直投式改性剂RST 应用与质量控制
直投式改性剂作用机理及生产控制指标探讨
直投式改性剂作 用机理 及生产控制指标 探讨
文／储怡
随 着 石 油 开 采 源 的 日益 扩 大 ， 交通 荷 载 的持 续 增 加 以 及 全 球 变 暖 引 起 的 极 端 气 候 ， 路 铺 装 中采 用 改性 沥 青 已 成 为 道
长 、 压薄 ， 有更 多 的 吸热 面 积 。 会
三 种 方 法 ห้องสมุดไป่ตู้ 特 点 分 析
目前 ， 性 沥 青 大 体 有 两 种 生 产方 法 ， 是 现 场 制 作 ， 改 一 与 沥 青 混 合 料 拌 合 楼 对 接 ， 处 是 没有 储 存 稳 定 性 的 担 忧 ， 好 生 产 过 程 便 于 监 控 ， 产 量 小 ，性 价 １ ￣ 第 二 种 方 法 是 但 ： 氐。 ４ １ 成 品 改 性 沥 青 ， 处 是 质 量 稳 定 ， 受 运 输 、 储 存 等 条 件 制 好 但 约 ， 生 产 过 程 隐 蔽 ， 难 控 制 部 分 厂 家 为 降 低 成 本 而 变 更 且 很 改 性沥 青 组 分。 在 这 种 情 况 下 ，出 现 了 第 三 种 改 性 方 法 ， 就 是 直 投 这 法 。所 谓 直 投 法 ， 是 将 改性 剂 直 接投 放 到 沥 青 混 合 料 的 拌 就
缸 中 ， 混 合 料 拌 制 的 同 时完 成 结 合 料 的 改 性 。 这 种 方 式 省 在
略 了 现 场 制 作 需 要 的 专 门设 备 ， 解 决 了 成 品 的 运 输 与 储 存 也 问 题 ， 至 消 除 了结 合 料 生 产 过程 中 的 老 化 。 不 过 ， 法 也 甚 该 有 与 传 统 思 想 不 一 致 之 处 ， 改性 过程 中 没 有 可 分 离 的 改 性 如 沥 青 产 生 ， 改 性 剂 的效 果缺 乏 直 观 表 征 ， 要 加 强 这 方 面 对 需 的研究。
双层排水降噪沥青路面混合料目标配合比设计
泛 的应用 ． 如 欧洲 、 美 国、 日本等 。 双层 多孔性 路面是 欧 隙率 为 １ ６％， 主要 起 降噪 、 磨耗 的作 用 ； 下 面层 Ｏ Ｇ Ｆ Ｃ 一
洲在 ２ ０世 纪 ９ ０年 代 开 发 的 ， 很 快 传 至 日本 ， 并在 日 １ ３ （ 厚４ ０ ￣４ ５ ａｍ） ｒ 空 隙率为 ２ Ｏ％， 主要起 排水 作用 。 本 迅 速 推 广应 用 ， 也 受 到 美 国 的关 注 ， 它 是 一 项 极 有 １ 原 材 料 推广 前 景 的新 技 术 。
中图 分 类 号 ： Ｕ ４ １ ６ ． ２ 文献 标 志 码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ７ ７ ６ ７ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ － ０ １ ４ ２ — ０ ５
Ｔａ ｒ ｇ ｅ ｔ Ｍｉ ｘ ｔ ｕ ｒ ｅ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ａｓ ｐ ｈ ａ ｌ ｔ Ｐ ａ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｗｉ ｔ ｈ Ｄｏ ｕ ｂ ｌ ｅ Ｐｅ ｒ ｍｅ ａ ｂ ｌ ｅ Ｎｏ ｉ ｓ ｅ Ｒｅ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｂ ａ ｉ Ｘ ｉ ａ ｏ ｊ ｉ ｎ ， Ｙ ｕ ａ ｎ Ｙ ｕ ｆ ｅ ｉ
其 成 功 实 践 排水 、 降噪 、 抗 滑 沥 青 路 面 材 料 是 一 种 具 有 相 互 目前 规模 最 大 的排 水 沥青 路 面实 体 工程 ， 连通 空 隙 的开级 配 混合 料 。 这 种 路 面材料 能 够在 路 表 对 我 国推 广 应 用 排 水 性 沥 青 路 面起 到 了 良好 的技 术 ｌ ＿ 。有 关 双层排 水 沥青路 面 实体工 程 的实施 ， 形 成 快 速排 水 通 道 ． 可有 效 地 降低 夏 季 多雨 带 来 的 交 示 范作用 ｌ
青海地区直投式改性沥青混合料施工质量控制
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析造成的性能减弱 问 题;此 外 直 投 式 改 性 沥 青 混 合
同,可将改性沥青 的 生 产 工 艺 分 为 湿 法 和 干 法. 湿
料的生产可根据实 际 情 况 安 排,不 必 受 制 于 成 品 改
法是将改性剂直接加入基质沥青中,在一定温度、搅
拌速率下剪切预制 得 到 改 性 沥 青 成 品,再 以 其 为 结
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直投式环保型沥青改性剂的路用性能
直投式环保型沥青改性剂的路用性能裘国平;杨振文;章俊屾【摘要】利用以回收PE为主要材料的新型直投式改性剂制备改性沥青及混合料,采用动态剪切流变试验(DSR)和差示扫描量热试验(DSC)分析直投式改性剂,借助弯曲梁流变试验(BBR)对其低温流变特性进行研究,并对其路用性能进行评价.结果表明:加入改性剂后沥青高温流变性得到明显改善,PG高温性能分级可提高2～3个等级,高温感温性能改善不明显;直投式改性沥青混合料的高温稳定性与水稳定性优于SBS改性沥青混合料.【期刊名称】《筑路机械与施工机械化》【年(卷),期】2018(035)012【总页数】6页(P79-84)【关键词】道路工程;直投式改性剂;路用性能;回收PE【作者】裘国平;杨振文;章俊屾【作者单位】浙江大学城乡规划设计研究院有限公司,浙江杭州 310030;浙江大学城乡规划设计研究院有限公司,浙江杭州 310030;浙江大学城乡规划设计研究院有限公司,浙江杭州 310030【正文语种】中文【中图分类】U416.2170 引言近年来，聚合物改性沥青在路面施工中得到了广泛运用。
聚合物改性沥青具有抗高温性能好、抗水损害能力强等诸多优势[1-2]。
作为一种常用的改性剂，聚乙烯(PE)成分可有效增大沥青材料的黏度和抗疲劳特性。
回收PE价格低廉，从环境友好角度出发，可将其作为改性剂应用于当前的道路建设中，从而极大地降低沥青路面的建设成本，同时也实现了资源的回收利用，因而该方法受到了国内外专家学者的密切关注。
Panda等[3]研究了回收PE对沥青混合料性能的影响，结果表明，回收PE可提高混合料的回弹模量，增强水稳定性，提高疲劳寿命。
Garc’a-Morales等[4]对包括PE在内的4种废旧聚合物改性沥青的流变性能进行了研究，其中PE和EVA复合改性后可形成聚合物网状结构，沥青的抗高温流变性能得到改善。
Punith等[5]的研究发现，经回收PE改性后，沥青混合料的疲劳寿命可提高2.5倍。
当前排水性沥青路面材料特性及施工技术
当前排水性沥青路面材料特性及施工技术探析摘要：排水性沥青路面是一种科技含量较高且兼具环保功能的新型路面结构。
排水性沥青路面不仅能快速排除路面水，还能有效降低行车噪音，另外在抗滑方面也显示出了一定的优势。
本文重点探讨了当前排水性沥青路面材料的特性，并结合某段高速公路工程，介绍了相关施工技术，旨在为排水性沥青路面的施工提供一些助益。
关键词：排水性沥青路面；材料特性；施工技术中图分类号：u416.217文献标识码： a 文章编号：1.排水性沥青路面材料特性对于排水性沥青路面而言，如果想获得较长的服役寿命和优良的降噪功能，那么需要满足以下三个条件：1）能长时间保持大约20%的孔隙率；2）排水性混合料抗松散能力能够满足设计要求和实际需求；3）混合料的力学强度能够长期承受上部车轮载荷的作用。
为了实现上述三个条件，应该致力于新材料的研发以及新技术的应用。
[1]1.1集料粗集料是排水性沥青混合料中集料的主要组成部分。
由于颗粒间具有较大空隙，通车条件下需承受较大的挤压应力，因此集料应该为立方形颗粒，且坚硬耐磨。
我国《公路沥青路面施工技术规范》中规定；德国的标准是。
连通空隙率是影响排水性路面排水功能和降噪功能的一个主要因素。
集料的最大粒径是决定连通空隙率的最主要因素。
当前，我国一般采用13.2mm的最大粒径，也有部分在13.2-19mm之间插有16mm的粒级，从而避免空隙堵塞，提高排水能力。
另外，空隙率还和2.36mm的通过率有关，表现为2.36mm之下的细料越少，空隙率越大。
国外一般控制标准为：空隙率20%上下，细集料14%左右。
为了在混合料设计阶段就能合理的控制好空隙率，经试验得出空隙率的关系式如下所示：式中：2.36。
利用该关系式，在设计阶段就能够预先估计空隙率的大小。
1.2沥青结合料为防止掉粒、松散等沥青路面病害，在实际施工中，正致力于高黏度沥青（又称作改性沥青）的研究与应用，我国部分沥青生产厂家的改性沥青黏度已经达到3-5万pa·s。
沥青混合料生产中使用直投式改性剂的作用机理及生产控制
（ ）改性 剂本身的质量控 制指标如何确定？ ２
【 作者简介 】 储 怡（９６ ）女 ， ， １７－ ， 本科 工程 师。 系地址 ： 海 联 上
市浦东张江镇 川北公路 ３ １ ０ １号（０ ２ ３ 。 ２ １０ ）
需 要注意 的是 ： 第一 ， 尽管拌 缸 内气 温较高 ， 改性 剂 但 颗粒 的熔化还 是需借助于热集 料传导的热量 ； 第二 ， 由于集 料的强力作 用 ， 改性 剂颗 粒存在一 定的力化学作 用 ， 能导 可
慢， 决定 了改性剂颗粒在集料表面所形成 的膜 的厚度 与涂覆
面积 。由于改性 剂熔体 一开始相对较厚 ， 着流 动的开始而 随
逐渐 变薄 ， 即一开始流动 中除 了与集料表 面接触 的黏 性流动
了现场制作改性沥青所需要的专 门设备 ， 也避免 了成 品改性 沥青 的运输与储存 问题 ， 甚至消除了结合料 生产过程 中的老
化。 不过 ， 这种 方式也带来 了与传统生产法不一致 的地方 ， 比
颗粒熔化 时间还与集 料的揉搓 、 挤压等机械 作用有关 ， 在这 些机械作用下 ， 颗粒被拉长 、 薄 ， 压 使之有更多的吸热面积。
态 ３个不同的状态。改性 剂在与集料 的干拌过程 中 ， 集料 的 高温传递给 改性剂颗粒 ， 首先会 使颗粒熔化 ， 从高 弹态进入 黏流态。 聚合物 （ Ｓ Ｓ 的熔化温度 比较高 ， 如 Ｂ） 一般 在 １０ｃ ５ｏ～ １０ｃ 为 了有利 于热量 的传 递 ， ８ ｏ， 防止 Ｓ Ｓ的 降解 ， Ｂ 改性 剂造 粒时一般 需要加入油分 ， ＳＳ吸 油后分子 间距 增大 ， 使 Ｂ 熔化 温度降低。热量的传递 速率又与改性 剂颗粒大 小有 关 ， 颗粒 越小 ， 传热越快 ， 集料表面改性 剂的熔化 时间就越短 。同时 ，
市政工程沥青路面施工技术要点及优化措施
市政工程沥青路面施工技术要点及优化措施摘要：经济的发展，城市化进程的加快，促进市政工程建设项目的增多。
市政工程沥青路面主要由垫层、基层和面层构成，根据市政道路等级、交通流量大小和地质状况优劣等有不同的设计组合。
沥青路面与其他材料铺筑的路面相比，具有耐久性好、平整度高和后期维护方便等优势。
沥青路面一般具有较高的承载能力、温度稳定性和耐磨性，因此耐久性比较好；沥青路面属于柔性或半刚性路面，施工中平整度好控制，路面面层比较粗糙，与车辆轮胎之间的摩擦力大，可以提高行车舒适性和稳定性，减少行车产生的噪音；相比于需要长时间养护的混凝土路面，沥青路面养护方式简单且易于后期维护，可以减少道路施工对交通通行和周边居民产生的不良影响。
但沥青路面施工环节较多，各个环节技术含量高，有任何一个环节质量没把控好，就会影响沥青路面的整体效果，因此要想充分发挥沥青路面的优势，必须高度重视沥青路面施工质量，不断对施工技术进行优化。
本文就市政工程沥青路面施工技术要点及优化措施展开探讨。
关键词：市政道路；施工技术；沥青路面引言沥青道路的施工技术较为专业，涉及地质地形、道路选线、环境温度等诸多因素，在建设时应重视各项施工技术的运用和过程管控。
但由于道路的建设场地规模较大、工期较长，且涉及的原材料、人力、机械设备等资源数量较多，因此道路工程的过程管理十分复杂。
在沥青路面的施工过程中，应综合考虑过程中的影响因素，从而提高工程质量。
1科学运用沥青路面施工工艺的重要性如果沥青路面施工质量不达标，道路运行寿命就会缩短，这会给道路车辆行车安全带来威胁。
科学合理地应用沥青路面施工技术能够提高道路工程的整体建设质量，确保道路行车安全、舒适。
若路面施工质量不符合要求，则路面容易出现裂缝现象，甚至引发交通安全事故。
通过对问题路面进行合理改造，能够提升道路工程的安全性与稳定性，降低道路交通事故的发生率。
2市政工程沥青路面施工技术控制的要点2.1施工准备施工单位在正式开展沥青路面施工作业之前需要充分做好技术准备工作，做好试验段摊铺作业，通过试摊铺对沥青材料松铺系数、施工工艺、压实系数等多项内容进行确定，明确材料、施工工艺等各项技术是否能够满足沥青路面施工要求，为施工技术方案的合理制定提供有力支持，保证后续施工作业井然有序地完成。
改性剂OCST在半钢子午线轮胎胎面胶中的应用
第 3 期李 键等．改性剂OCST在半钢子午线轮胎胎面胶中的应用157改性剂OCST在半钢子午线轮胎胎面胶中的应用李 键，李 群，邱艳舞，王志远（万力轮胎股份有限公司，广东广州 510425）摘要：研究改性剂OCST在半钢子午线轮胎胎面胶中的应用。
结果表明：随着改性剂OCST用量的增大，胶料的门尼粘度增大，硫化速度变化不大，硫化胶的定伸应力呈增大趋势，回弹值逐渐增大，60 ℃时的损耗因子逐渐减小，压缩生热降低，耐磨性能下降；当改性剂OCST用量为0.2份时，胶料的综合性能较优，成品轮胎的滚动阻力降低。
关键词：改性剂；溶聚丁苯橡胶；半钢子午线轮胎；胎面胶；滚动阻力中图分类号：TQ330.38＋7；U463.341＋.6 文章编号：1006-8171（2019）03-0157-04文献标志码：A DOI：10.12135/j.issn.1006-8171.2019.03.0157节能环保是未来汽车产业的发展方向，其中轮胎能耗约占汽车总能耗的20%，减小轮胎能耗可有效降低汽车油耗，减小二氧化碳和尾气中细颗粒物PM2.5的排放量。
为了满足相关市场法律、法规以及汽车主机厂对轮胎滚动阻力性能的要求，各轮胎生产企业都致力于开发低滚动阻力、高抓着力、环境友好型绿色轮胎[1]。
作为企业经营者，希望在降低轮胎滚动阻力的同时，确保不增加生产成本，这无疑给配方设计者提出了更高要求。
当前低滚动阻力绿色轮胎的主要设计思路就是以大量白炭黑替代炭黑。
为解决白炭黑在橡胶中分散差的问题，合成橡胶生产企业在橡胶聚合时在分子链末端引入能与白炭黑或炭黑有相互作用的改性基团，这些基团在胶料混炼过程中能与填料产生较强的作用力，使填料在橡胶中的分散性得到改善。
橡胶性能的优化必然带来成本的上升，同时改性技术壁垒也会使合成橡胶企业大幅提升橡胶价格。
为应对这一局面，本工作将橡胶的改性引入胶料混炼中，研究改性剂OCST在半钢子午线轮胎胎面胶中的应用。
基于动态力学的直投改性技术机理及应用研究
基于动态力学的直投改性技术机理及应用研究朱荣芳;唐国奇【摘要】以SBS-T为改性剂,通过干法制备不含矿粉及细集料的改性沥青混合料并加热取得其中的改性沥青结合料,通过湿法以相同掺量的LG501 SBS改性剂制备SBS改性沥青,基于动态力学方法对两种工艺制备的改性沥青结合料进行改性剂网络结构强度评价及软化点、延度宏观指标分析,研究SBS-T直投改性剂在拌和时对沥青的作用机理;通过干法、湿法两种工艺分别制备相同改性剂掺量的AC-16沥青混合料并进行试验,评价SBS-T对沥青混合料的改性效果.结果显示,随着发育时间的增加,湿法制备的改性沥青的改性剂网络强度逐渐增强而后趋于稳定,其稳定值与干法制备改性沥青的网络结构强度相仿;两种工艺制备的改性沥青性能指标基本一致,干法工艺的低温性能更优;干法制备的混合料的性能指标超过规范要求,部分指标优于湿法,改性作用明显;在干法拌和过程中,SBS-T中的改性剂能迅速溶于沥青并发生交联反应形成稳定的三维网络结构,显著提高沥青及沥青结合料的宏观指标.【期刊名称】《公路与汽运》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】4页(P75-78)【关键词】公路;干法工艺;直投改性技术;动态力学;网络结构【作者】朱荣芳;唐国奇【作者单位】涟水县交通运输局,江苏淮安223400;北京中路铺面技术有限公司,北京 100083【正文语种】中文【中图分类】U416.2在诸多改性沥青中，SBS改性沥青以其优异的高低温性能得到广泛应用。
SBS改性沥青使用方法可分为湿法和干法两种工艺，其中湿法工艺是指在工厂或施工现场通过剪切等方法预先制备得到成品改性沥青，而后与集料等一同拌和使用，是目前最常用的改性技术。
由于SBS改性剂与基质沥青的物性存在差异，制备得到的成品SBS改性沥青属于热力学不稳定体系，在储存时会出现一定程度的改性剂离析和性能衰减，影响其性能的正常发挥。
而干法工艺直接将基质沥青、改性剂及集料一起投入拌和站，在高温下通过石料的快速剪切、嵌挤过程达到改性效果，避免了成品改性沥青的加工环节，可降低改性沥青在储存过程中的性能损失及污染物排放和生产成本。
THFS改性沥青制备工艺的优化设计及性能评价
THFS改性沥青制备工艺的优化设计及性能评价季节;石越峰;索智;许鹰【摘要】为了确定煤直接液化残渣（direct coal liquefaction residue,DCLR）中四氢呋喃可溶物（tetrahydrofuran soluble,THFS）作为改性剂与沥青之间的制备工艺,运用正交试验和灰关联分析法优化设计TFHS改性沥青的制备工艺,并利用针入度分级和SHRP PG评价体系分析不同THFS添加量下（与基质沥青质量比4%、6%、8%、10%）改性沥青的性能.试验结果表明：利用正交试验和灰关联分析相结合的方法可优化设计THFS改性沥青的制备工艺,确定的最佳制备工艺为剪切温度150℃,剪切时间45 min,剪切速率4 000 r/min.同时,THFS的加入可以改善沥青的高温性能,但对沥青低温性能有一定的不利影响,综合THFS改性沥青的高低温性能,推荐THFS最佳添加量为6%.【期刊名称】《北京建筑大学学报》【年(卷),期】2016(032)003【总页数】6页(P55-60)【关键词】煤直接液化残渣DCLR;四氢呋喃可溶物THFS;正交试验;灰关联分析;优化设计;性能评价【作者】季节;石越峰;索智;许鹰【作者单位】[1]北京建筑大学土木与交通工程学院,北京100044;[2]北京建筑大学土木与交通工程学院北京节能减排关键技术协同创新中心,北京100044【正文语种】中文【中图分类】U414煤直接液化技术是指将煤粉碎到一定粒度后，与氢气和催化剂在高温(430 ℃～470 ℃)、高压(10～30 MPa)下直接作用，使煤加氢裂解转变为液体油品的工艺过程[1]. 煤直接液化工艺中不可避免的会产生占原料煤总质量30%的副产物——煤直接液化残渣(direct coal liquefaction residue，DCLR). 通常DCLR通过减压蒸馏分离，其中包含大量的重油和沥青质[2-3]. 根据DCLR的组成和特性，王寨霞等将DCLR用于石油沥青的改性进行了初步探索性研究，发现DCLR添加量为7%可以满足ASTM D5710—95标准的40～55针入度级别的技术要求[4]. 范芸珠等探讨了DCLR对石油沥青的选择性，发现选用软组分含量高的沥青以及高速剪切能够提高DCLR对石油沥青的改性效果[5]. 何亮等对不同DCLR添加量下改性沥青的性能进行测试，结果表明随着DCLR添加量的增加，改性沥青的黏度呈上升趋势[6]. 赵鹏等分析了DCLR的组成，结构和性质，提出了DCLR可开发成沥青改性剂[7]. 杨建丽等发现DCLR可替代TLA用于石油沥青的改性，在达到同样改性效果时，DCLR的添加量要明显低于TLA添加量[8]. 季节等利用SHRP PG、针入度分级体系、红外光谱仪和凝胶色谱仪分析DCLR与石油沥青共混改性后宏观性能和微观结构，发现DCLR对沥青的共混改性主要为物理改性[9]. 张德润等利用表面自由能理论量化评价了DCLR改性沥青的水稳定性能，结果表明DCLR改性沥青与集料组合的水稳定性均优于基质沥青[10]. 在将DCLR应用于石油沥青改性时发现DCLR含有45%左右的四氢呋喃不溶物，使得DCLR改性沥青的低温性能急剧下降. 因此，很多学者着手对DCLR进行萃取，萃取出四氢呋喃不溶物，将萃取后的DCLR四氢呋喃可溶物THFS(tetrahydrofuran soluble)开发为石油沥青改性剂. 高妍等对DCLR萃余物中萃取剂的回收技术进行研究，为DCLR的萃取技术中萃取剂的高效利用提供理论基础[11]. 钟金龙等对神华DCLR中的有机可溶物进行了萃取，研究其萃取条件，并分析了萃取物的性质[12]. 苗强等分析了DCLR特性，发现了DCLR经萃取提取高附加值有机物[13]. 常鸿雁等通过热重分析技术，考察了DCLR及THFS的热解特性[14]. 陈静等以苯甲醛为交联剂，采用THFS对石油沥青进行改性，发现THFS添加量为4%、掺混温度为170 ℃时改性沥青的性能最好 [15].综上，人们主要将DCLR或THFS作为改性剂用于石油沥青的改性，并对改性后沥青的性能进行了评价，但并没有涉及DCLR或THFS改性沥青的制备工艺及其制备工艺参数对沥青性能影响的研究. 因此，本文拟采用THFS作为改性剂对石油沥青进行改性，利用正交试验和灰关联分析方法确定不同制备工艺参数(剪切温度、剪切时间、剪切速率)对THFS改性沥青性能的影响规律，优化设计THFS改性沥青的最佳制备工艺. 利用针入度分级和SHRP PG评价体系分析不同THFS添加量下(与基质沥青质量比4%、6%、8%、10%)改性沥青的性能，为THFS改性沥青在道路工程中的大规模应用提供理论基础.1.1 基质沥青基质沥青采用韩国进口SK-90沥青，根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20—2011)[16]中的相关规定对其进行了性能测试，见表1，其中SK-90沥青的PG分级为58-22.1.2 THFSDCLR来自中国神华煤制油化工有限公司内蒙生产的附产品，为粉末状. 采用索氏抽提器利用四氢呋喃溶剂对DCLR进行萃取，得到THFS. 根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20—2011)[16]中的相关规定对THFS性能进行测试，见表2.本文拟利用正交试验方法组织安排试验. 正交试验适用于多因素试验，可从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验，这些代表点具有均匀和整齐的特点，其主要步骤如下：首先确定影响因素及其水平，其次根据影响因素及其水平绘制正交试验表，最后借助正交试验表来组织安排试验[17]. 本文确定三因素三水平的正交试验，表3为正交试验中的三因素及其三水平，正交试验方案见表4.3.1 正交试验按照表4制备9组THFS改性沥青，根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20—2011)[16]中的相关规定对其进行针入度、延度、软化点、135 ℃布氏黏度的测试及针入度指数PI的计算，分别计算上述5个指标的和值与极差，见表5和图1.1)从图1(a)可知，影响沥青针入度各因素的主次排序为：剪切时间>剪切温度>剪切速率. 随着剪切时间的增加，沥青的针入度先增加后下降，当剪切温度为60min时，针入度最低，沥青高温稳定性能最优. 剪切温度是次要因素，随着剪切温度的升高，沥青的针入度呈下降趋势，当剪切温度高于160 ℃时，沥青针入度值的降低幅度减小.2)由图1(b)可知，影响沥青延度各因素的主次排序为：剪切时间>剪切温度>剪切速率. 随剪切时间增加，沥青的延度迅速降低，当剪切时间为30 min时，沥青的延度值最大. 随剪切温度升高，沥青的延度值呈下降趋势，当温度低于160 ℃，沥青的延度值下降缓慢，之后随剪切温度升高，沥青的延度值急剧下降.3)由图1(c)可知，影响沥青软化点的各因素主次排序为：剪切时间>剪切温度>剪切速率. 随着剪切时间和剪切温度的增加，沥青软化点几乎呈线性增加，表明沥青的高温性能得到改善. 随剪切速率增加，沥青的软化点先增大后减小，当剪切速率为4 000 r/min时，沥青的软化点最大，说明过高的剪切速率会对沥青高温性能产生不利影响.4)由图1(d)可知，影响沥青黏度的各因素主次排序为：剪切时间>剪切温度>剪切速率. 沥青黏度随剪切时间的增大，先增大后减小，当剪切时间为45 min时，沥青黏度达到最大值，说明其抵抗变形能力最强. 沥青黏度随剪切温度的升高，呈线性增加. 剪切速率对沥青黏度影响较小.5)由图1(e)可知，影响沥青PI各因素的主次排序为：剪切时间>剪切速率>剪切温度. 沥青PI随剪切时间的增加，先降低后增大，随剪切速率的增加，沥青PI先增大后减小，当剪切时间为60 min、剪切速率为4 000 r/min时，沥青PI达到最大，说明其温度敏感性最低.综合各因素对沥青性能的影响和值与极差变化，确定THFS改性沥青的制备工艺为A2B2C2.3.2 灰关联分析灰关联分析是一种新的因素分析方法，它对系统动态过程量化分析以考察系统诸因素之间的相关程度，是一种定量与定性相结合的分析方法，其基本思想是根据事物或因素的序列曲线的相似程度来判断其关联程度的[18]. 灰色关联分析主要计算步骤如下：1)确定参考序列和比较序列，并将各序列均值化处理.确定参考序列：X0={X0(k)|k=1,2,…,n}确定比较序列：Xi={Xi(k)|k=1,2,…,n}(i=1,2,…,n)将上述序列均值化处理：参考序列比较序列2)求差序列. 记：Δi(k)=|X′0(k)-X′i(k)|3)求两极最大差和最小差. 记：4)求关联系数.5)计算灰关联度.6)按照灰关联度大小排序. ξi越大，Xi与X0的关联度越大，发展趋势越接近.根据灰色关联分析方法的计算步骤，计算上述5个指标在THFS改性沥青制备工艺中所占比例，并对其进行综合评分，试验结果见表6.由表6可知：5个指标对THFS改性沥青性能的影响权重不一，主次顺序分别为软化点>延度>135 ℃黏度>针入度>PI. 根据综合评分，组合2得分最高，说明该组合下的THFS改性沥青的性能最优越. 因此，通过灰关联分析确定的THFS改性沥青制备工艺为A1B2C2.3.3 THFS改性沥青的最佳制备工艺对上述采用正交试验和灰关联分析方法确定的两种THFS改性沥青制备工艺进行对比，从而优化设计THFS改性沥青的最佳制备工艺，对比分析结果见表7.从表7可知，工艺二的THFS改性沥青高温性能(针入度、软化点、黏度)、低温性能(延度)以及感温性能(PI)均优于工艺一，说明利用工艺二可以制备出性能更为优异的THFS改性沥青，从而优化确定出THFS改性沥青的最佳制备工艺为工艺二(A1B2C2)，即剪切温度为150 ℃，剪切时间为45 min，剪切速率为4 000r/min.3.4 THFS改性沥青的制备按照上述确定的最佳制备工艺制备THFS改性沥青，具体如下：1)将基质沥青加热至120 ℃；2)将THFS加热至150 ℃；3)将熔融状态的THFS与基质沥青分别按质量比为4∶100，6∶100，8∶100，10∶100进行共混，为了保证THFS改性沥青的均匀性，采用剪切仪将THFS改性沥青在150 ℃下以4 000 r/min低速剪切45 min.3.5 THFS改性沥青的性能根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20—2011)[16]中的相关规定，按照SHRP PG和针入度分级体系分别对不同THFS添加量下改性沥青进行性能测试，见表8.由表8可知：1)THFS的加入且随着THFS添加量的不断增加，改性沥青高温性能越来越好(软化点、黏度的提高)，但低温性能越来越差(10 ℃延度的减小)，这意味着沥青随着THFS添加量的增加而不断变硬、变脆. 当THFS添加量大于6%时，THFS改性沥青的低温性能已不能满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)[19]中对50号沥青10 ℃延度(≥10 cm)的要求.2)THFS的加入且随着THFS添加量的不断增加，THFS改性沥青的PG高温等级在不断提高，但PG低温等级在不断下降，这点与针入度评价体系的试验结果保持一致. 当THFS添加量大于6%时，THFS改性沥青的低温等级下降了1个等级. 3)综合THFS改性沥青的高、低温性能，推荐THFS最佳添加量为6%.1)结合正交试验和灰关联分析优化确定THFS改性沥青的最佳制备工艺，即剪切温度为150 ℃，剪切时间为45 min，剪切速率为4 000 r/min.2)结合SHRP PG和针入度分级评价体系对THFS性能进行测试，发现THFS的加入会提高沥青的高温性能，但对沥青的低温性能产生不利影响. 综合THFS改性沥青的高、低温性能，推荐THFS最佳添加量为6%.【相关文献】[1] 彭宏州, 张萌萌. 煤的液化原理及应用现状[J]. 工业设计, 2016(4):126-128[2] Wang J, Yao H, Nie Y, et al. Application of iron-containing magnetic ionic liquids in extraction process of coal direct liquefaction residues[J]. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2012, 51(9):3776-3782[3] Lv D, Wei Y, Bai Z, et al. An approach for utilization of direct coal liquefaction residue: Blending with low-rank coal to prepare slurries for gasification[J]. Fuel, 2015, 145:143-150 [4] 王寨霞, 杨建丽, 刘振宇. 煤直接液化残渣对道路沥青改性作用的初步评价[J]. 燃料化学学报, 2007, 35(1):109-112[5] 范芸珠. 煤直接液化残渣性质及应用的探索性研究[D]. 上海：华东理工大学, 2010[6] 何亮. 煤液化残渣复合改性沥青制备及其性能研究[D].西安:长安大学,2013[7] 赵鹏, 孙淑君, 卢正元,等. 煤直接液化残渣性质及高附加值应用研究进展[J]. 洁净煤技术, 2009, 15(6):33-35[8] Yang Jian-li, Wang Zhai-xia, Liu Zhen-yu, et al. Novel use of residue from direct liquefaction process[J]. Energy Fuels, 2009,23:4717-4722[9] 季节, 石越峰, 索智,等. 煤直接液化残渣共混改性沥青的性能和微观结构[J]. 北京工业大学学报, 2015,41(7):1049-1053[10] 张德润, 罗蓉, 陈彧, 等. 基于表面自由能的煤直接液化残渣改性沥青性能分析[J]. 中国公路学报,2016,29(1):22-28[11] 高妍, 王天宝, 杜皓蕾, 等. 煤直接液化残渣萃余物中萃取剂回收技术研究[J]. 洁净煤技术,2015,21(6):67-71[12] 钟金龙, 李文博, 史士东，等. 煤炭直接液化残渣有机可溶物萃取研究[J]. 煤炭学报, 2012,37(2):316-322[13] 苗强. 煤直接液化残渣萃取技术现状及发展趋势[J]. 洁净煤技术, 2015, 21(1):56-60[14] 常鸿雁, 李克健, 章序文, 等. 煤液化残渣及其萃取物的热解特性研究[J]. 神华科技,2015,13(6):70-74[15] 陈静, 孙鸣, 代晓敏，等. 基于苯甲醛交联剂的煤直接液化残渣改性石油沥青[J]. 燃料化学学报, 2015(9):1052-1060[16] JTG E20—2011，公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S][17] 庄楚强. 应用数理统计基础[M]. 广州: 华南理工大学出版社, 2006:51-56[18] 孙玉刚. 灰色关联分析及其应用的研究[D]. 南京：南京航空航天大学, 2007[19] JTG F40—2004，公路沥青路面施工技术规范[S]。
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最佳湿拌时间确定
考虑生产过程中可能发生的工艺条件波动等因素影 响，确定最佳湿拌时间为45秒钟。
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拌和温度的影响
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拌和温度的影响
拌和温度过高与过低都将对RST直投式改性沥青 混合料的性能产生不良影响。 过高的拌和温度不利于所有的沥青混合料。 过低的拌和温度使 RST熔体流动性变差，而无法形 成合理的显微结构和路用性能。
OGFC-13动稳定度随60℃动力粘度增加增加而显著提高。
RST直投式与成品高粘度 改性沥青用于OGFC-13的效果比较
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上海浦东中环线09年 RST直投式改性OGFC-13
国内某城市08年 成品高粘度改性OGFC-13
60℃粘度330000Pa·S
60℃粘度120000Pa·S
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直投式改性剂RST 应用与质量控制
演讲目录
概述
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RST直投式沥青改性剂特点 RST直投式沥青改性剂物性的形成 RST直投式改性沥青性能评价 RST直投式改性剂应用质量控制
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概述
直投式改性剂在混合料拌和过程中完成沥青的改性。 主要有德国的Duroflex；法国的PR；日本的TPS以 及本公司的RST等等。 使用方法基本相同，改性效果具有较大别。 RST是国内成熟的的直投式沥青改性剂。大量应用于 排水性沥青路面等，取得极良好的应用效果。
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OGFC-13马氏稳定度随60℃动力粘度增加增加而显著提高。
60℃动力粘度 对OGFC-13飞散损失率的影响
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OGFC-13飞散损失率随60℃动力粘度增加增加而显著减小。
60℃动力粘度 对OGFC-13动稳定度的影响
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RST直投式改性OGFC-13 最低拌和温度的确定
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评价依据：飞散损失率≤15%； 60℃试验条件下的动稳定度≥5000次／mm。 确定拌和温度下限为170℃。
RST直投式改性OGFC-13 最高拌和温度的确定
拌 温 和 度 19 ： 2℃
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( 1000X )
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直投式改性剂RST对沥青的改性
RST采用直接投入拌缸的使用方式，无需配置专门的 改性系统。 RST对沥青的改性是在混合料拌和过程中完成。 RST对沥青的改性历程服从所有热塑性材料的通性。 工艺过程两大要素：温度；时间。对直投改性的 效果和效率具有决定性的影响。
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拌和过程中直投改性与室内改性显微结构对比
RST室内改性试样 完全可以作为混合料生 产过程中，RST高粘度 改性沥青结合料，质量 控制和检验的等价样 RST室内直接改性 RST直投改性OGFC路面取样 （ 1000X ） （ 1000X ） 品！
改性剂网状的粗细、网架的间隔无显著差别。 改性剂网状分布的均匀程度无显著差别。 显微结构吻合。
180℃干拌8秒钟
181℃干拌10秒钟
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最佳干拌时间确定
考虑生产过程中可能发生的工艺条件波动等因素影 响，确定最佳干拌时间为15秒钟。
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加入沥青后的湿拌历程
第20秒
第25秒
第30秒
湿拌第40秒改性 剂网状的粗细尺 寸≤1.6μm，40
第40秒 第35秒
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135℃粘度与60℃粘 度都随RST含量增加
60℃粘度
而升高。 135℃粘度随RST含 量增加呈线性规律
135℃粘度
增长且变化平缓。 60℃粘度随RST含 量增加呈指数规律 增长。
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排水性沥青混合料用 RST高粘度改性沥青技术标准
试验项目 针入度（25℃，100g） 软化点（R&B） 延度（15℃） 闪点不小于 针入度指数 PI 当量软化点 T800 当量脆点 T1.2 薄膜加热质量变化率 薄膜加热针入度比 粘韧性（25℃） 韧性（25℃） 135℃粘度 60℃动力粘度 单位 0.1mm ℃ cm ℃ ℃ ℃ % % N·M N·M Pa·s Pa·s 实测值 43 93.4 40.7 —— 2.67 69.0 －30.0 0.28 92.7 31.6 27.3 2.73 326700.0 企业标准 40～50 ≥85 ≥30 ≥260
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试件零下20度 放置20个小 时，飞散试验。 飞散率≤ 20%。
试样编号 NO 1 2 3 4 均值 4.9 沥青用量 （%） 试样高度 （mm） 63.60 64.50 62.90 63.20 孔隙率 （%） 19.72 20.30 18.70 19.23 飞散损失率 （ % ） 13.62 18.11 12.37 13.73 14.46
一阶段是直投式改性 剂RST成品的形成过程。
通过与增容组分链段 交换和分子间力作用形 成直接投放改性的功能。
RST直投式改性剂
一阶二元 共混体系
直投式改性剂RST显微结构
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RST在对沥青改性之前就 已经形成了均匀致密的网 状结构。 在沥青改性过程中无需再 进行长时间的高速剪切。
±1.0 ≥65 ≥20 ≥15 ≤3.0 200000～400000
基质沥青的选择
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RST在制造过程中 已加入一定量的轻 质组分。 RST高粘度性沥青 60℃粘度随基质沥青 针入度升高而降低。 RST改性排水性沥 青混合料用基质沥 青针入度60～70为 宜。
60℃动力粘度 对OGFC-13马氏稳定度的影响
RST直投式改 性剂对寒冷地 区具有较好的 适应性。
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RST直投式改性剂 应用质量控制
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RST直投式改性OGFC-13生产工艺流程
与其它改性沥青混合料的 生产拌和程序基本相同。
RST按每盘料 用量预先称量
RST人工投放
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小结
RST在混合料拌和过程中完成沥青改性，具有“熔融 稀释”的行为特征。
改性效果取决“熔融稀释”进行的彻底程度。
RST高粘度改性沥青性能评价
RST高粘度改性沥青试样制作：
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按照“熔融稀释”法进行试样制作，其目的是与直投改 性工艺状态一致。 将规定用量的RST置于加热容器中，再加入同等重量 的沥青一同加热，保持180℃～185℃不间断的手工 搅拌。 RST完全熔融呈粘糊状，将规定用量的基质沥青均分 三次加入容器，保持175℃～180℃手工搅拌。
该物料粘结力强、软化点高、低温粘度高、高温粘度 低等，这些特点均为RST直投式改性剂所承传。
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改性机理
RST改性沥青为二阶 热 混方式的三元共 混 体系。 改性历经 两个阶段完 成。
直投式RST高粘度改性沥青
二阶三元共混体系 及显微结构
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一阶共混
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根据相容性理论和 “相似相容”的原则，在共混体系中 加入第三种物料，改善橡胶材料与沥青两相间的相容 性。 该物料与橡胶材料有类似的链段，通过物质交换、链 段间的相互作用，以及分子间力的作用，形成合理适 度的相容状态。
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该物料与沥青熔融特性、溶解度参数接近，相容性极 好，共混后形成均相体系。
拌和温度165℃ (1000X)
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不同拌和温度试验结果
拌和温度 试验项目 显微结构尺寸（μm） 马氏稳定度（KN） 飞散损失率（%） 动稳定度（次／mm） 165℃ ≤7.0 3.73 19.2 3940 173℃ ≤2.4 4.79 13.4 5779 182℃ ≤1.6 5.70 12.1 7078
RST不同拌和时间显微结构 及飞散试验结果对比
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网状尺寸≤1.6μm
（1000X）
（1000X）
拌和温度183℃ 干拌时间 5秒湿拌40S 20℃飞散损失率：23.7% (1000X)
干 拌
直投式改性剂RST
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喷 入 沥 青
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湿 拌
沥青膜厚15μm
RST直投改性 OGFC-13沥青混合料拌和工艺
集料加热温度180℃～190℃
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基质沥青加热温度150℃～165℃ 拌和温度180℃±5℃。 RST加入拌缸与热集料干拌不少于15秒钟。 喷入沥青湿拌不少于45秒。 总拌和时间不少于60秒。
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RST改性高粘度沥青显微结构
机械能和热能的吸收 减 小了体系的相畴。 网状结构更加细微。 分布更加均匀。 优异的宏观物理力学
矿粉颗粒
1000X
性能。
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共混改性的结果使沥青与增容组分之间的相界面消 失，间接增强了沥青与橡胶间的相互作用，和稳定 性。 相界面的消失，是RST改性沥青过程进行彻底程度 的判别标准之一。
上海浦东路干拌历程
干拌第15秒与干拌第10秒 的状态无明显差别。
干拌第5秒RST已完 全软化，但未完全熔 融。
干拌第8秒呈现朦胧 的红色，但RST液膜 厚度尚未均匀。
干拌第10秒，集料表 面已完全为红色覆 盖，RST液膜薄而匀。