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改性沥青专辑
改性沥青专辑
在土木工程中,沥青是应用广泛的防水材料和防腐材料,主要应用于屋面、地面、地下结构的防水,木材、钢材的防腐。沥青还是道路工程中应用广泛的路面结构胶结材料,它与不同组成的矿质材料按比例配合后可以建成不同结构的沥青路面,高速公路应用较为广泛。沥青材料在服役过程中受光、氧、热、水的综合作用,产生老化,其脆性和硬度逐渐增大,导致沥青路面发生损伤,引发松散和坑槽等路面病害。在沥青中掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂(改性剂),使沥青或沥青混合料的性能得到提升,避免其的破坏作用。为了更深入了解相关概念,整合了本刊发表的改性沥青方面的相关研究,共计10篇。制作了改性沥青专辑,欢迎浏览。
主题关键词:   改性沥青胶粉改性沥青改性机理道路工程
  • 论文汇编

    胶粉改性沥青排放物采样及定量分析方法

    朱洪洲, 苏春力, 唐乃膨, 魏俊尧, 孙宏军

    2024, 54(10): 2922-2929. DOI: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20221576
    摘要:为定量分析胶粉改性沥青排放物,本文采用自研烟气采样方法与气相色谱质谱分析(GC-MS)内标法对胶粉改性沥青的排放进行量化分析。结果表明:烟气样品加标回收率良好,未出现吸附穿透,试验变异性较低,标准曲线线性相关性良好;胶粉掺入显著提高了苯系物与苯并噻唑、三甲基二氢喹啉等胶粉改性沥青特征排放物的排放量;胶粉改性沥青相较于基质沥青,正构烷烃排放有所下降,PAHs排放与基质沥青相当,其中萘为主要的PAHs排放。  
    关键词:道路工程;胶粉改性沥青;特征排放;气相色谱-质谱联用仪;内标法  
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    更新时间:2025-05-26

    SiO2气凝胶/反应性弹性体三元共聚物/多聚磷酸复合改性沥青流变性能与改性机理

    高英力, 谷小磊, 廖美捷, 胡新浪, 谢雨彤

    2024, 54(7): 1978-1987. DOI: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20221132
    摘要:为探究反应性弹性体三元共聚物(RET)、多聚磷酸(PPA)和SiO2气凝胶(SG)复合改性沥青的流变性能,首先利用三大指标试验确定3种改性剂掺量;通过DSR、BBR、MSCR试验分析改性沥青高、低温性能及抗永久变形性能;借助傅里叶变换红外光谱试验、荧光显微试验和扫描电镜试验研究沥青改性机理和微观特性。结果表明: RET、PPA和SG的掺入提升了沥青高、低温性能。相比于原样沥青,复合改性沥青复数剪切模量提升了170%;-12 ℃时,蠕变劲度减小35 MPa,蠕变速率加快21.3%。气凝胶与两种聚合物以物理共混为主,改性过程生成新的吸收峰,气凝胶改善了沥青界面的相容性,且改性剂颗粒分散均匀,提高了沥青路用性能。  
    关键词:道路工程;改性沥青;流变性能;改性机理;反应性弹性体三元共聚物;多聚磷酸;SiO2气凝胶  
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    更新时间:2025-05-26

    胶粉改性沥青老化机理及表征评价研究综述

    唐乃膨, 薛晨阳, 刘少鹏, 朱洪洲, 李睿

    2024, 54(1): 22-43. DOI: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20230651
    摘要:综述了国内外对胶粉改性沥青老化机理、表征及评价的研究现状。胶粉改性沥青的老化过程伴随着胶粉的溶胀、降解反应以及沥青与胶粉之间的物质交互作用;胶粉改性沥青老化行为的表征主要从化学组分、分子结构、分子量、表面形貌入手,并解释其对宏观性能的影响;胶粉改性沥青老化性能评价主要采用黏度、复数模量、低温蠕变劲度、疲劳寿命等流变学指标,且通常与微观表征及化学方法相结合。然而,当前国内外对胶粉改性沥青老化过程中填料迁移行为关注较少,特别是炭黑、白炭黑等填料的作用机理有待进一步挖掘;缺乏胶粉改性沥青多组分老化特征同步表征方法;缺乏统一的老化评价指标,且大多研究在混合料老化性能验证方面存在不足。最后,提出了胶粉改性沥青老化机理及表征评价研究的发展趋势与展望。  
    关键词:道路工程;胶粉改性沥青;综述;老化机理;老化表征;老化评价  
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    更新时间:2025-05-26

    RET/胶粉复合改性沥青制备及其混合料性能评价

    郑睢宁, 何锐, 路天宇, 徐紫祎, 陈华鑫

    2023, 53(5): 1381-1389. DOI: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20210850
    摘要:为确定反应性弹性体三元共聚物(RET)/胶粉复合改性沥青最佳组成配比,借助Design-Expert分析了RET、胶粉和油分掺量与沥青性能之间的定量关系,采用动态剪切流变仪、红外光谱仪和荧光显微镜探究了复合改性机理,并对复合改性沥青路用性能和疲劳性能进行了验证评价。结果表明:RET和胶粉掺量与改性沥青性能存在非线性函数关系,RET、胶粉和油分最佳掺量分别为沥青质量的1.69%、16.52%和1.83%;RET/胶粉复合体系可与沥青发生化学反应生成新的吸收峰,使改性剂与沥青之间的边界减弱,改善胶粉与沥青的相容性,提升RET沥青的低温性能,从而提高沥青混合料的路用性能。  
    关键词:道路工程;改性沥青;反应性弹性体三元共聚物;胶粉;组分优化;改性机理  
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    更新时间:2025-05-26

    基于流变行为的聚乙烯蜡改性沥青高温性能

    摘要:从目前工程中常用的道路沥青中选取2种基质沥青、SBS改性沥青和2种聚乙烯蜡(WPE)改性沥青,对其进行了三大指标试验、动态剪切流变(DSR)高温性能试验和多应力重复蠕变回复(MSCR)试验,得到车辙因子、相位角和不可恢复蠕变柔量指标,并将DSR试验结果与常用以评价结合料高温性能的软化点指标进行相关性分析。试验结果显示:整体上看,经过WPE改性的沥青的高温性能表现良好,但采用软化点方式评价其高温性能误差较大;随着温度的升高,WPE改性沥青的相位角增长较小,WPE70改性沥青的车辙因子最高,其次是SBS改性沥青;仅当温度达到76 ℃时,SBS改性沥青的车辙因子反超WPE70改性沥青;两种水平下WPE改性沥青的不可恢复蠕变柔量几乎与SBS改性沥青的相持平甚至更低。此外,数据关联性研究结果表明:在评价不同沥青的高温性能普适性方面,可以倾向于采用车辙因子值来进行排序,而当温度较高时(>70 ℃),相位角则更为适用。此原则可用于有WPE改性沥青参与的工程设计和施工中对不同结合料的遴选。  
    关键词:改性沥青;聚乙烯蜡;流变学;高温性能  
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    更新时间:2025-05-26

    疏水性纳米白炭黑改性沥青及混合料的粘弹特性

    王子文, 郭学东, 郭威, 常孟元, 戴文亭

    2020, 50(5): 1709-1717. DOI: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20190611
    摘要:为研究疏水性纳米白炭黑改性沥青及沥青混合料的粘弹特性,选用硅烷偶联剂表面修饰后得到的疏水性纳米白炭黑作为沥青改性剂,对疏水性纳米白炭黑改性沥青及沥青混合料进行了针入度试验、旋转粘度试验、剪切流变试验和静态蠕变试验,并以针入度指数、旋转粘度、复数剪切模量、弹性剪切模量、粘性剪切模量、相位角、车辙因子、应变差以及Burgers粘弹参数为技术指标进行了粘弹性评价。结果表明:加入疏水性纳米白炭黑,可增强沥青混合料的粘弹性能和高温稳定性能,改善沥青的感温性能以及常温状态下的触变性。通过主曲线分析可知,在低频区疏水性纳米白炭黑的掺入可以提高沥青的相位角,增强沥青的弹性性能。通过分析疏水性纳米白炭黑改性沥青的Burgers模型参数,发现疏水性纳米白炭黑的掺入可提高沥青的粘滞系数。由静态蠕变试验结果分析可知,疏水性纳米白炭黑的掺入,可明显降低相同温度下沥青混合料的应变值。此外,疏水性纳米白炭黑改性剂的掺入可增强沥青混合料的弹性部分,增大沥青混合料的粘性流动变形和粘弹性延迟变形。  
    关键词:表面修饰;疏水性纳米白炭黑;粘弹性;剪切流变试验;Burgers模型  
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    更新时间:2025-05-26

    硅藻土⁃玄武岩纤维复合改性沥青混合料路用性能试验

    朱春凤, 程永春, 梁春雨, 肖波

    2020, 50(1): 165-173. DOI: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20180495
    摘要:针对吉林省季节性冻土区对沥青路面高温稳定性和低温抗裂性的要求,在沥青混合料中同时掺加硅藻土和玄武岩纤维,通过对复合改性沥青混合料低温稳定性、高温稳定性、水稳定性和疲劳性能等性能指标进行研究,评价硅藻土玄武岩纤维复合改性沥青混合料的路用性能,为硅藻土-玄武岩纤维复合改性沥青混合料在沥青路面中的应用提供参考。研究结果表明:硅藻土-玄武岩纤维复合改性沥青混合料具有良好的路用性能,掺加硅藻土和玄武岩纤维后沥青混合料的高温稳定性显著提高,低温抗裂性得到改善,疲劳寿命得到大幅提高,水稳定性也有一定程度的提高。  
    关键词:道路工程;硅藻土;玄武岩纤维;复合改性沥青混合料;路用性能  
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    更新时间:2025-05-27

    纳米TiO2/CaCO3-玄武岩纤维复合改性沥青的路用性能

    程永春, 毕海鹏, 马桂荣, 宫亚峰, 田振宏, 吕泽华, 徐志枢

    2018, 48(2): 460-465. DOI: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20170105
    摘要:为了同时改善沥青高温稳定性和低温抗裂性,本文选用纳米TiO2/CaCO3和玄武岩纤维对沥青进行复合改性。采用锥入度试验、软化点试验、延度试验、黏度试验、动态剪切流变试验以及低温弯曲蠕变试验对复合改性沥青的高温稳定性和低温抗裂性进行评价。结果表明:掺入纳米TiO2/CaCO3和玄武岩纤维可有效提升沥青的抗剪切强度和黏结力,增强高温抗永久变形能力;掺入纳米TiO2/CaCO3和玄武岩纤维后沥青低温延展性降低,在改性材料掺量较低时弯曲蠕变速率升高,低温应力松弛能力增强,改善了低温性能;同时掺入两种改性材料对于沥青性能的改善作用具有叠加效应,在沥青路面中进行应用有利于进一步提高其使用寿命。  
    关键词:道路工程;玄武岩纤维;纳米TiO2/CaCO3;高温性能;低温性能;复合改性沥青  
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    更新时间:2020-07-30

    火山灰-SBS、胶粉-SBS和SBS改性沥青压缩变形行为及机理

    刘耀辉, 陈乔旭, 宋雨来, 沈艳东

    2017, 47(6): 1861-1867. DOI: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201706026
    摘要:对火山灰-SBS(苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物)复合改性沥青混合料,橡胶粉-SBS复合改性沥青混合料和SBS改性沥青混合料在不同温度条件下的压缩变形行为进行了系统研究,揭示了上述3种沥青压缩变形的微观机制。分别在40、25、20、0、-20 和-40 ℃,采用压缩试验测试沥青混合料样品在静压力作用下的力学性能。研究结果表明:在20 ℃以上时,添加火山灰和橡胶粉可以明显提高SBS改性沥青的压缩性能,其中添加火山灰样品的压缩强度提升了30%。在0、-20 ℃时,SBS在提高压缩强度中起主导作用,SBS改性沥青混合料样品的压缩强度则优于复合改性样品,但在-40 ℃时,火山灰颗粒改善了沥青胶浆的收缩性能,显著提高了复合改性沥青混合料的压缩性能。  
    关键词:复合材料;路面工程;改性沥青;火山灰;橡胶粉;苯乙烯丁二烯乙烯嵌段共聚物;压缩性能;变形机制  
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    更新时间:2020-07-30

    盐冻循环条件下改性沥青微细观结构

    崔亚楠, 韩吉伟, 冯蕾, 李嘉迪, 王乐

    2017, 47(2): 452-458. DOI: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201702015
    摘要:利用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)研究了内蒙古地区道路工程常用沥青(基质沥青、SBS改性沥青和胶粉改性沥青)盐冻循环前、后的细观结构变化,分析了改性剂与沥青的相互作用机理。结果表明,SEM和AFM可以相互补充,能更好地反映沥青在不同状态下细观结构的变化。在冻融循环后,各种沥青发生不同程度的水老化,特别是盐冻循环后基质沥青与SBS改性沥青中出现盐晶粒,沥青膜破坏明显;而胶粉改性沥青中胶粉颗粒抑制盐晶粒的生长,且胶粉颗粒本身具有弹性,低温性能虽有下降,但多次冻融循环后仍能保持较好的形态。  
    关键词:微观结构;道路工程;基质沥青;改性沥青;盐冻循环;扫描电子显微镜;原子力显微镜  
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    更新时间:2020-07-30