“改性沥青研究前沿”虚拟专刊导读

　　2020年，全球改性沥青市场规模达到了659亿元，预计2026年将达到811亿元。目前亚太地区是全球最大的改性沥青市场，占有大约55%的市场份额，之后是北美和欧洲市场，占有超过30%的份额。在我国由交通大国向交通强国转变的过程中，路面性质的提升无疑起到至关重要的作用。其中，沥青改性是最常用的提升沥青路面性能的方法之一，我国高等级公路表面层几乎全部使用的改性沥青。改性沥青种类繁多，按照改性材料种类可以分为有机材料改性和无机材料改性；按照改性工艺可以分为干法改性和湿法改性；按照改性作用机理可以分为物理改性和化学改性。目前工程上应用最多的是SBS改性沥青和橡胶粉改性沥青。近年来随着科技发展及路面性能需求的提升，在传统改性沥青的基础上，新材料改性、复合改性和功能性改性技术应运而生，并飞速发展。

　　为了使大家对改性沥青发展现状有更加清晰的认识，《中国公路学报》特整理了“改性沥青研究前沿”虚拟专刊，供大家参考。

《中国公路学报》“改性沥青研究前沿”虚拟专刊

中国路面工程学术研究综述·2020

《中国公路学报》编辑部

 

改革开放40多年,中国公路建设取得了举世瞩目的成就,有力地支撑了国家社会经济的高速发展。近年来，与路面工程相关的新理论、新方法、新技术、新工艺、新结构、新材料等不断涌现。该综述以实际路面工程中所面临的典型问题、国家科技奖的技术创新内容、科技部及国家自然科学基金项目、优秀中文权威期刊的论文、Web ofScience中的高被引论文的关键词为依据,系统分析了国内外路面工程7大领域的研究现状及未来的发展方向。具体涵盖了:智能环保路面技术、先进路面材料、先进施工技术、路面养护技术、路面结构与力学性能、固废综合利用技术及路面再生技术等。可为路面工程领域的研究人员与技术人员提供参考和借鉴。 

[1]《中国公路学报》编辑部.中国路面工程学术研究综述·2020[J].中国公路学报,2020,33(10):1-66.

常用改性剂对沥青粘弹特性的影响

^{谭忆秋，郭 猛，曹丽萍}

哈尔滨工业大学 交通科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨

 

本文利用流变学试验手段，基于滞后环提出了一种评价沥青粘弹特性的方法，结合显著性分析有效地评价了不同改性剂（橡胶粉、SBS、SBR、芳烃油）单一作用与复合作用对沥青的改性效果。 

[2]谭忆秋,郭猛,曹丽萍.常用改性剂对沥青粘弹特性的影响[J].中国公路学报,2013,26(4):7-15.

生物油再生沥青胶结料路用性能分析

唐伯明^1,2曹芯芯¹朱洪洲^1,2曹雪娟^2,3

1. 重庆交通大学土木工程学院2. 重庆交通大学交通土建工程材料国家地方联合工程实验室3. 重庆交通大学材料科学与工程学院

为研究生物油再生沥青胶结料的路用性能，本文分析比较了基质沥青与生物油再生沥青胶结料的流变性质与化学特性。生物油稀释了老化沥青中高极性的亚砜基，并降低了老化沥青中的大分子和小分子含量，改善了老化沥青分子量分散度，从而改善了老化沥青的路用性能和化学特性，是一种较有潜力的沥青再生剂。

[3] 唐伯明,曹芯芯,朱洪洲,曹雪娟. 生物油再生沥青胶结料路用性能分析[J].中国公路学报,2019,32(04):207-214.

生物油再生沥青自愈合机理分析

高新文^1,2刘朝晖¹

1.长沙理工大学交通运输工程学院2. 山西省交通运输厅

本文通过再生沥青流变性能测试、微观结构表征、结构特性分析及宏观性能测试，研究了生物油对老化沥青自愈合性能的影响，并建立了再生沥青微观结构和宏观性能的构效关系，明确了生物油可在一定程度上提高旧路面老化沥青的部分自愈合性能。

   [4]高新文,刘朝晖.生物油再生沥青自愈合机理分析[J].中国公路学报,2019,32(04):235-242.

玉米秸秆纤维沥青混合料路用性能及机理分析

李振霞¹陈渊召¹周建彬²孙爽³刘津源¹李政辰⁴王琪琛⁵

1. 华北水利水电大学土木与交通学院2. 中铁工程设计咨询集团有限公司郑州设计院3. 河南师范大学新联学院土木建筑工程学院4. 南阳市第一中学5. 爱荷华大学土木与环境工程系

本文研究分析了玉米秸秆纤维沥青混合料路用性能及纤维作用机理，研究发现纤维对沥青的吸附作用能够降低混合料的温度敏感性，无规则分布在混合料中的纤维形成的三维网状结构具有串联骨架功能，在沥青混合料初始开裂时起到拉伸作用，阻止裂缝进一步扩展。

     [5]李振霞,陈渊召,周建彬,孙爽,刘津源,李政辰,王琪琛.玉米秸秆纤维沥青混合料路用性能及机理分析[J].中国公路学报,2019,32(02):47-58.

SBS/橡胶粉复合改性SH型混合生物沥青工艺及机理

董泽蛟¹周涛¹栾海²杨晨¹王鹏³冷真⁴

1.哈尔滨工业大学交通科学与工程学院2. 吉林省交通规划设计院3. 山东建筑大学交通工程学院4. 香港理工大学土木与环境工程系

本文通过共混、改性等工艺制备了SBS/橡胶粉复合改性SH型混合生物沥青，明确其最佳制备工艺并实现了混合生物沥青的高温稳定性与低温抗裂性的同步改善，通过大量微观测试探究了复合改性技术提升混合生物沥青路用性能的作用机制。

[6]董泽蛟,周涛,栾海,杨晨,王鹏,冷真.SBS/橡胶粉复合改性SH型混合生物沥青工艺及机理[J].中国公路学报,2019,32(04):215-225.

废食用油预脱硫胶粉改性沥青组分与黏弹性研究

董瑞琨^1,2梁文兵^1,2唐乃膨^1,2赵梦珍^1,2

1. 重庆大学土木工程学院2. 重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室

本文通过对不同掺量、加工温度和加工时间下废食用油预脱硫胶粉改性沥青（WROMA），建立了加工工艺与沥青组分之间的线性关系，确定了WROMA的最佳掺量及制备工艺，明确了芳香分、沥青质和WRO中的橡胶烃对黏弹性变化的影响规律。

      [7]董瑞琨,梁文兵,唐乃膨,赵梦珍.废食用油预脱硫胶粉改性沥青组分与黏弹性研究[J].中国公路学报,2019,32(04):226-234.

等离子体微表处理胶粉改性沥青工艺条件优化分析

肖飞鹏^１宗启迪^１陈军^２刘继^２

1. 同济大学道路与交通工程教育部重点实验室2. 中铁四局集团市政工程有限公司

本文通过等离子微表处理方法对胶粉进行活化处理，探究了不同处理工艺条件下胶粉对改性沥青性能影响的规律，结合灰关联模糊评价模型确定了等离子体微表处理方法的最佳工艺条件，有效改善了胶粉改性沥青的高温稳定性，但性能受到功率和时间显著影响。

     [8]肖飞鹏，宗启迪，陈军，刘继.等离子体微表处理胶粉改性沥青工艺条件优化分析[J].中国公路学报,2019,32(04):170-176.

双螺杆挤出胶粉改性沥青流变性能研究

张广泰¹ 方烁¹ 叶奋^1,2

1. 新疆大学建筑工程学院2. 同济大学道路与交通工程教育部重点实验室

本文采用活化工艺结合双螺杆挤出工艺制备的胶粉制备改性沥青，明确了胶粉的挤出温度、胶粉掺量对胶粉改性沥青加工流动性能、流变性能的影响规律，有效的改善了橡胶沥青黏度高、掺量低的问题，提高了胶粉改性沥青的加工流动性能。

    [9]张广泰，方烁，叶奋.双螺杆挤出胶粉改性沥青流变性能研究[J].中国公路学报,2019,32(05):57-63+99.

基于DIC技术的老化作用下温拌胶粉改性沥青胶浆低温抗裂性能研究

王岚^1,2 单鸣宇^1,2 常春清^1,2

1. 内蒙古工业大学土木工程学院2. 内蒙古工业大学内蒙古自治区土木工程结构与力学重点实验室

本文采用数字图像相关（DIC）技术对加载过程中试件的水平应变进行采集与处理，从宏细观相结合的角度定量分析沥青胶浆的抗裂性能，并以胶粉改性沥青胶浆裂纹萌生和发展的规律来解释沥青胶浆宏观力学行为，实现了DIC技术应用到SENB试验来分析老化作用及温拌剂对胶粉改性沥青胶浆宏细观开裂特性的影响的可靠性。

    [10]王岚,单鸣宇,常春清.生物油再生沥青胶结料路用性能分析[J].中国公路学报,2020,33(10):265-275.

煤直接液化残渣对沥青-集料黏附性的影响

季节^1,2 马榕达¹ 郑文华¹ 索智¹ 许鹰²

1. 北京建筑大学土木与交通工程学院2. 北京建筑大学北京未来城市设计高精尖创新中心

基于表面自由能理论，本文通过不同DCLR掺量下改性沥青在不同老化阶段对集料间黏附性的研究，明确了DCLR掺量与沥青自身的重均分子量和极性基团含量之间的关系，以及对沥青-石灰岩之间的黏附功、水稳定性能等影响规律。

     [11]季节，马榕达，郑文华，索智，许鹰.煤直接液化残渣对沥青-集料黏附性的影响[J].中国公路学报,2018,31(09):27-33.

DCLR改性沥青的流变力学性质

罗蓉^{1, 2}许苑^1,2 刘涵奇^1,2 张德润^1,2 冯光乐³

1. 武汉理工大学交通学院2. 湖北省公路工程技术研究中心3. 湖北省交通运输厅工程质量监督局

本文通过研究煤直接液化残渣（DCLR）改性沥青的流变力学性质以及改性效果，DCLR改性后可降低沥青的温度敏感性，同时对沥青的抵抗永久变形能力、变形恢复的能力和疲劳寿命均有显著提高。幂函数进行拟合改性前后沥青的疲劳寿命随应力水平的变化规律，具有良好的拟合效果。

     [12]罗蓉,许苑,刘涵奇,张德润,冯光乐.DCLR改性沥青的流变力学性质[J].中国公路学报,2018,31(06):165-171.

基于分子动力学的相变微胶囊与沥青相容性及增强机理研究

任永祥^1,2 郝培文¹ 赵超志³ 仵涛³ 李德文³

1. 长安大学公路学院2. 许昌职业技术学院建筑工程学院3. 陕西省交通建设集团公司

本文采用分子动力学方法对相变微胶囊的相变机制、与沥青共混后的相容性和抗拉强度等进行模拟分析，得出了三聚氰胺甲醛树脂、石墨烯与沥青四组分之间的相容性变化规律，并进一步分析了不同种类壁材对相变材料热效率的影响。该研究可为改善相变微胶囊与沥青组分之间相互作用关系提供参考。

     [13]任永祥,郝培文,赵超志,仵涛,李德文.基于分子动力学的相变微胶囊与沥青相容性及增强机理研究[J].中国公路学报,2020,33(10):178-191.

本期虚拟专刊选稿：青年编委 郭猛，金娇

虚拟专刊策划：副主编 王大为

       

郭猛

北京工业大学教授，博士生导师，入选交通运输部中青年科技创新领军人才、中国科协青年人才托举工程；第一或通讯作者发表SCI论文38篇；主持国家自然科学基金（面上、青年）等项目；获中国公路青年科技奖、中国公路学会科学技术一等奖（第2）等；担任《Road Materials and PavementDesign》、《Journal of Testing andEvaluation》、《中国公路学报》等期刊编委/青年编委，兼任中国公路学会青年专家委员会委员等。

金娇

女，博士，长沙理工大学交通运输工程学院副教授、硕士生导师。2015年博士毕业于中南大学材料学专业。现主要从事绿色新型功能路面材料相关的研究工作，主持国家自然科学基金等科研课题10余项，研究成果获得省部级一、二等奖6项，入选中国科协青年人才托举工程、湖湘青年英才及长沙市杰出创新青年支持计划。