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。

橡胶粉-废塑料复合改性沥青高低温性能研究

为获得高低温性能更佳的沥青胶结料,同时缓解废旧橡胶和塑料产生的“黑色污染”和“白色污染”问题,采用废旧橡胶粉和废旧聚乙烯塑料改性SK90#基质沥青获得橡胶粉-废塑料复合改性沥青,通过动态剪切流变(dynamic shear rheological,DSR)试验和弯曲梁流变试验对橡胶粉-废塑料复合改性沥青的高低温性能进行研究,并与SBS改性沥青进行对比分析。结果表明:橡胶粉和废塑料可有效改善SK90#基质沥青的高低温性能,在58℃和94℃下,橡胶粉-废塑料复合改性沥青的复数模量是SBS改性沥青的1.39倍和2.69倍,橡胶粉-废塑料复合改性沥青的车辙因子是SBS改性沥青的1.42倍和2.94倍,SBS改性沥青的相位角是橡胶粉-废塑料复合改性沥青的1.03倍和1.23倍,橡胶粉-废塑料复合改性沥青的蠕变劲度模量(S)较SBS改性沥青降低了25.33%,蠕变速率(m)较SBS改性沥青增大了12.01%。

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。

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.

废塑胶粉复合改性沥青及其混合料性能研究

为进一步提高废轮胎橡胶沥青混合料路用性能,将废塑料(PP、PVC)制成颗粒或粉末与废轮胎胶粉一起添加到基质沥青中,通过物理和化学等加工工艺制成废塑胶粉复合改性沥青。对两种复合改性沥青的各项性能指标以及混合料路用性能进行试验,结果表明:废聚丙烯-橡胶粉复合改性沥青不仅大幅度降低了沥青胶结料的高温粘度,同时混合料的路用性能还得到了一定程度地提高,即给施工带来了便利又不影响路用性能。相比之下,PP-橡胶粉复合改性沥青混合料路用性能优于传统废轮胎胶粉改性沥青,而PVC-橡胶粉复合改性沥青混合料路用性能相对较弱。

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。

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。

稳定型橡胶塑料改性沥青混合料动态模量研究

稳定型橡胶塑料改性沥青作为一种废旧高分子改性沥青,在改善路用性能的同时兼具废料利用的环保需求,沥青混合料动态模量作为一种重要的力学参数对分析混合料性能具有指导意义。文章设计了稳定型橡胶塑料改性沥青混合料,基于动态模量试验分析稳定型橡胶塑料改性沥青混合料的动态力学特性,建立了动态模量主曲线评价其力学性能,并通过Levenberg-Marquardt非线性回归方法获得了用于预估稳定型橡胶塑料改性沥青混合料动态模量的修正Witczak预估模型。结果表明:与SBS改性沥青混合料相比,稳定型橡胶塑料改性沥青混合料低温抗拉强度提高15%,高温动态模量提高超过40%,其动态模量可以利用修正后的Witczak模型实现较为精确的预估。

一种新型橡塑合金沥青改性剂的研制及其改性效果的研究

运用熔融共混工艺,将废旧胶粉与废旧聚乙烯(PE)以及少量SBS、助剂混炼得到热塑性弹性体沥青改性剂(TPE),对其进行荧光显微(FM)与红外光谱(IR)分析发现,熔融共混过程以物理作用为主;将所得沥青改性剂加入基质沥青进行改性,常规技术指标测试结果表明,沥青的性能均有大幅提高;利用原子力显微镜对基质沥青、TPE改性沥青进行对比分析,TPE合金的加入造成的沥青质聚集是沥青性能得以改善的重要原因。

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。

浅析自粘橡胶沥青防水卷材的性能影响因素

通过实验研究了基质沥青、橡胶改性剂、增粘剂和增塑剂对自粘橡胶沥青防水卷材性能的影响。

支链羟基官能化SBS的制备及在改性沥青中的应用

以聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物(SBS)为原料,巯基乙醇(MCH)为改性剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,利用巯基-烯加成接枝反应,制备出支链羟基官能化SBS(SBS-g-OH)。通过FTIR、~1HNMR、TGA表征了产品的结构和性能,考察了反应时间、温度和巯基乙醇用量对官能度的影响、官能度对SBS-g-OH相对分子质量及聚丁二烯(PB)段1,2-C=C和1,4-C=C双键结构的影响。另外,探究了不同官能度的SBS-g-OH对提高改性沥青稳定性的影响。结果表明:当m(SBS)∶m(MCH)∶m(AIBN)=5∶1∶0.01时,在80℃下反应3 h可得官能度(FD)为24.07%的SBS-g-OH,且羟基主要接枝在SBS的PB段1,2-C=C双键上,该官能度的改性沥青离析程度最小,储存稳定性提高最为明显。

橡塑合金改性沥青混合料路用性能研究

为了研究橡塑合金改性沥青混合料的路用性能,采用精密开炼机将废轮胎胶粉和废塑料制备成橡塑合金,对基质沥青及混合料进行改性,采用正交试验确定AC-13型、SMA-13型橡塑合金改性沥青混合料的成型参数,通过车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和小梁弯曲试验,对橡塑合金改性沥青混合料和废轮胎胶粉改性沥青混合料的路用性能进行对比研究。结果表明,AC-13型橡塑合金改性沥青混合料的成型参数分别为油石比4.8%、拌和温度180℃、击实温度165℃;SMA-13型橡塑合金改性沥青混合料的成型参数分别为油石比6.1%、拌和温度185℃、击实温度170℃,与废轮胎胶粉改性沥青混合料相比,橡塑合金改性沥青混合料的高温稳定性和水稳定性更好,但低温抗裂性较差。

橡塑合金(TPE)改性沥青路面施工技术

结合工程实际介绍橡塑合金(TPE)改性沥青在高速公路路面中的应用,阐述橡塑合金沥青改性剂的特性及其改性沥青混合料配合比设计、路用性能和工艺控制要点,为其他类似工程施工提供借鉴。

废轮胎胶粉-废塑料复合改性沥青制备工艺

合理的制备工艺是复合改性沥青性能发挥的重要保证。采用 20%的 40 目废轮胎胶粉和 2%的白色废塑料袋制备复合改性沥青,通过灰色关联度分析法可知,软化点差、25 ℃针入度、软化点、5 ℃延度及 180 ℃黏度在复合改性沥青综合评价值中的权重分别为 0. 198 5、0. 221 0、0. 216 3、0. 181 2、0. 183 0;通过正交试验极差分析可知,剪切时间和反应时间对废轮胎胶粉-废塑料复合改性沥青改性效果的影响最大,其次为剪切速率、剪切温度对改性效果影响最小;由灰色关联度分析法和正交试验极差分析可知,废轮胎胶粉-废塑料复合改性沥青的最佳制备工艺为剪切温度170 ~ 180 ℃,剪切速率为 3 500 r/min,剪切时间为 1 h,反应时间 1 h。

煤直接液化残渣改性沥青低温性能的改进

为改善煤直接液化残渣(DCLR)改性沥青的低温性能,利用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、橡胶粉、3种增塑剂(马来酸二辛酯(DOM)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和水性丙烯酸树脂(WAR))等方法对DCLR改性沥青进行二次复合改性,并进行5 ℃延度、弯曲梁流变(BBR)以及电镜扫描试验。结果表明:采用SBS(掺量(质量分数)低于3%)或橡胶粉(掺量低于15%)单一改性剂可以改善DCLR改性沥青的低温性能,如果SBS或橡胶粉掺量过高,反而起不到改善作用;采用复合改性剂(SBS和橡胶粉)对DCLR改性沥青的低温性能改善效果较好,其中采用2% SBS和15%橡胶粉复合改性剂时,DCLR改性沥青的性能基本上能满足SBS改性沥青I-D的技术要求,较单一改性剂对DCLR改性沥青低温性能改善提升约1倍;3种增塑剂中WAR对DCLR改性沥青的低温改善效果最差,DOP次之,DOM最好,其中3% DOM对DCLR改性沥青二次复合改性后的性能也能满足SBS改性沥青I-D的技术要求;3% DOM对DCLR改性沥青二次复合改性的制备工艺相对于复合改性剂(2% SBS和15%橡胶粉)操作简单,推荐利用3% DOM来提高DCLR改性沥青的低温性能。

橡塑复合改性沥青制备及性能研究

充分利用轮胎橡胶及塑料改善沥青高温性能的作用,符合绿色能源理念。文章主要探究橡塑复合改性沥青的性能,采用荧光显微、原子力显微及红外光谱等仪器从微观上分析了不同橡塑比例、改性剂种类等对改性沥青性能的影响,通过对比分析橡塑复合改性工艺与胶粉改性沥青和SBS改性沥青的宏观、微观性能指标。研究结果表明,采用直接投入法加工的橡塑复合改性沥青性能优越,可以明显改善沥青混合料的高温性能,并兼顾一定的低温性能。

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。

聚合物改性沥青老化研究现状

对聚合物改性沥青老化规律进行分类归纳,重点总结了热塑性弹性体、橡胶、塑料与合成树脂类聚合物改性沥青的老化研究,表明聚合物改性沥青老化是聚合物降解和沥青氧化共同作用的结果,不同聚合物改性沥青老化之后性能各有不同,在聚合物改性沥青生产及使用过程中应引起足够关注。

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。