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温拌剂种类对沥青混合料性能影响的研究

温拌剂种类对沥青混合料性能影响的研究

作者：吴乃明东北林业大学

学位级别：硕士

传统的热拌沥青混合料由于拌合和摊铺温度高,对环境污染严重,加热混合料还需要耗费大量的能源,且沥青在高温条件下极易老化,这对热拌沥青混合料提出了很多严格的使用条件和限制条件,限制了沥青混合料的使用范围。而近几年出现的温拌技... 详细信息

传统的热拌沥青混合料由于拌合和摊铺温度高,对环境污染严重,加热混合料还需要耗费大量的能源,且沥青在高温条件下极易老化,这对热拌沥青混合料提出了很多严格的使用条件和限制条件,限制了沥青混合料的使用范围。而近几年出现的温拌技术有效的降低了沥青混合料拌合温度和摊铺温度,使混合料即使在温度较低的环境条件下依然具有良好的施工性,并且降低了能耗,温拌技术具有极其广泛的应用前景。本文采用Evotherm(Disperse Asphalt Technology,简称DAT)和Sasobit两种温拌剂,分别研究了两种温拌剂对沥青和沥青混合料各项性能的影响。首先,通过在不同拌合温度下加入DAT和Sasobit,测试SBS改性沥青和90#基质沥青的常规性能得出,DAT和Sasobit可将沥青的拌合温度降低;向SBS改性沥青、90#基质沥青中加入不同剂量的DAT及Sasobit,测试了沥青性能、黏度、粘附性等指标,得出DAT溶液及Sasobit的最佳掺量,研究了温拌剂掺量对沥青高温、低温、粘附性能的影响规律。其次,研究了温拌剂对沥青老化性能的影响,通过进行不同时间的压力老化,对比老化前后沥青的各项指标,得出两种温拌剂都能提高沥青路面的长期使用性能。最后,进行AC-16级配的配合比设计,通过测定不同拌合和成型温度下的沥青混合料空隙率,确定了掺入两种温拌剂的SBS、基质沥青混合料的拌和、成型温度范围。通过车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验研究了掺入温拌剂的沥青混合料未老化、及不同老化阶段的高温性能、低温性能及水稳定性能的变化,结果表明Sasobit温拌剂能有效提高沥青混合料的高温性能,DAT温拌剂能有效提高低温及水稳定性能,DAT温拌剂更适合在常年低温及温度变化频繁的地区使用。

关键词：沥青混合料温拌剂老化性能影响

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废弃PE裂解蜡作为沥青温拌剂的可行性研究

新型建筑材料 2020年第5期47卷 150-154页

作者：王东升李传强袁小亚重庆交通大学土木工程学院重庆400074 重庆交通大学材料科学与工程学院重庆400074 广西道路结构与材料重点实验室广西南宁530007

以高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)共混废塑料为原材料,在不同温度下裂解得到的2种裂解蜡WMa-1和WMa-2,采用该裂解蜡对70~#基质沥青进行改性,探讨聚乙烯废塑料裂解蜡作为沥青温拌添加剂的可行性。试验结果表明,在试验掺量范围内... 详细信息

以高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)共混废塑料为原材料,在不同温度下裂解得到的2种裂解蜡WMa-1和WMa-2,采用该裂解蜡对70~#基质沥青进行改性,探讨聚乙烯废塑料裂解蜡作为沥青温拌添加剂的可行性。试验结果表明,在试验掺量范围内,WMa-1和WMa-2均具有良好的降黏效果,WMa-1能提高沥青的高温性能和抗车辙性能,但对沥青的低温性能不利;WMa-2能显著降低沥青硬度,改善沥青的低温塑性,但使沥青的高温抗变形能力明显降低。

关键词： PE废塑料聚乙烯蜡温拌剂温拌沥青

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RH温拌剂对不同种类沥青性能的影响

公路交通科技（应用技术版） 2020年第11期16卷 58-60页

作者：贾晓鹏陈桥张艳君中路交建(北京)工程材料技术有限公司北京100088 重庆交通大学土木工程学院重庆400074

为了研究与比较降粘型温拌剂RH对不同种类沥青性能的影响,选择橡胶沥青,胜华70#基质沥青和埃索SBS改性沥青三种沥青,温拌剂掺量作为控制指标,沥青三大指标及粘度作为评价指标。结果表明,由于其对各种沥青的针入度指标没有太大影响,所以R... 详细信息

为了研究与比较降粘型温拌剂RH对不同种类沥青性能的影响,选择橡胶沥青,胜华70#基质沥青和埃索SBS改性沥青三种沥青,温拌剂掺量作为控制指标,沥青三大指标及粘度作为评价指标。结果表明,由于其对各种沥青的针入度指标没有太大影响,所以RH温拌改性剂对各种沥青都有较好的通用性,随着温拌剂RH的加入,沥青的延度会有所降低,说明RH温拌剂会影响沥青的变形能力,但能够改善沥青的高温性能。

关键词：温拌剂降粘沥青性能

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基于表面活性技术的温拌剂合成及性能研究

应用化工 2016年第2期45卷 270-273页

作者：段冲熊巍赵帆王友奎华烁科技股份有限公司湖北武汉430074 湖北省高速公路实业开发有限公司湖北武汉430074

对表面活性技术的温拌剂合成工艺及性能进行研究。结果表明,棕榈酸酰胺丙基二甲基胺的最佳合成条件为:酸胺的摩尔比1∶1.2,反应时间5 h,反应温度120℃。将合成的棕榈酸酰胺丙基二甲基胺与硫酸二甲酯按1∶1摩尔比反应,合成出季铵盐温拌... 详细信息

对表面活性技术的温拌剂合成工艺及性能进行研究。结果表明,棕榈酸酰胺丙基二甲基胺的最佳合成条件为:酸胺的摩尔比1∶1.2,反应时间5 h,反应温度120℃。将合成的棕榈酸酰胺丙基二甲基胺与硫酸二甲酯按1∶1摩尔比反应,合成出季铵盐温拌剂。并采用红外光谱和元素分析法验证了结构特征。添加季铵盐温拌剂的温拌沥青混合料相比于热拌沥青混合料,能有效降低成型温度30℃,同时各项路用性能均满足现行规范要求。

关键词：温拌剂表面活性技术季铵盐合成路用性能

APTL温拌剂对橡胶沥青混合料性能影响研究

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中外公路 2015年第4期35卷 296-299页

作者：王立志王承献王鹏梁槚山东建筑大学交通工程学院山东济南250101 广西大学土木建筑工程学院

以自主研发的APTL温拌剂和橡胶改性沥青为原材料制备温拌沥青混合料,通过优化温拌剂浓度、掺量以及混合料拌和成型降温幅度,来研究温拌橡胶沥青混合料压实特性。试验结果表明:在降低30℃条件下旋转压实成型的温拌沥青混合料的路用性能... 详细信息

以自主研发的APTL温拌剂和橡胶改性沥青为原材料制备温拌沥青混合料,通过优化温拌剂浓度、掺量以及混合料拌和成型降温幅度,来研究温拌橡胶沥青混合料压实特性。试验结果表明:在降低30℃条件下旋转压实成型的温拌沥青混合料的路用性能都能满足现行规范要求。

关键词：沥青混合料温拌剂橡胶改性沥青温拌沥青混合料

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新型温拌剂在水工沥青混凝土中的应用研究

新型温拌剂在水工沥青混凝土中的应用研究

作者：郭海鹏西安理工大学

学位级别：硕士

温拌沥青混凝土具有绿色环保、节省能源、生产成本低、拌合效率高等施工优势,然而缺少温拌剂在水工沥青混凝土的应用研究。本文主要目的确定温拌剂在水工沥青混凝土中的应用条件,推动温拌剂在水利工程中的应用,分别研究不同掺量温拌剂... 详细信息

温拌沥青混凝土具有绿色环保、节省能源、生产成本低、拌合效率高等施工优势,然而缺少温拌剂在水工沥青混凝土的应用研究。本文主要目的确定温拌剂在水工沥青混凝土中的应用条件,推动温拌剂在水利工程中的应用,分别研究不同掺量温拌剂、不同拌和温度、增粘剂对水工沥青及沥青混凝土性能的影响以及对比不同老化时间沥青及沥青混凝土的性能,通过分析上述试验结果得出以下结论:(1)不同掺量WG-Ⅰ温拌剂、WG-Ⅱ温拌剂对水工90号沥青的影响:温拌沥青密度基本不变,针入度呈现递增趋势,软化点呈现小幅度降低,延度有所降低但仍满足试验规范要求,同时提升水工沥青抗老化性能,该温拌剂均满足工程适用性;(2)温拌剂的最适拌和工艺为:WG-Ⅰ温拌剂掺量为2%,温差拌合法为:骨料120℃、沥青170℃,可有效节省能耗19.49%;WG-Ⅱ温拌剂掺量为5%,温差拌合法为:骨料80℃、沥青170℃:(3)随着树脂增粘剂掺量的升高,马歇尔试件间接拉伸强度逐渐增大,有助于提升其应力、应变能力。优选WG-Ⅱ温拌剂掺量为5%、树脂增粘剂掺量为10%、骨料80℃、沥青170℃,制备改性温拌沥青;(4)通过对基质沥青、温拌沥青、改性温拌沥青及沥青混凝土不同时间老化后性能分析并对比。随着老化时间的延长,沥青针入度逐渐减小,软化点逐渐降低,延度逐渐降低:通过对比三种沥青的老化性能,增粘剂可有效提升温拌沥青延度以及抗老化性能;增钻剂可提升沥青混凝土间接拉伸强度,间接拉伸应变先减小后趋于稳定,孔隙率先增大后趋于稳定。

关键词：温拌剂增粘剂拌合温度拌和掺量性能试验

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阻燃温拌剂复合改性对沥青高低温性能影响

武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2022年第3期46卷 532-536页

作者：刘贤鹏奚文彬邹莹雪江琪吴少鹏河北省高速公路延崇筹建处张家口075400 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室武汉430070

为了探究阻燃剂与温拌剂复合改性的技术对沥青性能的影响规律,通过两种温拌剂(Sasobit和EC-120)与不同的无机阻燃剂配比和FRMAX阻燃剂对SBS沥青复合改性,进行配方设计,利用改性沥青的黏度与极限氧指数确定最佳配方,并对改性沥青进行高... 详细信息

为了探究阻燃剂与温拌剂复合改性的技术对沥青性能的影响规律,通过两种温拌剂(Sasobit和EC-120)与不同的无机阻燃剂配比和FRMAX阻燃剂对SBS沥青复合改性,进行配方设计,利用改性沥青的黏度与极限氧指数确定最佳配方,并对改性沥青进行高低温流变性能测试.结果表明:阻燃温拌复合改性增加SBS沥青的极限氧指数;降低了SBS沥青的黏度,增大沥青的流动性和高温敏感性,降低了其拌和温度;同时提高了其低温敏感性,降低沥青低温开裂性.

关键词：阻燃剂温拌剂复合改性配方设计沥青高低温性能

DWMAS型温拌剂对碎石封层橡胶沥青表观黏度及路用性能的影响

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武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2022年第4期46卷 724-728页

作者：刘宽富朱家剑韩丽丽杨海涛甘肃二车高等级公路项目管理有限公司兰州730070 甘肃路桥第三公路工程有限责任公司兰州730070 陕西交通职业技术学院西安710018 长安大学道路结构与材料交通运输行业重点实验室西安710064

采用针入度、软化点、弹性恢复率、测力延度、180℃布氏旋转黏度试验表征了DWMA-S型温拌剂对碎石封层橡胶沥青结合料高温路用性能、低温韧性,以及表观黏度的影响.结果表明:①掺加温拌剂后橡胶沥青25℃针入度增大,软化点略有降低,25℃弹... 详细信息

采用针入度、软化点、弹性恢复率、测力延度、180℃布氏旋转黏度试验表征了DWMA-S型温拌剂对碎石封层橡胶沥青结合料高温路用性能、低温韧性,以及表观黏度的影响.结果表明:①掺加温拌剂后橡胶沥青25℃针入度增大,软化点略有降低,25℃弹性恢复率及低温延度变化不显著,说明该复合型温拌剂对橡胶沥青针入度和软化点的影响规律与稀释类温拌剂类似,且可能会对橡胶沥青低温变形能力产生一定负面影响;②橡胶沥青低温力-延度曲线具有硬而韧的特点,有明显的屈服和屈服软化现象;温度升高,橡胶沥青、温拌橡胶沥青的屈服力分别降低54.3%、57.5%,断裂力降低46.5%、48.3%,断裂能则降低25.56%、35.90%,说明温度升高,低温韧性显著降低.③掺加温拌剂后,橡胶沥青屈服力、断裂力、断裂能均降低,与升高温度对低温韧性的影响规律一致.④DWMA-S型温拌剂可降低橡胶沥青180℃表观黏度40%~50%,故采用温拌橡胶沥青作碎石封层胶结料,能显著降低洒布温度,降低施工阶段的CO_(2)排放量.

关键词：橡胶沥青温拌剂表观黏度测力延度

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高性能油溶性温拌剂的合成、表征及应用

高性能油溶性温拌剂的合成、表征及应用

作者：杨子乔山东建筑大学

学位级别：硕士

随着国民经济的不断发展,公路行业作为支柱产业发展迅速。公路的建设与养护大多以沥青混合料为主,传统的热拌混合料普遍存在高耗能高污染等问题,因此温拌沥青混合料应运而生且逐渐成为替代热拌的较优选择。而温拌剂则是温拌沥青技术的... 详细信息

随着国民经济的不断发展,公路行业作为支柱产业发展迅速。公路的建设与养护大多以沥青混合料为主,传统的热拌混合料普遍存在高耗能高污染等问题,因此温拌沥青混合料应运而生且逐渐成为替代热拌的较优选择。而温拌剂则是温拌沥青技术的关键所在,其中表面活性剂型温拌剂在三类温拌剂中应用最为普遍。但该类温拌剂大多依赖进口,价格高普适性差,因此本文自主研发一种表面活性剂型温拌剂,并对其性能进行研究。本文以十六酸与四乙烯五胺为原料,采用酰胺化与环化两步反应,制备了具备咪唑啉结构的温拌剂,并对其制备条件及结构性能进行了表征;选取最佳制备条件下的咪唑啉温拌剂制备温拌基质沥青及温拌SBS改性沥青,并对温拌沥青的相关性能指标进行了表征;考察了温拌剂对改性沥青物理性能和流变性能的影响;并对温拌沥青混合料的路用性能进行了评价。以有机酸和有机胺为原料,采用化学氧化法制备酰胺中间体,并采用真空高温条件对中间体进行化学接枝,制备得到了咪唑啉温拌剂;对制备过程的温度及反应时间进行定量考察,最终确定合适反应条件为:酰胺化反应在150℃下进行4h,环化反应在240℃下进行4h。采用采用傅立叶红外吸收光谱及核磁共振谱对其微观结构进行表征。结果表明:通过酰胺化及环化反应制备的温拌剂属于咪唑啉温拌剂,且环化反应可较好的消除咪唑啉中间体的酰胺成分。按照最佳制备条件制备咪唑啉温拌剂,然后将其加入到基质沥青及SBS改性沥青中,通过对温拌沥青针入度、延度、软化点、粘度及流变性能的测试分析其各项性能指标。结果表明:温拌剂的掺加会增大沥青的针入度,基质沥青的针入度呈现逐渐增大的趋势,SBS改性沥青的针入度呈现先增大后略降低的趋势;温拌剂的掺加会增大沥青的延度,无论加入到基质沥青还是SBS改性沥青,延度的变化均呈现先增大后略微降低的趋势;温拌剂的掺加会降低沥青的软化点,但从数值来看影响不大;从布氏粘度来看,温拌剂对沥青的高温粘度影响较小,说明咪唑啉温拌剂并非通过降粘实现温拌效果;温拌剂的掺加会降低沥青的60℃动力粘度,说明温拌沥青的高温性能有所降低。通过对温拌SBS改性沥青进行频率扫描试验可知,以25℃的储存模量G’、损失模量G″及复数模量G*进行分析,温拌剂的掺加会增大沥青的低温粘度,G’与G″随温拌剂的掺加而逐渐增大,在25℃时的G*主曲线在低频区掺加温拌剂后的温拌SBS改性沥青主曲线重合性较差,而随着频率的增加,大致重合为一条直线。通过对温拌沥青进行MSCR试验可知,温拌剂的掺加会改善沥青的蠕变恢复性能,降低不可恢复柔量J。通过对温拌SBS改性沥青进行BBR试验分析可知,在-12℃及-18℃时,温拌剂的掺加会降低沥青发生低温开裂的可能性,并综合分析S与m值,绘制m/S的曲线进一步证实温拌剂可改善沥青的低温性能。综上可知,温拌剂对沥青的低温性能具有明显的改善作用,而对于高温性能会有所影响,但总体降低幅度不大。通过其对沥青性能指标的分析结果可知,温拌剂掺量为0.2%时对沥青性能的改善情况较为明显,因此用该掺量制备温拌沥青混合料,在合适级配及油石比条件下,通过对马歇尔试件空隙率的测量,确定温拌沥青的降温幅度,并选取合适拌和温度对沥青混合料路用性能进行评价。结果表明:通过对相同温度下的基质沥青混合料与温拌沥青混合料进行体积指标的对比可知,咪唑啉温拌剂的掺加可显著降低沥青混合料的拌和温度,对于基质沥青的降温幅度约为25℃,对于SBS改性沥青的降温幅度约为15℃;温拌剂的掺加会大幅改善沥青混合料的低温抗裂性能,而对于高低温及水稳定性能影响较小。

关键词：温拌剂温拌沥青温拌改性沥青流变性能温拌沥青混合料