性能有所下降。因此,工程实际应用时,应兼顾沥青的高、低温及粘温性能,建议以基质沥青为基数,沥青组分的掺配比例不宜超过15%。

再生排水级配沥青混合料抗水损害性能评估

基于道路工程材料回收及其再生使用的生态观念,将回收沥青路面材料(RAP)应用于高孔隙率的排水路面设计中,可同时解决回收料弃置及因应多雨环境的抗水损害问题,实为一不错选择。然而,沥青老化后浸水易产生剥落与集料分离的现象,因此沥青混凝土抗剥落特性往往为研究的重点之一。研究使用20%RAP配制排水级配沥青混凝土,进一步尝试将石灰添加于再生排水级配沥青混凝土中,探讨其添加量及其拌入方式对混合料抗水损害(剥落)的耐久性性能的影响。

老化因素对沥青性能的影响

通过SHRP试验,分析沥青在老化过程中,各因素(时间、温度、氧、水)对其高、低温性能的影响,从而为沥青的再生提供依据。

岩沥青掺量对基质沥青性能的影响分析

以茂名东海牌7O^#沥青作为基质沥青，制备不同掺量下的岩沥青改性沥青，通过常规指标试验和SHRP试验，研究岩沥青掺量对基质沥青性能的影响。常规试验结果表明，随岩沥青掺量的增加，改性沥青的针入度减小，软化点升高，PI值增大，延度减小；SHRP试验结果表明，岩沥青掺入使沥青胶浆的相位角减小，车辙因子增大，同时蠕变劲度增大，Ⅲ值减小，具有较好的一致性。为保证岩沥青的掺入在改善基质沥青高温稳定性的同时低温抗裂性不过多折减，推荐岩沥青掺量取20％～3O％。

阻燃沥青的制备及性能研究

利用氢氧化铝、氢氧化镁制备了阻燃沥青,通过沥青三大指标评价了阻燃剂对沥青物理性能的影响,并利用SHRP试验及热分析方法对阻燃沥青高温、低温性能及阻燃机理进行了研究。结果表明:阻燃剂的加入可以提高沥青的粘性,提高其抗高温性能;在掺量为15%左右时下以提高沥青抗低温开裂的能力;无机阻燃剂能有效减少沥青的热解数量,有利于减少有毒气体的生成,起到良好的阻燃效果。

Sasobit~改性沥青的温度特性研究

研究了Sasobit掺量对其改性沥青在不同温度下的物理和流变特性的影响。选择PG58-22沥青为基质沥青,然后掺加1%,2%,2.5%,3%和4%的Sasobit进行改性。采用SHRP试验方法对改性沥青在高温、中温及低温下的特性进行评估。结果表明,Sasobit能够改善沥青的高温性能,而中温及低温性能并没有得到显著的改善。Sasobit掺量对沥青粘度的影响结果表明,增加Sasobit的掺量可以降低沥青的粘度。

高速公路沥青结合料前期优化分析

为选择能够适应和满足高速公路沥青路面技术要求的沥青结合料,通过对三种基质沥青和三种改性沥青的常规试验和SHRP试验进行对比试验,并分析各自的路用性能,可说明采用PG分级标准和常规试验相结合的方法来优化和选择沥青结合料种类和使用性能是科学合理的。

沥青老化行为及其机理研究

为了系统研究SK-90#基质沥青与SBS改性沥青老化前、后性能变化,选取原样沥青(SK-90#、SBS)及回收沥青(R-90#、R-SBS)作为研究对象,通过DSR、BBR试验比较两种沥青在不同状态下性能差异,并根据微观相态结构、四组分、红外光谱试验探究差异形成之因。试验结果表明:相比于原样沥青,回收沥青低温抗变形能力降低,而高温抗变形及抗疲劳能力均明显增强,且两种状态下SBS改性沥青的性能均更优,说明其具有更好的耐久性质; R-SBS零散的荧光现象表明SBS改性剂发生裂解变成了更小的颗粒,SBS改性剂的裂解增加了沥青的流动性和温度敏感性,使R-90#与R-SBS相位角δ的变化情况出现了较大差异;此外,四组分及红外光谱的试验结果表明沥青在老化过程中饱和分因高温而挥发,芳香分因老化向胶质转化,并最终因氧化作用转化为沥青质,其中很多短链碳氢化合物经加成、聚合生成了更多的长链化合物。