沥青及改性沥青试验研究
沥青及改性沥青试验记录

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沥青及改性沥青试验记录(三)
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沥青及改性沥青试验记录(四)
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基质沥青与改性沥青的研究

目前 , 我 国沥 青基 防水 材料 占到 全部 防水 材料 年
1 . 1 黏滞性 ( 针 入度 ) 黏滞 性 又称 黏性 , 是指 沥青 在外 力作 用下 抵抗 变 形 的能 力 。沥青 受到外 力 作用 后表 现 的变形 , 是 由于 沥青 中组 分胶 团发 生形 变 或胶 团之 间 产生 相 互 位移
S t u d y o n Ma t r i x As p h a l t a n d Mo d i ie f d As p h a l t
Y a n g S h e n g , Wa n g X i a o l i , F a n We n j i n g , Me n g Y u n
而黏稠 石 油沥 青 的相对 黏度 是用 针入 度来 表示 的 , 现
行的石油沥青技术标准 中, 针人度是划分沥青等级的 主要指标 , 针入度值越大 , 表示沥青越软。
作者简 介 : 杨胜 , 男, 高级工程师 , 现任 中国建筑材料科 学研 究
总院 苏州防 水研 究院 总工 程师 兼科 研 所所 长 。联 系地 址 :
同基质 沥青制成的 自 粘改性沥青以及 改性 沥青混合料 的性能 , 为基质 沥青的推广应用提供参考。
关键词 : 基质 沥青 ; 改性剂 ; 离析性 ; 低温 柔度 ; 剥 离强度
文章编 号 : 1 0 0 7 — 4 9 7 X( 2 0 1 3 ) 一 0 8 — 0 0 1 3 — 0 6 中图分类号 : T U 5 7 + 1 文献标识码 : A
a d h e s i v e mo d i f i e d a s p h a l t a n d mo d i f i e d a s p h a l t mi x t u r e p r e p a r e d b y d i f f e r e n t ma t r i x a s p h a l t ,wh i c h p r o v i d e d r e f e r e n c e f o r t h e a p p l i c a t i o n o f ma t r i x a s p h a h . Ke y wo r d s : ma t r i x a s p h a l t ; mo d i f i e r ; s e g r e g a b i l i t y ; l o w t e mp e r a t u r e f l e x i b i l i t y ; p e e i r n g s t r e n g t h
改性沥青性能的试验研究

沥青路 面是在柔性基层 或半刚性基层 上铺筑一定厚度 的沥 青混合料作 面层的路 面结构 。这种路 面的强度和稳定性都大 大 提高 。与水 泥混凝土路面相 比 ,沥青路 面表 面平整无接缝 ,行 车振动小 ,噪声低 ,开放交通 快 ,养护 简便 ,适宜于路 面分期 修建 ,是 我 路 面的重要结构形 式 。但是在 一些交通量迅速 增 长 、车辆大 型化 ,以及夏季酷 热 、冬季严寒 、年温差特别大 、 气候条件 十分恶劣的地 区 ,按 常规方法建设 的公 路沥青路面建 成不久就不 能适 应交通 的需要 。为 了防止 和减轻沥青路面 出现 早期破坏 ,适应严 重交通和气候条 件的需要 ,使 路面保持正常 的使用状态 ,改性 沥青在世界各 国的应用 日益广泛 , 展很 快 , 发
表 面 无 光 泽 的蜡 状 物 颗 粒 。 12 苯 乙烯 与 丁 二 烯 嵌 段 共 聚 物 ( B _. 2 S S) 外观呈 白色爆米 花状 ,轻质多 空。具有优 良的拉 伸强度 , 表面摩擦 系数 大 ,低温性能好 。具 有橡胶 的弹性性 质 ,又有树 脂的热塑性性质 。 1 . 海底 沥青 ( MA) .3 2 B 从 海底开采 ,无杂 质亦无异味 ,价 格和运费也 比较低 。在
我 国的 用 量 近 年 来 也 得 到 了 大 幅 度 增 加 。
低 和灰分含量 的多少 。
124 纤 维 ..
纤维 可改善沥青混合料 高温性能 、低温性 能及水稳定性 , 大大 减少飞散质量损失 ,提高抗飞散性 能。在该沥青性能试验 中选择德 国德兰尼特 ( lnt DoaiAS) 纤维 ,根据规 范规 定 ,用于
科 学 之友
Fin f c neA ae r r do i c m tus e Se
布敦岩沥青改性沥青路用性能试验研究

针入度指数
当量 软化点 当量脆 点 软化点( 环球法) , c C
一 1 . 1 2 - 1 . 4 5 一 l - 3 9 - 1 . 4 0 ~ 1 . 2 3 - 0 . 8 3
4 8 . 1 4 9 . 8 5 0 - 3 5 0 . 4 5 1 . 7 5 4 . 8 一 l 1 . 2 - 6 . 5 - 6 . 6 - 6 . 3 - 6. 6 - 7 - 3 O . 6 0 . 5 O . 5 O . 5 0 _ 3 4 6 . 3 4 9 . 4 4 9 . 6 5 0 . 1 5 0 . 4 5 4 . 1
6 0 m i n ,使布敦岩沥青颗粒均匀分散并融化于基质 沥青 中。再在 1 7 0℃恒温烘箱 中静置 3 5 m i n , 待
表 1 改性沥青性能试验结果
1 布敦 岩 沥青
试 验项 目
0 1 5
岩沥青掺量
1 8 2 0 2 5 3 0
布敦岩沥青产于印度尼西亚苏拉威西岛东南部 的布敦 岛 , 是石 油在 自然 条件 下 , 经 过 千百万 年 的时 间, 在地壳温度 、 压力 、 气体 、 无机物触媒 、 微生物及 水分的综合作用下 , 经氧化聚合而成的沥青类物质。 岩沥青是一种天然沥青 , 性质与硬质沥青较接近 , 岩
( 山西省 交通 科 学研 究院 , 山西 太原 0 3 0 0 0 6 )
摘要 : 随着国内对天然沥青的 日益重视 , 布敦岩 沥青改性 沥青 由于其 良好的技 术性能而备 受关注。大量的室内试验分析证明 , 混合料掺加岩 沥青后高温稳 定性有一定程度的提 高, 水稳 定性显著提 高, 但是沥青混合料低 温抗裂性能稍有降低 。 关键词 : 布敦岩沥青; 改性沥青 ; 沥青混合料 中图分类号 : U 4 1 4 . 3 文献标识码 : A 文章编号: 1 0 0 6 - 3 5 2 8 ( 2 0 1 3 ) 0 5 - 0 0 1 0 - 0 2
路面用再生PE改性沥青及沥青混凝土试验研究

第11卷第5期中国水运V ol.11N o.52011年5月Chi na W at er Trans port M ay 2011收稿日期:作者简介:姚永勤,中铁十二局集团二公司广深港客运专线狮子洋隧道项目部。
路面用再生PE 改性沥青及沥青混凝土试验研究姚永勤(中铁十二局集团二公司广深港客运专线狮子洋隧道项目部,广东广州510000)摘要:利用再生PE 对普通沥青性能及沥青混凝土性能进行试验研究,再生PE 能够大幅度提高沥青及沥青混凝土的高温稳定性能,对低温性抗裂性能改善很小,同时经济环保,适于在高温炎热地区沥青路面使用。
关键词:再生PE ;沥青;高温稳定性;低温抗裂性能中图分类号:U 414.1文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2011)05-0192-02一、前言资源、能源和环境是人类赖以生存的重要条件,是社会发展的必要物质基础。
随着社会的发展,人们对物质的要求日益增大,自然资源和能源正逐步走向贫乏。
另一方面,物质的消耗产生的垃圾又对自然生态环境造成严重的污染,威胁到人类的生存,其中,废旧塑料由于比重已得到长足的发展,塑料加工业已经发展成为一个品种繁多、门类齐全的国民经济支柱产业。
但是,随着塑料工业的迅猛发展,相应的塑料废弃物也逐年累积下来。
由于塑料本身不能在自然条件下降解,焚烧处理不但污染空气而且产生大量的有毒气体,因而逐年累积下来的废旧塑料已经形成了严重的环境污染,即所说的“白色污染”。
在国外,“白色污染”已引起了从国民到政府、从生产商到学术届的广泛关注。
尤其是在发达国家,在废旧塑料的回收利用上投入了大量的人力、物力,进行了大量的研究工作,取得了多方面进展[1-3]。
在国内,废旧塑料回收利用技术起步较晚,但进展迅速,许多高校、化工研究所、环保部门、生产厂商等都加入到研究的行列,在废旧塑料的回收利用技术、工艺、设备等诸多方面都取得了一定的进展[4-6]。
现在较好的处理方法是将废旧塑料收集破碎处理后制成针片状或颗粒状,得到再生PE 颗粒作为聚合物添加剂再次使用。
天然沥青复合SBS改性沥青的性能研究

适 当的调合 ,可 以生产 出常规 性能指标 基本符合 J T G F 4 0 -2 0 0 4《 公路 沥青路 面施工技术规
范》 聚合物改性沥青 I — D规格产品 。 关键词 :天然沥青 S B S 复合 改性沥青
随着 中国经 济的高速 发展和环境 的不 断恶 化 ,高速公路交通量急剧增加 ,行驶车辆的重载 化趋势等因素加重了车辆轴载对路面的破坏,加 之近年来的气候变化较大 ,使沥青路面经受严峻
表 3 不同天然沥青掺量的 S B S改性 沥青的性质
第 1 期
杜妮 ,等 .天然沥青复合 S B S改性沥青的性能研究
1 7
2 . 1 天然沥青掺量对复合改性沥青 软化点 的影响
2 . 3 天然 沥青 掺量 对 S B S改性 沥青 延度 的影响
软化点表征沥青材料的高温性能 ,软化点越 高 ,沥青的耐高温性能越好 。天然沥青复合 S B S
2 0 1 4年 2月
石 油 沥 青
P E T R O L E U M A S P H A L T
第2 8卷第 1 期
天 然 沥青 复合 S B S改 性沥 青 的性 能研 究
杜妮 ,程健
( 武汉工程大学绿 色化工过程省部共建教育部 重点 实验室 ,武汉 4 3 0 0 7 3 )
青以其与基质沥青 良好的配伍性和生产便利性 日
延度 ( 1 O℃)/ e m
延度 ( 1 5℃)/ e m
黏度 ( 6 o℃)/ ( P a・ 8 ) T F O T后残留物
益受到人们的关注。加工成粉末状的天然沥青作
为改性剂,因本身极易与石油沥青相溶 ,属于沥 青基对沥青基的掺配 ,可与沥青充分地融合 ,加 工改性沥青时只需在一定温度下直接搅拌 即可 , 大大简化了工艺 ,降低 了投资,成品改性沥青十
改性沥青路用性能的试验研究

0 584 . 7 0 6 01 .2 0 5 51 .5
耋 i
a h g i sr cu e h s wel e fr n e s r tu t r a l p ro ma c . t
4 结语
通过室 内实验 与分析 , 二灰砂砾使 用特点提 出了二 灰砂 根据 砾混合 料配 合比设 计方 法 , 该方 法量化 了配 合 比设 计 过程 , 得 使 混 合料配 比设计从集料级配 、 合料 比例及 混合料使 用性能三 个 结 层次进行设计 , 与以往 采用传统 的以强度 为唯一控制 指标进行 的 设计不同 , 具有较 高的应用性 , 同行参考 。 供
,
关键词 : 改性沥青 , 试验结构 , 沥青混合料, 路用性能 中图分类号 : U5 5 T 3
文献标识码 : A
新型沥青是指利用 一种 特殊 的移动式制造 设备 , 在沥青拌合 1 1 沥青试 验 结果 . 现场将 沥青 的改性剂均匀分散 到沥青 中去 , 直接用来拌 和沥青混 A - 原状沥青的各项 指标 全部 合格 , H7 0 性能较 好 , 性沥 青 改 合料的综合技术。其技术的关键并不在于用什么改性剂, 而在于 性能符合其技术要求 , 其溶体指数达到 05 0 . ~1。原状沥青标准 利用 其间隙可 以不断调 整 的大型 胶体磨 使胶溶 的改 性剂 反复 多 不适用于改性沥青标准 , -0沥青 经改 性后针入度 减少 了一个 AH 7 次地 通过 而达 到非 常均匀地 与沥青共 混 , 改性材料 最大限度地 等级 , 点大为升高 , 使 软化 粘度增加 了 7 , 示沥青的高温稳 定性 倍 表 发挥作用。至于使用什么改性剂, 应该根据使用 目的、 所在地区 有显著提高 , 一方 面反 映低 温 性 能 的 指标 0℃ 时 有 所提 高 , 另 的气候 、 交通情况 决定 。文 中涉及 的海 南东 线高速 公路扩 建 ( 左 1 5℃时的延度没有增加足 以说 明低温性能有 所改善 。利 用 埃 索 幅) 工程府城 ~琼 海段 ( 0+0 0 8 +0 0 地处 亚热 带地 区 , 方法对沥青低温粘结力进行 了确定 : 20m K 0 ~K 5 0 ) 在 0 m× 0 l 的钢板 20rn f l 七月平均 温度大于 3 0℃ , 年极端最低 温度大于 ~9℃ , 降雨量 上灌 l m 厚 的沥青 , 年 m 冷却 后均匀放 上 10粒 5ri 0m 碎 0 l  ̄1 m f1 l 大 于 1 0 l , 0Tn车流量大 , 0 1 r 因此对沥青路 面高温稳 定性 、 耐久性有 石 , 6 置 0℃烘箱 5h 再放人 ~1 , 8℃冰箱 1 , 2h 再取 出后用 50g 0 较高要求 , 为解决 沥青路 面 的车辙和裂 缝病 害 , 根据本 工程 的沥 的钢球在 5 0mm 高 处掉 下砸在 钢板 的反 面观察 到 原状 AH 7 0 -0 青路面设计 、 施工要 求分别 采用 A 7 H-0壳牌石 油沥青 , 并引进 奥 沥青 10%被振落 , 0 而对 N ( HA , Ov ) I P T改性 沥 青 , 只有 1 5%被 地利理查德 ・ 费尔辛 格 国际公 司专利技 术 , 对壳牌 沥青 加入 高压 振落 , 由此说 明改性 沥青在低温 粘结 条件下 与石料 的粘结力有 明 低密度聚 乙烯 ( E 进行改造后用做上 、 P) 中面层沥青路 面粘结料 。 显的提高。
沥青流变性能的研究

沥青流变性能的研究沥青是一种粘弹性物质,具有一定的流变性质要求,其流变性对沥青路面的性能具有重大影响。
抗流变性能差的沥青路面将会出现车辙、断裂等问题,严重缩短高速公路的使用寿命。
沥青流变研究的样品包括沥青、改性沥青和沥青混合料。
完整的沥青流变性研究,需要涵盖这三种样品。
沥青主要由烷烃(平均相对分子质量在500~800之间)、芳香烃(平均相对分子质量在800~1000之间)、胶质(平均相对分子质量在1300~1800之间)、沥青质(是高度缩合的芳香烃,平均相对分子质量在数千到一万之间)等成分混合而成。
原料沥青的流变性较差,因此在要求严格的高等级公路中,普遍使用改性沥青,如目前国内外应用最广泛的聚合物改性沥青- SBS改性沥青,由于能同时改善沥青的高低温性能且价格便宜,在道路改性沥青中占有很大的份额。
其他的还有PE、EV A、SBR 改性沥青等。
沥青及改性沥青都是流变性相当复杂的混合体系,相应的流变测试方法众多,本文仅就AASHTO和SHRP中的研究方法做一简单介绍。
1993年,美国联邦高速公路管理局(FHWA)的美国国家公路和运输协会(AASHTO)制定了“国家战略性公路研究计划(Strategic Highway Research Program,简称SHRP)”,该计划的研究成果称为Superpave TM,提出了一个按照沥青的路用性能分级(PG分级)的沥青结合料规范,该规范是SHRP计划研究成果的精髓。
PG分级直接采用沥青路面所能承受的高温和低温所形成的温度差作为设计温度范围。
在PG性能分级规范中,用路面最高设计温度下的动态剪切流变试验(DSR)所测的抗车辙因子(G*/sinδ)表征沥青的高温性能,车辙因子G*/Sinδ表明胶浆抵抗流动变形的能力,G*/Sinδ值越大, 则沥青胶浆抵抗高温车辙的能力越强。
在AASHTO《美国各州公路工作者协会设计方法》设计TP5-98 (AASHTO TP5-98,现已更新为T315-08)中明确规定了动态剪切流变测量方法。
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、
常 规试 验结 果及 分 析
结合本地区气候特征 , 选择伊 朗 9 #、 0 伊朗 10 、 1# 克 拉玛依 9 和壳牌 9 #作为基质沥青 , # 0 0 改性沥青采用伊
朗 1呻 、 朗 9 、 1 伊 # 0 壳牌 9 #基质 沥 青 加 10 型 S S改 0 31 B 性 剂 经 过 德 国 产 F U O高 速 剪 切 而 成 和 科 氏 成 品 改 LK
很大 。 综合来 看, 改性 伊朗 9 延度最小 , # 0 即伊朗 9 最 # 0 差, 伊朗 l0 次之 , 1 # 壳牌 9 #最好 。 0 由相关试验结 果, 对 相 同改性剂量 的沥青 , 抗老化性能排序为 : 牌 9 > 壳 呻 伊
朗 9 撑 伊 朗 10 O> 1#
最好 , 克拉玛依 9 和壳牌 9 #次之 :基 质沥青 的软化 # 0 0
性 :依据相关试验结果 资料可知 : 1 . 对基质沥青而言 : 伊朗 10 、 朗 9 、 1 伊 # # 0 克拉玛 依 9#和壳牌 9 的针人度指数 P 由一 . 0 # 0 I 06减少到一 ., 11说 明它们 的感 温性 依次增 加 。所 用的沥青 P 值基本 在一 l 1 一+ ,, 合道路 沥青 P 值要求 : 软化点 与当量软 , 0 1 符 0 】 依 化点对比关 系图知 ,伊 朗 9 和伊朗 10 高温稳定性 # 0 1 #
正 在推 广 的 改性 沥 青 , 于其 不 仅 能提 高 沥青 的 低 温抗 由
比逐渐降低 ,即三种沥青的短期老化性能依次降低 , 克 拉玛依 9 抗老化性能最好 , # 0 伊朗 10 最差 。 1 # 2从改 性沥 青 角度 看 : 朗 10 、 朗 9 # 壳 牌 . 伊 伊 1 # 0、 9 加改性 剂后在试 验温 度范围 内温度敏感 性 系数 A # 0 逐 渐减小 , 即温度敏感性逐渐减 小 , 与基础沥青 对应 的
度来评 价。从 图 3 可得出结论 :改性沥青伊朗 10 的 1 # T. 1 2最高 , 改性伊 朗 9 #次之 , 0 改性壳牌 9 的 当量脆 # 0 点 T1 . 2最低 。改性伊朗 10 ( % ) 1 6 和改性 壳牌 9 老 # # 0
化 前 1 ̄延 度相 差 不 大 ,但 老 化 后 1  ̄延 度 两 者 相 差 0C 0C
标 号 感 温 性 刚 好 相 反 ,说 明基 础 沥 青 经 10 型 S S改 31 B
裂性和高温稳定性 ,而且还具有相当好的抗老化性能 , 可 以较好地解决沥青路面的早期损坏 问题
一
性后 , 温度敏感性大大降低。 1 图 也可看出 , 聚合物经改 性后的沥青塑性 范围普遍提高 , 明对沥青 进行改性 处 说 理后 , 能够进一步改善沥青 的感温性 ;8 0是为 了排 除 T0 蜡 的影 响提 出的评价沥青结合 料高温稳定性 的重要指 标 。从试验结果 和图 2可知 : 三种沥青 的高温稳定性能 排序为 : 壳牌 9 伊朗 9 > > 伊朗 1呻 ; 评价其 低温抗 l
知, 克拉 玛 依 9 、 牌 9#、 朗 9 、 朗 10 针 人 度 # 0 壳 O 伊 # 0 伊 1 # 图 2 三 种 沥 青软 化 点 和 当量 软 化 点对 比 图
图 1 三种改性沥青塑性温度范 围与 P 关 系图 I
3 河 科 0 ,1 4 南 技2 7 06 -
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2试验结果分析: T O . R F T后沥青的抗车辙 冈子随温
度 变 化 比 原样 沥青 变 化 大 ,原 样 沥 青 的 D R试 验 结 果 S
能满 足较 高的试验 温度 , R F T后沥青的 D R满 足 而 TO S
的试验温度较低 , 说 变 化 较 大 , 次 从 1. m、2r、0 . r 增 0 依 9 e 9 e 102a 7 a e
加到 10m, 因是 当量脆点是 从三个不同温度经过针 5c 原 入度回归系数 A和 K后所求取修正的脆点 T _, l 所反映 2 的受 力模 式为沥青在 5 S内所能够 承受 的抗 剪强度 , 而 延度所反映的力学模式 为在规定的温度和速度 ( 通常是 5m m n 的条件下 , 件所能承受的抗拉强度 , e / i) 试 因此在 评价沥青的低温抗 裂性能时 , 应综合评价当量脆点和低 温延度后选择性能好的沥青 。伊朗 10 低温性能最好, 1 # 其次是克拉玛依 9 # 壳牌 9 、 O、 # 0 伊朗 9 # 由试验结果可 o;
■ DB C UO R 鎏j Cr O 鞠 : 丁 A r垮 l J { , m l
路 桥 建 设
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安徽 省华 运设 计咨 询公 司 宋红 艳
在温带季风气候向大陆性 气候过 渡的地 区 , 气候 的 四季特点易造成沥青路 面低 温开 裂以及沥青老 化而形 成 的大 量网裂或龟裂 , 裂缝 的大量 存在使雨 、 下渗引 水 起路基及路 面发生沉 陷,大大缩短 了沥青路面 的寿命 : 采用 目前普通 的沥青 , 很难满 足技 术要求 而作为我国
点相差较大 , 而其 当量软化点 值变化较小 , 原因是不 同
沥青 标号其含蜡量不 同 , 含蜡 量高的 沥青 , 在软化点试
验加热过程 中, 由于石蜡吸收热量而使得沥青温度 的上
升滞 后 于 水 温 的 上 升 , 导 致 软 化 点 偏高 的 假 象 ; 当 会 由
量脆点 和延度对比关系图可知 , 朗 9 、 伊 # 0 伊朗 10 、 1 克 # 拉玛依 9 和壳牌 9 基 质沥青 的当量脆 点相差不大 , # 0 # 0