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基于流变学的沥青抗疲劳性能评价方法_白琦峰

基于流变学的沥青抗疲劳性能评价方法_白琦峰
基于流变学的沥青抗疲劳性能评价方法_白琦峰

我国改性沥青技术要求的特点分析

我国改性沥青技术要求的特点分析 来自:交通科技作者:陈瑞华 摘要:根据我国的公路改性沥青路面施工技术规范,讨论改性沥青的分类、使用范围、分级和感温性要求,分析改性沥青性能的评价指标,提出改性沥青的使用要求。 关键词:改性沥青技术要求特点分析 1 聚合物改性沥青技术要求 各国改性沥青标准都有一些共同特点,即根据聚合物类型的不同分类,将每一类型的聚合物改性沥青分成几个等级,每个等级适用于不同的气候条件。美国AASHTO-AGC-ARTBA改性沥青建议标准中,路用性能只控制有限的几种性质,包括感温性、低温开裂、疲劳开裂、永久变形、老化、均匀性、纯度、安全和工作性等。然而,我国提出的聚合物改性沥青技术要求,对SBS类、SBR类、EVA和PE类改性沥青,指标包括了针入度(25℃,100g,5s)、针入度指数、延度(5℃,5mm/min)、软化点TR&B、运动粘度(135℃)、闪点、溶解度、离析和软化点、弹性恢复(25℃)、粘韧性、韧性、质量损失、针入度比(25℃)等多种性质。 2 改性沥青的分类和使用范围 我国今后相当长的一段时间内,可能使用的聚合物改性沥青主要是SBS、SBR、EVA、PE。因此,将其分成为3类:①I类为SBS类,属于热塑性橡胶类聚合物改性沥青,1-A型和1-B 型适用于寒冷地区,1-C型适用于较热地区,1-D型适用于炎热地区及重交通量路段;②II 类为SBR类,属于橡胶类聚合物改性沥青,II-A型适用于寒冷地区,II-B和II-C型适用于较热地区;③III类为EVA、PE类,属于聚合物改性沥青,适用于较热地区和炎热地区,通

常要求软化点温度比最高月使用温度的最大日空气温度要高20℃。根据沥青改性的目的和要求,可以初步选择如下改性剂:①为提高永久变形能力,宜使用热塑性橡胶类和热塑性树脂类改性剂;②为提高抗低温开裂能力,宜使用热塑性橡胶类和橡胶类改性剂;③为提高疲劳开裂能力,宜使用热塑性橡胶类、橡胶类和热塑性树脂类改性剂;④为提高抗水害能力,宜使用各类抗剥落剂。 3 改性沥青的分级及感温性要求 改性沥青的技术指标以改性沥青的针入度作为分级的主要依据,其性能以改性后沥青感温性的改善程度,即针入度指数PI的变化为关键性评价指标。一般的非改性沥青的PI值基本上不超过-1.0,改性后要求PI大于-1.0。标准中规定了各种改性沥青不同等级的PI值的最低要求[1]。从改善温度敏感性的要求出发,改性后希望在沥青软化点提高的同时,针入度不要降低太多。在国外的标准中,聚合物改性沥青的感温性通常采用不同温度的针入度及粘度表示,但低温针入度与疲劳开裂有关。 4 改性沥青性能的评价指标 从聚合物改性沥青的分类可知,同一类分级中的A、B、C、D主要是基质沥青标号及改性剂剂量的不同,从A到D意味着沥青针入度变小,沥青越硬,高温性能越好,相反低温性能降低。 SBS类改性沥青的最大特点是高温、低温性能都好,并有良好的弹性恢复性能,采用软化点、5℃低温延度、回弹率作为主要指标,适用于在各种气候条件下使用。SBR类改性沥青的最大特点是低温性能得到改善,以5℃低温延度作为主要指标,采用旋转薄膜加热试验(RTFOT)后的低温延度可以反映沥青老化试验的延度严重降低的实际情况,采用软化点试验作为施工控制较为简单,主要适用于在寒冷气候条件下使用。EVA及PE类改性沥青的最大特点是高温性能明显改善,以软化点作为主要指标,主要适用于在炎热气候条件下使用。 聚合物改性沥青通常是由聚合物和沥青结合料液相组成的多相混合系统,存在与产生改性效果的聚合物之间有一定程度的非兼容性问题。如果不相容性过于严重,以致影响到贮存和操作使用,就会导致改性失败。因此,对不是现场制作马上使用的改性沥青,要求进行离析试验以限制离析,或者规定薄膜加热试验后的延度。然而,一种材料适用的离析试验对另一些材料可能并不适合,只是目前尚没有建立评价这种材料的不相容性的测定方法[2]。 聚合物改性沥青的安全要求是由克立夫兰杯闪点最低要求规定的,要求现场所使用的沥青闪

聚合物改性沥青流变学研究

聚合物改性沥青流变学研究 发表时间:2018-06-11T17:29:04.533Z 来源:《基层建设》2018年第11期作者:毕飞 [导读] 摘要:在沥青作为道路建设材料的发展过程中,科研工作者对沥青改性剂的种类和掺量做了非常多的研究和报道,文章基于动态剪切流变仪DSR,围绕着聚合物改性沥青,针对其流变性能,通过对于动态剪切流变试验,重复蠕变恢复试验以及零剪切粘度等试验的研究,结果表明:橡胶类改性沥青、热塑性橡胶类改性沥青、树脂类改性沥青及复合改性沥青的流变学性质有相似之处,均会随着温度的升高,抗车辙能力减弱;随着改性剂的用量增加,抗车 山东建筑大学山东济南 250000 摘要:在沥青作为道路建设材料的发展过程中,科研工作者对沥青改性剂的种类和掺量做了非常多的研究和报道,文章基于动态剪切流变仪DSR,围绕着聚合物改性沥青,针对其流变性能,通过对于动态剪切流变试验,重复蠕变恢复试验以及零剪切粘度等试验的研究,结果表明:橡胶类改性沥青、热塑性橡胶类改性沥青、树脂类改性沥青及复合改性沥青的流变学性质有相似之处,均会随着温度的升高,抗车辙能力减弱;随着改性剂的用量增加,抗车辙能力增强。但是针对不同种类的聚合物改性沥青,其中的具体指标的变化又不会完全一致,因此需要根据当地气候条件,路面状况选择合适的改性沥青进行施工。并且设想通过优化改性材料和加工工艺来制作低相位角δ的聚合物改性沥青,展望了对于研究低滚阻沥青的应用前景。 关键词:聚合物改性沥青;流变学;车辙因子;相位角 前言 由于近年道路交通流量的迅猛增长, 行车荷载的大大增加以及交通渠化等因素的综合影响[1],现代交通对沥青路面的高温抗车辙能力的要求进一步加强 , 而采用高质量的改性沥青材料成为提高沥青路面质量的主要技术措施之一。所谓改性沥青是指掺加橡胶、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),或采取对沥青轻度氧化加工等措施,使沥青或沥青混合料的性能得以改善制成的沥青结合料。 随着改性剂的加入,使沥青在高温条件下不易发生车辙现象,在低温条件下不会硬化导致路面开裂,提高了沥青的流变性能,因此通过研究改性沥青的流变特性,可以进一步的了解其改性机理,从而能够更好的适应路面环境。 1.聚合物改性沥青流变学 1.1 重复蠕变与恢复试验 重复蠕变与恢复试验的原理为通过加载 1s 的蠕变试验,卸载进行 9s 的变形恢复,完成一次蠕变恢复过程,不断重复进行 100 次蠕变恢复过程的循环[2]。 该方法较好的模拟了路面在行车荷载作用下的变形发展过程,比较全面的考虑了沥青材料的高温变形能力,克服了动态剪切流变仪的缺陷[3]。 在相同的应力条件下SBS改性沥青,胶粉改性沥青以及复合胶粉改性沥青的蠕变柔量和应变随时间逐渐增加;在不相同的应力条件时,相同那个温度下,SBS改性沥青的蠕变柔量比大于胶粉改性沥青以及复合胶粉改性沥青,并且随时时间的推移,蠕变柔量比存在着些许变化波动,说明温度的变化对于SBS改性沥青具有较大影响。由于胶粉改性沥青的蠕变柔量比相对于其他两种改性沥青是最小的,并且在不同应力条件的变化最小,说明胶粉沥青具有较好的温度稳定性[2]。 研究SBS,RET(反应型三元共聚物),PPA(多聚磷酸)三种改性沥青得到,SBS改性沥青的蠕变变形恢复能力大于RET和PPA改性沥青;相对于PPA改性沥青,RET改性沥青的抗车辙能力与SBS不相上下[4]。 重复蠕变与恢复试验研究表明:在不同温度下,应力对于沥青材料的蠕变柔量和应变的变化具有较大影响,并且普通基质沥青和改性沥青表现出的流变学特性并不相同,因此用重复蠕变与恢复试验来评价沥青的高温流变性能时,应该根据当地的气候特点和交通荷载的实际情况来选择合适的温度和应力水平[5]。 周庆华[6]通过分析对于10种沥青的车辙因子和蠕变柔量得到:对于动态剪切流变试验来说,重复蠕变与恢复试验能够弥补其不足,通过累计的应变和软便进度的粘性成分指标能更加准确的描述沥青的抗车辙能力。 1.2 零剪切粘度 零剪切粘度ZSV是欧洲国家评价沥青高温性能的常用指标,是沥青材料本身固有的性质,一般用60℃时的零剪切粘度来表征改性沥青的高温性能。沥青材料在路面温度下多属于假塑性非牛顿流体,通常对于非牛顿流体和假塑性流体来说,在剪切速率接近于零时流体处于第一牛顿流区域中其粘度值接近于常数,并达到最大值,这一粘度称之为零剪切粘度[7]。 通过比较SBS改性沥青,橡胶改性沥青,橡胶粉复合改性沥青,MAC改性沥青以及基质沥青得到,在相同的应力条件下,SBS改性沥青的ZSV最大,其次是橡胶改性沥青,胶粉复合改性沥青与MAC改性沥青差不多,最小的是基质沥青。由此可以得到,SBS改性沥青的流变性能较其他几种改性沥青较为优秀,抗车辙能力最强[5]。 虽然ZSV的测定方法较多,如在低剪切速率下进行的动力粘度测量、DSR上的频率扫描以及蠕变弹性测试等,但这些方法都较复杂,常规指标如软化点、粘度等于其有相关性,且操作简单,所以现在对于ZSV的应用较少,还需要对对其表征指标进行更高层次的研究[9; 10]。 2 各种聚合物改性沥青流变学差异 综上所述,聚合物改性沥青其流变学的性质有较为相似的趋势,其抗车辙能力都会随着温度的升高而逐渐降低;随着改性剂掺量的增加而逐渐加强,但相比之下,仍有些许差异。

沥青路面疲劳开裂的分析与防治

沥青路面疲劳开裂的分 析与防治 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

沥青路面疲劳开裂的分析与防治 一、前言 随着公路交通量日益增长, 公路建设事业得到了迅猛发展, 截至2006 年底, 我国公路通车总里程达到348 万km, 高速公路达万km。2007 年, 我国计划建成高速公路5 000 km 以上, 并确保完成“五纵七横”国道主干线系统最后2 385 km 的建设任务。而沥青路面在整个公路网中的比例占到70%以上, 已经成为高等级公路的主要结构形式。但是,经过多年的使用和观测表明, 许多高速公路通车一年后路面就出现严重的桥头跳车和早期损坏, 有的通车几年后由于损坏严重、疲劳裂缝过多就不得不进行翻修, 使其使用性能大大降低。因此对疲劳裂缝产生的原因进行系统的分析, 提出经济、合理、适用的沥青路面结构, 并从设计、施工和养护等多方面对防止疲劳开裂和路面破坏提出有效的预防措施, 使其在高等级公路和地方公路建设中得到进一步推广应用, 发挥更大的社会经济效益。 二、开裂原因 随着传统的疲劳破坏理论的发展, 人们认识到,路面的破坏, 是由于荷载在路面材料中引起的重复加载疲劳应力, 超过了路面混合料的抗拉强度而发生的。美、英、苏、德等国, 根据十多年的大量试验,相继进行了基于疲劳强度理论在设计上的重大改革。并且, 目前各国沥青类路面设计仍主要沿用这种疲劳强度理论。 道路上的行车, 主要是汽车。汽车是路面服务的对象, 也是使路面结构破损、路基失稳的主要因素。但是随着交通量的增加、轴载的增大和公路上行车速度的提高、交通荷载的振动特性以及交通参数确定的合理性等交通荷载因素对沥青混凝土路面早期破损的影响是不容忽视的问题。

硫磺改性沥青性能概述

SEAM硫磺改性沥青性能概述 硫磺是性能优良的沥青改性剂,硫磺改性沥青混合料的强度和高温稳定性远高于普通沥青混合料和大部分改性沥青混合料,同时拌合温度低于普通沥青混合料20~30。C,是一种适用于重载交通且节能环保的路面材料。 一、硫磺沥青对材料的要求,为保证硫磺改性沥青的水稳定性,基质沥青应选用90#沥青,且掺量不宜大于40%。使用石灰岩集料的硫磺改性沥青混合料的水稳定性要好于使用玄武岩集料的硫磺改性沥青混合料,分析表明,硫化沥青与碱性集料的黏附性较好,若使用中性或酸性集料时,应同时采取抗剥落措施,并应进行水稳定性检测。胺类和非胺类抗剥落剂都能提高硫化沥青的水稳定性,以非胺类抗剥落剂更好。 二、水稳定性随着孔隙率的降低而提高,因此在一定条件下可通过降低孔隙率来提高硫化沥青的水稳定性而不必担心硫化沥青出现波动变形,硫化改性沥青混合料路面压实度应控制在98%以上。 三、SEAM硫磺改性沥青对沥青混合料的低温性能的改善不明显。 四、硫磺掺量在15~25%之间时,硫磺与沥青发生化学反应形成硫化沥青,减少了基质沥青的油份,提高了黏附性,超过这一限量值,将不再提高沥青的黏附性。 五、硫磺掺量为10%时,改性沥青的各项力学性能均不及普通沥青混合集料,掺量为15%时水稳定性最佳;掺量超过30%,硫化

沥青的抗车辙和抗疲劳(动稳定度和60min位移指标)性能增长变缓甚至会出现下降(主要与基质沥青性能有关);在掺量为40%以下时,掺量越大,抗高温变形能力越强。 改性沥清的作用机理 硫磺能与沥青发生化学反应,减少沥青的油份(芳香分和胶质),增加饱和分和沥青质。超量掺加的硫磺会以非常细的晶体均匀分布在沥青中,结晶硫会在混合料中形成晶体网状结构,增加沥青混合料的结构强度和稳定性,掺量大于30%的沥青混合料的高温稳定性较低掺量的好。硫化沥青混合料的施工温度应不大于150。C

沥青混合料的疲劳试验及其影响因素

沥青混合料的疲劳试验及其影响因素 摘要:疲劳特性的研究方法概括起来包括两种即现象学法和力学近似法。应用现象学法主要是进行疲劳试验,得出疲劳寿命与施加应力或应变的关系。力学近似法是将应力状态的改变作为开裂、几何尺寸及边界条件、材料特性及其统计变异性的结果来考虑,并对裂缝的扩展和材料中疲劳的重分布所起的作用进行分析,从而它有助于人们认识破坏的形成和发展的机理。 关键词:沥青混合料疲劳特性现象学法力学近似法 1 概述 路面使用期间,在气侯环境因素和车轮荷载的重复作用下,损伤逐渐累积,路面结构强度逐渐下降,当荷载作用次数超过一定次数之后,在荷载作用下路面内产生的应力就会超过性能下降后的结构抗力,使路面出现裂纹,产生疲劳断裂破坏。这是由于材料内部存在缺陷或非均匀性,引起应力集中而出现微裂隙,应力的反复作用使微裂隙逐渐扩展、汇合,从而不断减少有效的承受应力的面积,造成材料的刚度和强度逐步下降,最终在反复作用一定次数后导致破坏。材料抵抗疲劳破坏的能力,可用达到疲劳破坏时所能经受的重复应力大小(或称疲劳强度)和作用次数(称为疲劳寿命)来表示。疲劳破坏是当前沥青路面破坏的主要形式之一。沥青路面的耐久性是指沥青路面在使用过程中承受各种外界因素的作用,其性质能保持稳定或较小发生变化的特性。沥青混合料的抗疲劳性能是评价沥青路面耐久性的一个重要指标。 2沥青混合料的疲劳试验 疲劳破坏作为沥青路面的三大破坏形式之一,人们对其试验研究方法给予了很大的关注,归纳起来可以分为四类:一是实际路面在真实行车荷载作用下的疲劳破坏试验,如美国的AASHO试验路,历时三年才完成;二是足尺路面结构在模拟行车荷载作用下的疲劳试验,包括环道试验和加速加载试验,如南非的重

改性沥青的研究进展

改性沥青的研究进展 黄 彬,马丽萍,许文娟 (昆明理工大学环境科学与工程学院,昆明650093) 摘要 为了得到性能更优良的改性沥青,越来越多的材料被用作改性沥青改性剂,同时新的评价标准和方法及其他领域的新化学分析方法也被用来更完整准确地评价改性沥青的性能。总结了国内外改性沥青的研究现状及进展,从改性机理、性能影响因素及评价方法等方面来介绍各种改性沥青的概况,并概述了改性沥青的发展方向。 关键词 改性沥青 改性剂 机理 发展Rsearch Development of Modif ied Asphalt HUAN G Bin ,MA Liping ,XU Wenjuan (Faculty of Environmental Science and Engineering ,Kunming University of Science and Technology ,Kunming 650093) Abstract More materials ,as modifier ,are used to improve the properties of modified asphalt.Besides ,the new evaluation standards and methods ,new chemical analysis methods are used to evaluate the properties more com 2pletely and accurately.The situation and development of modified asphalt research at home and abroad are summa 2rized.From the aspcts of modification mechanism ,influencing factors and evaluation methods ,various modified as 2phalts are introduced ,and the development trend of modified asphalt technology is illustrated in the paper. K ey w ords modified asphalt ,modifier ,mechanism ,development  黄彬:女,1986年生,硕士研究生,主要研究方向为固体废物资源化 E 2mail :binbin_huang @https://www.doczj.com/doc/e0976340.html, 马丽萍:女,1966年生,教 授,主要研究方向为工业废气污染控制、固废综合开发利用 E 2mail :lipingma22@https://www.doczj.com/doc/e0976340.html, 0 前言 普通道路沥青由于自身的组成和结构决定了其感温性能差,弹性和抗老化性能差,高温易流淌,低温易脆裂。而且在过去的10年中,车轴负荷增加、车流量增加、气候条件恶劣,难以满足高级公路的使用要求,必须对其改性以改善使用性能。在沥青或沥青混合料中加入天然或合成的有机或无机材料,熔融或分散在沥青中与沥青发生反应或裹覆在沥青集料表面,可以改善或提高沥青路面性能。 1 改性沥青的分类 在沥青的改性材料中,高分子聚合物是应用最广泛、研究最集中的一种。其他改性材料还有两大类:矿物质填料和添加剂。矿物质填料,如硅藻土、石灰、水泥、炭黑、硫磺、木质素、石棉和炭棉等,对沥青进行物理改性,可提高沥青抗磨耗性、内聚力和耐候性。添加剂,包括抗氧化剂和抗剥落剂,如有机酸皂、胺型或酚型抗氧化剂或阴、阳离子型或非离子型表面活性剂,可提高沥青粘附性、耐老化或抗氧化能力。聚合物改性沥青(PMA 、PMB ),按照改性剂的不同一般可分为3类:①热塑性橡胶类,即热塑性弹性体,主要是嵌段共聚物,如SBS 、SIS 、SE/BS ,是目前世界上最为普遍使用的道路沥青改性剂,并以SBS 最多;②橡胶类,如NR 、SBR 、CR 、BR 、IR 、EP 2DM 、IIR 、SIR 及SR 等,以胶乳形式使用,其中SBR 应用最为广泛;③树脂类,如EVA 、PE 、PVC 、PP 及PS 。 2 各种改性沥青及其发展现状 通过SCI 和EI 分别检索近15年来改性沥青在交通、建筑、材料、能源及环境等学科方面研究的文献情况,检索结果如图1、图2及表1、表2所示。根据表1、表2数据和图1、图2情况可以看出,近几年国内外对改性沥青的研究越来越多,尤其以SBS 和胶粉最为突出,出现了多种新型改性剂。下面 将分别介绍各种改性沥青及其发展现状。 图1 SCI 检索统计表 Fig.1 SCI search results 2.1 矿物质材料改性沥青 矿物质材料作改性剂的研究较少,主要为硅藻土、纳米 碳酸钙、矿渣粉、白炭黑等,可与基质沥青形成均匀、稳定的 共混体系以改善沥青性能[1] 。

沥青及沥青混合料疲劳性能影响因素

沥青及沥青混合料疲劳性能影响因素 作者:林敏 来源:《装备维修技术》2020年第07期 摘要:近年来,随着我国经济和科技的不断进步,人们对日常生活水平的质量要求越来越高。建筑作为人们日常生活和工作必不可少的一部分,人们对其质量要求也存在着定的关注。为了更好地保证沥青混合材料在使用中的抗疲劳性能,逼着对相关的沥青混合料进行了分析。分析研究发现,不同类型的沥青混合料疲劳寿命是与其应力之间有一定的联系。应力比增加,那么滤镜混合材料疲劳寿命就会随之减少。除此之外,还有一系列的研究发现,都有了一定的结果。 关键词:沥青混合料;疲劳性能;影響因素 在一些桥梁路面的基础施工过程中,沥青材料的使用是必不可少的。但是近年随着行车荷载力等方面的因素,很多沥青路面的强度与以前相比发生了明显的变化。不仅容易出现疲劳破坏,还导致路面的使用寿命及使用性能都得到了破坏。因此,对于我国相关企业和管理部门而言,研究影响沥青混合料疲劳性能的因素,并解决其疲劳寿命带来的影响是一项迫在眉睫的任务。笔者通过研究资料和实际情况,对多种沥青混合料的疲劳性能进行了相应的研究,通过研究认为ARAC—13在自愈合作用后疲劳寿命是最长的。此外,笔者还针对不同的行车荷载和温度作用下沥青路面的疲劳性能,并也对此进行了分析和整理。本次分析和整理主要的目的是为了提高今后沥青混合料在使用中的疲劳性和使用寿命,研究结果仅供参考。 一、原材料和混合料配合比 1、原材料技术性质 (1)沥青 根据实际情况,选取了一项路面工程进行研究。在研究中,选取70号沥青和SBS改性沥青进行加护性质的相关测定。研究结束后我们发现,70号沥青技术性质,无论是在针入度、延度、软化点还是闪点方面均符合相关的规定和标准值。而SBS改性沥青技术在这些方面也与70号沥青技术并无太大的区别。这也叫从一定程度上证明70号沥青在工程建筑使用阶段是符合相关规定和标准的。 (2)粗集料 所谓的粗集料指的是采用玄武岩的材料,这种材料的公称粒径分为两种,分别是5~10和10~15。经过研究分析粗集料的技术性质发现,5~10的针片状测试值与10~15的针片状测

改性沥青技术

改性沥青技术 一、改性沥青目标及应用场合 1、目标 a:改善感温性 b:提高水稳定性 c:提高耐久性 2、应用场合 a:普通沥青改性后用于高等级公路 b:提高路面使用品质,延长使用寿命 c:特殊要求之处,如自然条件或交通条件严厉,机场跑道,桥面、SMA、OGFC。 二、改性剂分类 1、聚合物类 a.橡胶类如丁苯橡胶(SBR) b.热塑性弹性体类如苯已烯、丁二烯嵌段聚合物(SBS) c.热塑性树脂类如聚乙烯(PE)、乙烯、乙酸乙烯脂(EVA)、APAO等 2、其他a.抗剥落剂如高分子有机胺 b.抗老化剂如受阻酚(胺)c.矿物添加剂如碳黑、硫磺、石棉、木质素、博尼维等狭义的改性沥青指聚合物改性(PMA 或 PMB) 三、常用聚合物改性剂 1、SBS 高低温 以丁二烯—1.3苯已稀为单位,通过离子聚合而成为嵌段聚合物——聚苯乙烯为硬段(S)段,聚丁二烯为软段(B段)。 SBS按其分子结构分为线型和星型,其玻璃化温度有两个 Tg1—— -80℃(聚丁二烯) Tg2—— +80℃ - +100℃(聚苯乙烯) 型号用四位数表示 第一位:1一线型; 4一星型第二位:于S/B 3-3/7 4-4/6 第三位:充油与否 0-未充油 1-充油 第四位:分子量 1-〈10万、 2- 14~16万、3- 23~28万星型:分子量大,高温效果好,但加工困难 充油:可改善加工工艺 S/B:视改性目的的而定,高温4/6,低温3/72.SBR 主要用于改善低温性能SBR 改性沥青加工工艺有;搅拌法、母体法、溶剂法和胶乳法。1、搅拌法:胶体磨或高速剪切机 2、母体法:用溶剂法制成橡胶:沥青=1:4的母体,施工时与沥青拌和3、溶剂法:将SBR 切片→与溶剂(二甲苯)溶胀→与液态沥青共混→回收溶剂4、胶乳法(1)直接加入法 利用合成橡胶制造过程中间产品(胶浆),再制成高浓度胶乳。在沥青混合料拌制过程中直接喷入拌和锅中(先拌沥青再喷胶乳)。 (2)预混法 将胶乳预先与沥青共混,脱水后再使用,能与沥青均匀混合,效果明显。 3、PE主要改善高温性能

SBS改性沥青的性能与应用

SBS改性沥青的性能与应用 摘要:我国高速公路建设自改革开放以来,经历了从无到有,从起步到建设成高速公路网的翻天覆地变化。与此同时,传统的普通沥青已经很难适应现代对公路的高标准要求,而改性沥青的研制与应用则较好地解决了这一问题。本文主要通过介绍SBS改性沥青在高温、低温条件下的抗车辙、抗裂性能,与水稳定性,抗滑能力等内容,比较得出其对于传统沥青在工程、经济、社会各方面的优越性,探究了加强对SBS改性沥青的学习,开展对SBS改性沥青深入的研究与推广其广泛应用的长远意义。 关键词:SBS改性沥青;改性沥青性能;改性沥青应用;沥青施工;工程效益;应用前景 1 前言 随着交通流量的增长、车载质量的增加以及高温和低温的作用,为适应道路路面的使用性能的要求,保证路面良好的使用状态,延长路面的使用寿命,就必须探寻更高性能的路面材料。SBS改性沥青混凝土具有很好的高温抗车辙能力,低温抗裂能力,改善了沥青的水稳定性,提高了路面的抗滑能力,增强了路面的承载能力,提高了沥青的抗氧化能力,是比较优良的路面材料。自上世纪40年代以来,国内外学者对各类改性沥青的性能进行了大量的研究工作,改性沥青技术得到了越来越多的重视。现有研究结果表明,与其他改性沥青相比,SBS(苯乙烯一丁二烯一苯乙烯)改性沥青的综合性能[1]更为突出,SBS改性沥青必将在未来很长的一段时间内得到更深入的研究和更广泛的应用。 2 SBS改性沥青简介 SBS属于苯乙烯类热塑性弹性体,是苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物,SBS改性沥青是以基质沥青为原料,加入一定比例的SBS改性剂,通过剪切、搅拌等方法使SBS均匀地分散于沥青中,同时,加入一定比例的专属稳定剂,形成SBS共混材料,利用SBS良好的物理性能对沥青做改性处理。在良好的设计配合比和施工条件下,用SBS改性沥青铺筑的沥青混凝土路面有着传统沥青路面无法比拟的优越性能,具有很好的耐高温、抗低温能力以及较好的抗车辙能力和抗疲劳能力,并极大地改善沥青的水稳定性,提高了路面的抗滑性能。

浅谈改性沥青的性能和应用

浅谈改性沥青的性能和应用 摘要:改性沥青的优良路用性能已经受到了人们的认可和重视。本文对改性沥青的性能与应用谈一些看法。 关键词:改性沥青,性能,应用 Abstract: the excellent modified asphalt road with properties have been recognized by people and attention. In this paper the properties and the application of the modified asphalt some views on. Keywords: modified asphalt, properties, application 随着公路修筑等级的提高及交通量的增大,普通石油沥青的性能已无法满足需要,而采用改性沥青以解决路面抗滑、耐久性及大承载力的问题,改性沥青所带来的优良的路用性能已经受到了人们的认可和重视。本文对改性沥青的性能与应用谈一些看法。 一、改性沥青的涵义与分类 1、改性沥青的涵义 根据《公路改性沥青路面施工技术规范》,所谓改性沥青是指通过往沥青中掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其它填料等外掺剂(改性剂)或采取对沥青轻度氧化加工等措施,使沥青或沥青混合料的性能得到改善而制成的沥青结合料。为什么要对沥青进行改性呢?主要有两个方面的原因:从沥青的性能来讲,它是一种对度很敏感的材料,随着度的变化其状态和性能都将发生变化。度升高时沥青会变软、变稀,粘结力下降,度下降时会变稠、变硬、变脆,丧失粘结力。这种性能对沥青的使用是很不利的,在夏季或气候炎热的地区,在重载的作用下沥青路面易形成车辙;在冬季或寒冷的地区,沥青路面易出现裂缝。这些问题的出现,不仅使路面的使用状态变坏,而且要大大缩短路面的使用寿。从客观需要看,现代公路交通,特别是高速公路对沥青路面的要求越来越高,现代交通的特点是交通量大、载重量大、行车速度大,所以要求路面承载能力大、耐久性好并具有良好的表面状况。我国的石油大多属于石蜡基,用其提炼加工出来的沥青一般性能较差、标号较低,难以满足上述要求。改性沥青的目的就是要改善沥青的感性,提高软化点,降低脆点,扩大改性沥青混凝土路面高不软、低不裂的度范围,并具有较高的强度,从而大大延长使用寿,获得良好的经济效益和会效益。

保湿性能评价方法摘录

2-吡咯烷酮-5-羧酸钠(PCANa)的合成和应用性能中国纺织大学透明固体或粉末 PCA-Na的吸湿试验· 试验条件:相对湿度81%(盛有(NH 4) 2 S0 4 饱和溶液)的干燥器置于20℃恒温室中;; 相对湿度43%(盛有K 2CO 3 饱和溶态)的干燥器置于20℃恒温室中。 试验过程:精确称取10g(精确至0.0001g)保湿剂样品.置于培养皿,放人恒温湿的干燥器中,每隔2小时称重一次,得相应的吸湿串(%): PCA-Na的保湿试验· 试验条件:相对湿度43%(盛有K 2CO 3 饱和溶态)的干燥器置于20℃恒温室中;盛有 硅胶的干燥器置于20℃恒温室中. 试验过程:精确配制含水15%的样品,置于培养皿,放入恒温恒湿的干燥器中,每隔2小时称重一次,得相应的失水率[%]: 甘油(GLY)山梨醇(SOR)木糖醇(XYL)

壳聚糖及其衍生物的制备和保湿吸湿性能评价 .河南科技大学化工与制药学院 3 保湿吸湿性能的测定 3.1 仪器和试剂 玻璃干燥器,湿度计。硫酸铵、无水氯化钙、山梨醇,分析级;透明质酸,化妆品级;甘油,化学纯。 3.2 实验方法 3.2.1 单一保湿剂吸湿性能的测定 测定化妆品的保湿性需在选定的恒温、恒湿的环境下进行,在缺乏湿度自动调节的情况下,我们采用在密闭小容器中放置某一化学试剂的饱和水溶液,使之在室温下保持一定的相对湿度。据文献报道,采用硫酸铵、碳酸钾和氯化钙饱和溶液,用干湿球温度计分别测量它们的相对湿度。结果显示硫酸铵饱和溶液可维持环境相对湿度为82%,碳酸钾饱和溶液可维持环境相对湿度为43%,而氯化钙饱和溶液可维持环境相对湿度为29%。 将待测保湿剂试样研细成粉末,在105~C下干燥至恒重,取两份分别精确称量1g,置于温度20℃、湿度为82%和43%的干燥器中,放置4h、24h、48h后 称重。然后根据公式计算试样的吸湿率。 A =(M 2一M 1 )/M 1 ×100% 式中:A,试样的吸湿率,%;M 1放置前试样质量,g; M 2 ,放置后试样质量,g。 3.2.2 单一保湿剂保湿性能的测定 分别取待测保湿剂试样0.1g配制成水溶液,涂敷在贴有透气胶带的玻璃板上,置于温度20℃、湿度为82%和29%的干燥器中,分别在放置4h、24h、48h后称

生化试剂性能评价方法

生化试剂性能评价方法文件编码(GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968)

生化试剂性能评价实验 实验目的 对某试剂在某全自动生化仪上进行全面的性能评价,以验证此试剂在生化分析仪器检测结果的可靠性以及临床适用性。 实验内容: (1)准确度测定 (2)批内精密度测定; (3)天间精密度测定 (4)可报告范围验证; (5)相关性:与两种比例试剂检测结果的比对实验; (6)参考范围验证:验证说明书标定的参考范围是否适用于本实验室,如不适用,则需要统计分析试验数据,并设定适合于本实验室的参考范围; 实验耗材: 试剂、配套定标品、配套质控品 实验步骤: 首先将定标品和质控品溶解准备好,将参数设置好,并且用配套定标品定标,反测定标液的浓度,完成以上操作后,进行以下操作。 (1)准确度测定: 测定配套的正常值和病理值质控,分别测定三次,计算均值,参考质控参考说明书,计算偏倚,分析检测结果是否符合说明书标定的准确度标准。 偏倚=(均值-靶值)/靶值 接收准则:按照说明书要求 (2)批内精密度测定 分别测定配套正常值质控、病理值质控,各连续测定20次,分别计算均值、SD与CV%,验证试剂的批内精密度是否符合说明书标定的标准。 接收准则:按照说明书要求 (3)天间精密度测定 分别测定配套正常值质控,病理值质控,连续测定10天,每天测两次(间隔至少2h),计算总的精密度,以CV%表示。 接收准则:按照说明书要求 (4)可报告范围验证 将高值病人标本采用生理盐水按照10/0、9/1、8/2、7/3、6/4、5/5、4/6、3/7、2/8、1/9、0/10的比例稀释,依次进行测定,对结果进行线性回归分析,检测试剂的检测范围。

评价沥青的实用耐久性指标

评价路面沥青的实用流变性指标 流变学研究的流体,可分为牛顿型流体和非牛顿型流体,所谓流变性实质是固—液两相同存,是一种粘弹性的表现。沥青也是一种高分子化合物,具有粘性和弹性,属于非牛顿型流体,其流变特性与沥青的针入度、延度、粘度及路面的性能等都有很大的关系。 1.沥青的组成对其流变特性的影响 根据流变学沥青粘度定义有: (1) η=ηγ c 取对数得沥青的复合流动度为: c= Δlgη /Δlgγ (2) 从式(2)可看出,当复合流动系数c较小时,即剪应力(η)随剪变率(γ)的变化较小,L?W?科尔贝特曾用上式考察沥青各组分对其流变特性的影响。他将沥青质分别分散于饱和酚(At)、环烷—芳香酚(N—A)和极性—芳香酚(P—A)中,配成不同含量组成成分的沥青样品,在各种样品的组成中沥青质含量均为35%,然后测 定各样品的剪应力(η)与剪变率(γ)之关系。当组成的样品为极性—芳香酚(P—A)与沥青质(A)时,c=1.0,为牛顿型流体,其他各组成样品皆为非牛顿型流体。由此表明沥青分散介质的性质与沥青的流变特性有密切的关系,即沥青的组成不同,其流变特性也不同。 2.沥青的流变模型 2.1 理想弹性元件 理想弹性元件的基本元件只有一个弹簧,即材料是线弹性的,不存在粘性,遵循Hooke定律,用数学模型来描述即为ζ=E ε,其中E为杨氏模量。 2.2 粘性元件 粘性元件的基本元件是阻尼器,材料的变形与材料所受的力不是正比关系,当加上荷载之后,杆被拉长,伸长的时间变化率 d(εl) /dt与作用力成正比,用 应力应变表示,有:ζ=Fdε/dt=Fε,此处用“?”表示对时间t的常微分或偏微分,量ε称为应变率。应力正比于应变率的材料叫作粘性材料,F为粘性系数。 2.3 Maxwell模型 Maxwell模型是由弹性元件与阻尼器元件相互串联,总应变为: ε=ε′+ε″ (3) 其中,ε′为弹性元件的应变;ε″为阻尼元件的应变,对式(3)进行微分可得: ε=ε′+ε″=ζ/E +ζ/F 将此式改写为标志形式后可得Maxwell流体的本构方程为: ζ+p1ζ=q1ε(p1=F/E ,q1=F) (4) 方程(4)可以分为两个阶段理解,第一阶段假设在初始时刻对杆施加一个突加恒值荷载ζ=ζ0H(t),H(t)称为单位阶跃函数或Heaviside函数,求此式应变ε为多少;第二阶段从t=t1开始,应变ε固定为ε1,也就是说杆端固定不动,此时应力将发生怎样的变化。 2.4 Kelvin模型 Kelvin模型是由弹性元件和粘壶元件相互并联组成的,在所有时刻,两个元件的伸长ε总是相同的,其总应力为 △ε=ε′+ε″= Eε+Fε,将其改写成标准形式:

浅析沥青流变性及其影响因素

在高速公路建设如火如荼的今天,沥青路面里程与日俱增,沥青在高速公路的路面使用性能、服务寿命中起着举足轻重的作用。沥青是一种粘弹性物质,具有一定的流变性质,尤其是在高温季节,加之行车荷载的作用,沥青的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很容易形成车辙、推移等病害,严重缩短高速公路的使用寿命。 2沥青及改性沥青的流变性 2.1沥青流变性 沥青具有强烈依赖温度的流变性能,其流变性受沥青各个组分(饱和分、芳香分、胶质、沥青质)之间物理—化学相互作用的制约。饱和分主要由正构烷烃、异构烷烃和环烷烃组成,其平均相对分子质量在500~800之间,芳香分主要是一些带环烷和长链烷基的芳香烃,平均相对分子质量在800~1000之间,胶质也称极性芳烃,平均相对分子质量在1300~1800之间,沥青质是沥青胶体体系的核心,平均相对分子质量在数千到一万之间,是高度缩合的芳香烃。沥青中高分子量的成分比重越大,则流变性越差。 2.2 改性沥青流变性 SBS改性沥青是目前国内外应用最广泛的聚合物改性沥青,由于能同时改善沥青的高低温性能且价格便宜,因此在道路改性沥青中占有很大的份额。但SBS 改性沥青在流变性质方面存在非常复杂的变化,其粘度和软化点的变化幅度较大,这种现象在其它改性沥青(如PE、EVA、SBR改性沥青)中很少见。对其中一些现象国外已有所报道,但并未作深入研究,由此导致了许多不同的观点,阻碍了对SBS改性沥青的深入研究和正确评价。改性沥青的流变性具有两个显著特点,一是变化复杂,二是影响因素众多。 (1)SBS改性沥青流变性质的复杂变化 SBS改性沥青的流变性质易受到各种因素的影响,如基质沥青、改性剂种类、改性剂掺量(为改性剂质量与沥青质量之比)、SBS的性质、改性沥青制作的混合时间、温度及存贮过程等,并且这些因素对改性沥青的软化点会产生20~30℃的影响,而这些因素对其它聚合物改性沥青软化点的影响则要小得多,基本在5℃以下,一般不超过10℃。通过试验发现,SBS改性沥青的软化点的复杂变化主要有以下现象:

改性沥青技术及生产工艺方案介绍

改性沥青技术及生产工艺介绍 一、前言 1、沥青 传统意义上的沥青是由树脂包裹的沥青质分子团组成的胶体物质,它呈现出很强的油质状态(即石油质)。胶体分为溶胶(主要指液态密度)和冻胶(主要指固体密度),这取决于其成分间的平衡状态。对沥青来说,两种状态的平衡取决于沥青质和树脂间的相互作用,并受到外界温度的强烈影响。事实上,沥青温度的升高打破了其冻胶状态,使沥青分子团演变成溶胶状态。 因而沥青的一个重要特性就是常温下呈现出固体或半固体,但随温度升高极易溶化。这一显著的热敏感性是沥青的最重要的特征,也是其主要弱点。事实上,沥青混合物应能够在全年不同的工作条件下保持其良好的性能。显著的热敏感性妨碍了沥青混合物在高温和低温时呈现出良好的性能,因而必须改进沥青的特性以提高产品性能。 二十多年来,国际国内交通容量增长迅速,重型车辆在其中的比例也不断增长。面对现在和将来的繁重的交通容量,使用传统材料、按传统方法设计的高速公路和机场跑道的沥青路面的寿命将不断降低。为了提高沥青的产品性能,一个可行的方法就是选用某些高分子聚合体改变传统沥青的特性。 2、高分子聚合物 现有的高分子聚合体种类繁多,特性各异,一般分为塑性体和弹性体。同样工作温度下,其性能在很多方面都不同,特别是劲度、可变形性以及冲击强度。图表-1显示了塑性体和高弹体代表性的应力应变特性。 图(一) 很多高分子聚合体材料可以用来改变沥青的特性,下面我们举例说明: 1、热塑(性)塑料(高弹体): 苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(Styrene-Butatriene-Styrene,SBS) 苯乙烯-丁二烯(Styrene-Butatriene,SB)

沥青疲劳评价指标试验研究

_________________________________收稿日期:基金项目:作者简介:文章编号:1005-0523(2014)02第31卷第2期2014年4月 Vol.31No.2 Apr.,2014 华东交通大学学报 Journal of East China Jiaotong University 沥青疲劳评价指标试验研究 徐骁龙1,叶奋2,1 ,宋卿卿2,黄运1 (1.同济大学交通运输工程学院,上海201804;2.新疆大学建筑工程学院,新疆乌鲁木齐830047) 摘要:疲劳破坏是沥青路面重要的破坏类型,而沥青是影响路面沥青混合料疲劳性能的关键因素。沥青疲劳评价指标尚未有统一的标准,为对沥青的疲劳破坏判定提供指标参考。借助DSR 进行了不同控制模式和荷载水平下沥青的疲劳试验,并对不同的沥青疲劳评价指标进行了评价和对比分析。研究表明:N p20对应于微裂纹的形成,不适用于作为沥青的疲劳破坏标 准;N f 对应于宏观裂缝的形成,适合作为沥青疲劳破坏的评价指标;N 50%G*与N f 相关性较高,可以作为一个简单且合理的沥青疲劳评价指标。 关键词:沥青;疲劳破坏发展过程;疲劳评价指标,控制模式;耗散能中图分类号:U414 文献标志码:A 沥青路面在高等级公路建设中得到广泛使用[1],而重复交通荷载导致的疲劳破坏是沥青路面主要破坏形式之一。美国NCHRP9-10项目组认为影响沥青混合料疲劳特性的主要因素与影响沥青疲劳损伤的因素相关性较大[1], 因此对沥青疲劳特性的研究是解决路面疲劳损坏问题的重要切入点。美国战略公路研究计划(SHRP )采用疲劳因子G *sin δ作为沥青胶浆疲劳性能的评价指标,并引入Superpave 规范[3]。然而, 近年来G *sin δ受到了诸多质疑,如其与混合料寿命之间缺乏相关性,试验假定与路面实际情况相差较大[4]。鉴于G *sin δ的不足,美国NCHRP9-10项目组采用DSR 对沥青进行时间扫描试验,在重复剪切荷载作用下测得沥青的疲劳损伤情况。 在不同的加载模式下,沥青的疲劳破坏发展过程均可以通过两个转折点分为3个阶段:第一个阶段称为无损伤或微损伤阶段,这个阶段中应力应变基本保持线性关系直至荷载作用次数达到N 1;第二个阶段是微裂纹萌生阶段,这个阶段中材料对于荷载的响应逐渐改变直至荷载作用次数达到N 2, 此时宏观裂缝形成,且在此阶段里,沥青的复数模量衰减速度逐渐加快,每次荷载作用会产生更大的损伤;第三阶段是裂缝扩展阶段,应力控制模式下此阶段材料的响应改变加速并迅速破坏,应变控制模式下此阶段材料的响应则逐渐平缓。 在应力控制和应变控制条件下,沥青的疲劳损伤呈现出不同的发展过程,在不同的控制模式下如何确定疲劳破坏标准是目前沥青疲劳研究的难点所在。一种可靠的疲劳破坏标准应该是独立于加载模式的,即无论在何种加载模式下,这种标准所体现的破坏水平应该是一致的。 针对以上问题,本文对沥青分别进行不同应力水平和应变水平下的疲劳试验,采用不同的疲劳破坏评价指标进行评价和对比分析,为沥青的疲劳破坏判定提供指标参考。 2013-11-04 国家自然科学基金项目(51168044) 徐骁龙(1989—),男,硕士研究生,研究方向为道路材料;叶奋(1970—),男,教授,博士,研究方向为道路材料。 -0014-06

酶标仪性能评价与鉴定方法

酶标仪性能评价与鉴定方法的理论基础及其解释 成军孙关忠郑怀竟(南京军区医学检验质控中心、解放军第117医院检验科杭州310013 卫生部临床检验中心)摘自《陕西医学检验》1998.13(4)12 摘要为提高酶标仪检测结果的室内重复性和增强室间可比性,对已建立的酶标仪性能评价与鉴定的基本方法进行了详细解释和补充,以供同行在评价、鉴定仪器时参考与应用。 关键词酶标仪性能评价鉴定近年来,酶标仪在临床实验室中的应用越来越普及,使得酶免疫分析法(EIA )的自动化程度及精确性愈来愈高,尤其是近几年,进口的、国产的单、多通道全自动酶标仪的种类及型号发展非常迅猛,是临床实验室自动化程度继生化分析仪、血细胞计数仪、血凝仪等之后的又一次更新和提高。然而,国内外有关酶标仪性能系统评价的方法甚少,有的评价指标简单且不全面,有的对其性能评价所采用的方法不尽一致,导致不同仪器之间、厂家与用户之间、用户与用户之间的评价指标缺乏可比性,这是由于酶标仪在制造工艺(多通道检测器)、测定原理(垂直光路光度测定法)与其它水平光路光度测定的仪器(721 分光光度计)之间存在着很大的差别。因此,我们对国内外几个不同厂家和型号的仪器经过系统研究论证,初步建立了一套较为完善的酶标仪性能评价指标与鉴定的基本方法。经初步应用,效果满意,应广大读者和用户的要求,拟将酶标仪性能评价与鉴定方法的理论及其原理作一介绍和补充,以供同行在评价、鉴定和使用仪器时参考,从而为进一步提高检测结果的室内重复性和室间可比性提供可靠的保证。 1. 方法与原理 1.1滤光片波长精度检查及其峰值测定 1.1.1方法及其衡量的标准:用高精度紫外可见分光光度计(波长精度±0.3 nm)对不同波长的滤光片进行光谱扫描,检测值与标定值之差即为滤光片波长精度,其差值越接近于零且峰值越大表示滤光片的质量越好,波长精度越高。 1 . 1 .2理论基础:酶标仪的滤光片质量好坏,直接影响仪器的灵敏度高低,而滤光片的质量又是以其波长精度及其峰值指标来衡量的,因此滤光片波长精度及峰值是衡量酶标仪的重要参数之一,这在厂家的仪器说明书中虽未曾提及,但在仪器的实际使用过程中,我们发现对滤光片波长精度和峰值进行检查是重要的也是必要的,通过检查可以发现滤光片的波长标定值与实测值的符合程度,可以发现滤光片的质量是否符合要求。 1.2灵敏度和准确度的监测 1.2.1方法:①灵敏度:精确配制 6 ug/ml重铬酸钾(干燥)溶液(0.05 mo1 / L 硫酸溶解),加入200 ul 重铬酸钾溶液于小孔杯中,以0.05 mo1/L 硫酸溶液作空白, 于450 nm (参比波长650 nm)测定,其吸光度应》0.01 A。②准确度:准确配制: 1mmo/L 对硝基苯酚(提纯品)水溶液,然后以10 mmo1 /L 氢氧化钠溶液25 倍稀释之,加入200 ul稀释液于小孔杯中,以10 mmol / L NaOH溶液作空白,于405 nm (参比

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