沥青路面碎石封层泛油防治技术研究

为了探讨新型沥青喷洒杆对碎石封层泛油的防治效果,分别使用普通喷洒杆和新型沥青喷洒杆铺筑了碎石封层试验段,并对比分析了不同试验段的泛油情况。在此基础上,提出了沥青路面碎石封层泛油防治技术和校检新型沥青喷洒杆沥青洒布率的改进测试法。结果表明:使用新型沥青喷洒杆可以减少碎石封层轮迹带处沥青的洒布量,从而减轻了轮迹带处的泛油,改进测试法能够对新型沥青喷洒杆的沥青洒布率进行准确校检。

微波胶粉改性沥青的热老化性能

设计不同时间及温度条件对微波胶粉改性沥青进行老化试验,通过沥青三大指标及动态剪切流变试验,分析了微波胶粉改性沥青在热氧老化作用下性能的变化,并建立热老化动力学方程以揭示微波胶粉改性沥青在老化作用下的性能变化规律。研究结果表明:微波胶粉改性沥青在热氧老化作用下,其内部轻质组分大量逸出,同时部分转变为沥青质等重质组分,沥青变得脆硬,高温抗变形能力提高,而温度和时间的提高均会促进沥青老化程度的加深;微波胶粉改性沥青老化过程中仍存在强烈的胶粉溶胀与降解反应,两种作用共同促进了微波胶粉改性沥青180℃特殊的流变性;采用软化点作为老化参数建立的老化动力学方程能够准确模拟微波胶粉改性沥青的老化进程。

短期老化对胶粉改性沥青高温性能的影响

为了研究短期老化对胶粉改性沥青高温性能的影响,采用薄膜烘箱试验(TFOT)对胶粉改性沥青进行老化,通过动态剪切流变试验(DSR)、重复蠕变恢复试验(RCRT),从流变性角度分析了不同老化因素对胶粉改性沥青性能的影响,并结合扫描电镜(SEM)从微观层面对沥青及胶粉老化前后的表观形貌进行分析。结果表明,老化作用使得胶粉改性沥青G*提高、tanδ减小、沥青的高温抗变形能力提高,而老化温度与老化时间的提高则促进了沥青老化程度的加深;老化过程中胶粉仍存在强烈的溶胀与降解反应,两种作用共同促进了胶粉改性沥青的180℃特殊流变性;老化作用使得胶粉改性沥青(εP/εL)减小、沥青变形恢复能力提高,相比于老化温度,老化时间对胶粉改性沥青变形恢复能力的影响更为显著;沥青中的胶粉受老化影响较小,从而使沥青保持较好的弹性。

微波胶粉比表面积对橡胶沥青流变性能的影响

通过考察不同微波辐射时间对胶粉活化处理并制备胶粉改性沥青的效果,研究微波辐射对胶粉表观特性与其改性沥青流变性能的影响。采用气体吸附仪、动态剪切流变仪分别测定胶粉活化前后的比表面积及改性沥青的流变性能,并将胶粉的比表面积与沥青流变性能进行关联。在此基础上,结合扫描电镜,从微观角度揭示活化胶粉对沥青流变性能的影响机理。结果表明:在测定时间内,微波辐射使得胶粉表面变得蓬松,孔隙增多,比表面积增长显著;一定时间范围内(60～120s)的微波辐射对胶粉改性沥青的高温抗车辙能力有显著影响;胶粉微波活化后其比表面积与改性沥青流变性能之间有很好的相关性,胶粉比表面积越大,其复数剪切模量越大,相位角越小,沥青的高温抗变形能力越好。

微波辐射对橡胶沥青分子量与粘弹性的影响

使用5种不同的微波活化时间对废胎胶粉进行活化处理,并制备胶粉改性沥青,通过动态剪切流变试验和凝胶渗透色谱试验,分析不同活化时间对胶粉改性沥青高温性能和分子量分布的影响,并研究了微波活化胶粉改性沥青的相互作用机理。结果表明:胶粉经过微波活化后,橡胶沥青的高温性能得到提高,大分子含量有所下降,活化时间为90s时,橡胶沥青的高温性能最好,大分子含量最小;微波辐射会引起胶粉内部化学键断裂重组和交联度的变化进而与沥青之间产生一系列的交互反应,对橡胶沥青性能产生了影响。

沥青混合料热膨胀系数的测量方法及影响因素确定

为了有效且准确地测定沥青混合料的热膨胀系数(CTE),为沥青混合料的优化设计提供依据。利用线性可变差动传感器(LVDT)设计了一种测量沥青混合料CTE的仪器,在验证了该仪器测量可靠性的基础上,通过CTE测量仪测定了不同影响因素(沥青等级、沥青含量、再生材料、压实效果、老化、集料的CTE和集料粒径)下沥青混合料的CTE和玻璃转化温度(Tg),并评价了这些影响因素对沥青混合料CTE与Tg的影响程度。结果表明:沥青等级与集料CTE及粒径均对沥青混合料的CTE有显著影响;提高沥青含量或添加聚合物可提高沥青混合料的CTE;沥青混合料经长期老化后CTE降低,当温度低于-20℃时,即使掺入再生材料沥青混合料的CTE也有所降低。空隙率对沥青混合料的CTE无明显影响,但随其增大沥青混合料的Tg显著降低。沥青混合料经过老化或掺入再生材料均使沥青混合料的Tg增大,添加聚合物反而使沥青混合料的Tg降低。

过氧化氢处理胶粉对橡胶-沥青黏弹性的影响

为了研究废胎胶粉经过氧化氢(H_2O_2)溶液处理后其孔结构和表观形貌的变化及对所制备橡胶-沥青高温性能的影响,采用三种不同比例的H_2O_2溶液对废胎胶粉进行表面改性处理,并制备橡胶-沥青。通过胶粉气体吸附试验、扫描电镜试验、沥青旋转黏度试验和动态剪切流变试验分析了不同比例的H_2O_2溶液对胶粉的孔隙结构、微观形貌和所制备橡胶-沥青的黏度、黏弹性等宏观力学性能的影响规律。结果表明:胶粉经H_2O_2溶液处理后,平均孔径明显变小,孔体积和孔面积的变化呈现一定的规律;随H_2O_2溶液比例的增加,胶粉颗粒间接触面增加,表面絮状物和孔隙增多,加强了胶粉与沥青的界面结合度。这使得胶粉中的橡胶烃在沥青中的溶解度增加,炭黑颗粒释放增多,胶粉颗粒的强度、弹性和耐磨性等力学性能下降,导致橡胶-沥青的弹性、黏度和高温抗车辙能力降低。