WMA与HMA的性能评价研究

在生产和压实沥青混合料时,使用温拌沥青混合料技术,可以减少沥青混合料的拌和温度,又不损害路用性能。本研究的主要目的是为了确定沥青混合料在较低的温度下生产和压实时,添加Sasobit添加剂是否会影响沥青混合料的路用性能。基于室内试验的动态模量试验、间接拉伸强度试验的粘弹性能的结果来评价使用Sasobit添加剂的WMA路面的抗车辙、抗裂性能,此法同热拌沥青混合料路面的方法是一致的。试验结果表明,在生产和压实沥青混合料时,使用Sasobit添加剂的WMA的拌和温度比HMA的大约低30℃,而路用性能与HMA路面相近。     

应力吸收层温拌橡胶沥青混合料性能

为解决半刚性基层沥青路面和旧路加铺沥青层存在的反射裂缝问题,提出设置温拌橡胶沥青混合料应力吸收层防治反射裂缝的产生。针对寒冷地区低温特点,对用作应力吸收层的SAK-Ⅰ温拌橡胶沥青混合料进行了组成设计,通过正交试验确定橡胶沥青的最优组合和生产工艺,确定混合料的原材料、配合比和级配,采用旋转压实法成型混合料试件;通过车辙试验确定混合料的高温性能,根据低温弯曲试验和约束试件温度应力试验确定混合料的低温性能,依据浸水马歇尔稳定度试验和冻融劈裂试验确定混合料的水稳定性能,对用作应力吸收层的SAK-Ⅰ温拌橡胶沥青混合料的性能进行系统研究,并将SAK-Ⅰ温拌橡胶沥青混合料与热拌橡胶沥青混合料、Sasobit温拌橡胶沥青混合料的路用性能进行对比。研究结果表明:SAK-Ⅰ温拌剂能够使温拌橡胶沥青混合料在拌和温度与压实温度降低30℃的情况下,仍具有较好的高温稳定性能、低温抗裂性能和水稳定性能,其路用性能优良;冻断温度比破断强度、转折点温度和温度-应力曲线斜率更能准确评价温拌橡胶沥青混合料的低温抗开裂能力,冻断温度可作为评价温拌橡胶沥青混合料低温抗裂性能指标;SAK-Ⅰ温拌橡胶沥青混合料的路用性能比SBS改性沥青混合料的路用性能高,更适合在寒冷地区应力吸收层中推广使用。     

基于加速加载试验的温拌沥青混合料长期性能研究

目的研究分别添加Aspha-min、Sasobit和DAT温拌剂的3种温拌沥青混合料(WMA)长期使用性能.方法对3种温拌沥青混合料的使用性能进行了常规性能试验和MMLS3加速加载试验,并采用基于车辙试验的沥青路面车辙深度预估方法对WMA的长期抗车辙性能进行评估.结果 3种WMA使用性能基本可以达到热拌沥青混合料(HMA)的技术水平,但添加Aspha-min和Sasobit后混合料的水稳定性较差,在多雨地区尤其是多雨寒冷地区使用时应采取一定改善措施;MMLS3加速加载试验表明沥青混合料的车辙变形存在两个阶段:迅速增大的压密阶段和稳定增加的蠕变阶段,且车辙深度与加载次数呈良好的对数关系,而回归系数a则可以较好地表征沥青混合料的抗车辙性能;采用MMLS3加速加载试验评价沥青混合料高温抗车辙性能时标准试验加载次数可以选择20～30万次.结论在添加温拌剂后沥青混合料的抗车辙性能以及抗疲劳性能基本都能达到甚至超过热拌沥青混合料的技术水平.     

添加Sasobit温拌沥青混合料的拌和与压实温度确定

通过实验室沥青粘度试验与混合料击实试验,探讨路用添加Sasobit温拌沥青混合料拌和与压实温度的合理确定方法.试验结果与结果分析显示,传统沥青等粘度原则方法远远低估了Sasobit的降温效果,不适用于添加Sasobit的沥青混合料.提出了混合料等体积原则确定沥青混合料压实温度中值的方法,同时适用于净沥青混合料与Sasobit沥青混合料.对于净沥青混合料,混合料等体积原则方法与沥青等粘度原则方法确定的压实温度实际相同;对于Sasobit沥青混合料,混合料等体积原则方法确定的压实温度与厂商的建议及迄今的实践一致.鉴于导致Sasobit沥青表观粘度与实际流动性差异的因素对相对值的影响有限,建议了合理假定,分别确定Sasobit混合料压实温度的上下限以及混合料拌和温度上下限.     

温拌SMA沥青混合料路用性能研究

由于热拌SMA沥青混合料沥青胶结料含量高,粘度大,施工温度高,压实困难等,而温拌沥青混合料能降低施工温度。防止生产过程中沥青老化,并具有较好的施工和易性,故研究温拌SMA沥青混合料的性能成为必要。通过室内试验的研究,从沥青混合料的压实性能、高温性能、低温性能、疲劳性能、水稳定性能及剪切性能等方面对热拌和温拌SMA沥青混合料进行路用性能对比分析．结果表明在降低施工温度、节能环保的情况下,热拌和温拌SMA沥青混合料的路用性能基本相当,说明温拌SMA沥青混合料具有较好的推广价值。     

新型环保节能混合料WMA在我国高等级公路中的应用

温拌沥青混合料与传统的热拌沥青混合料相比，其拌和和压实温度相对较低，减少了能源的消耗和废气的排放，一种新型的节能环保型道路材料，具有十分广阔的应用前景，但在我国实体工程应用研究鲜见掇道。在国外已有研究成果的基础上，归纳了WMA的优点，温拌技术的原理，并结合实体工程研究了WMA中Sasobit添加时间和与HMA对比的WMA的路用性能及施工，为WMA在我国的应用积累了新的资料。     

温拌沥青混合料的路用性能

为了研究温拌沥青混合料合理的成型方法、最佳拌合温度及路用性能,采用马歇尔法和旋转压实法(SGC)成型试件,并对不同温度下温拌沥青混合料的体积参数和路用性能进行了分析。结果表明:旋转压实法更适合于温拌沥青混合料的配合比设计;旋转压实法成型试件的毛体积密度峰值对应的温度即为温拌混合料的最佳拌合温度;在最佳拌合温度下,温拌沥青混合料的各项路用性能均能满足《公路沥青路面施工技术规范》对热拌沥青混合料的要求。     

Sasobit温拌橡胶沥青及混合料高温蠕变特性

为了研究Sasobit温拌橡胶沥青及混合料的高温蠕变特性,制备了Sasobit温拌剂掺量为3%的温拌橡胶沥青,确定了Sasobit温拌橡胶沥青混合料的成型温度与基本路用性能;通过结合料与混合料蠕变试验全面评价了Sasobit温拌橡胶沥青路面的高温性能,并进行了混合料Burgers模型参数拟合分析。研究结果表明:Sasobit橡胶沥青结合料高温蠕变性能优于SBS改性沥青,Sasobit进一步提高了橡胶沥青高温性能;SBS改性沥青混合料的高温性能优于2种橡胶沥青混合料;3%的Sasobit掺量不仅能有效降低橡胶沥青混合料的施工温度20℃,而且能较大提升其高温性能,却不过分降低其低温性能;随着温度的升高或围压的出现,Sasobit能够更好地提升橡胶沥青混合料的高温性能,使其更加接近SBS改性沥青混合料。     

泡沫温拌橡胶沥青混合料路用性能

为使温拌技术在橡胶沥青混合料中获得更好的应用,选用沸石作为发泡温拌剂,应用DSR和BBR试验分析不同温拌剂掺量的泡沫温拌橡胶沥青流变性能,并进行泡沫温拌橡胶沥青混合料路用性能研究.结果表明,温拌剂掺量对橡胶沥青流变性能具有显著影响,温拌剂掺量为3%时,泡沫温拌沥青的流变性能表现最佳;温拌剂的添加,降低了泡沫温拌橡胶沥青混合料的拌和及压实温度;泡沫温拌橡胶沥青混合料的路用性能检验各项指标与热拌橡胶沥青混合料的相比,未产生明显差异,并且均能满足《规范》(JTG F40-2004)的技术要求.     

Sasobit对温拌橡胶沥青及沥青混合料高温性能影响

采用温拌添加剂Sasobit改性而成的温拌橡胶沥青是一种新材料,通过对不同Sasobit掺量下的温拌橡胶沥青进行常规性能、粘度性能以及混合料的高温性能试验,分析Sasobit对温拌橡胶沥青及其混合料高温性能的影响及其规律.试验结果表明:Sasobit的最佳掺量为3%,其降粘效果约为20℃.     

Sasobit再生沥青混合料的设计与性能

为了对温拌再生沥青混合料(WMRA)的路用性能进行评估,设计了回收沥青路面材料(RAP)掺配率分别为10%、30%、50%的WMRA和热拌再生沥青混合料(HMRA),构建了WMRA的最佳拌和温度、击实成型温度与新集料加热温度的确定方法,并按照规定的温度制作Marshall试件,通过进行Marshall试验、车辙试验、低温弯曲试验、残留稳定度试验和冻融劈裂试验,评估了HMRA和WMRA的Marshall指标和路用性能。研究结果表明:当RAP掺配比例较小时,WMRA和HMRA的空隙率非常接近,得出Sasobit的降温幅度在15℃左右;随着RAP比例的提高,WMRA和HMRA的新集料加热温度逐渐提高,沥青老化程度增加,进而导致混合料性能发生变化,致使空隙率(VV)和动稳定度(DS)增大,低温弯曲应变降低;Sasobit温拌剂的掺入,能降低新集料的加热温度,减弱沥青老化,进而降低混合料VV,使低温性能有所提升,同时Sasobit材料本身又能提高沥青低温粘度,进而提高了混合料的高温性能;通过路用性能试验,所有WMRA的高温性能和水稳定性均满足中国规范要求,部分混合料的低温性能稍低于规范要求。     

压实方法对温拌沥青混合料路用性能的影响

采用马歇尔法和旋转压实法成型温拌沥青混合料,对比研究两种方法成型的温拌沥青混合料的路用性能。结果表明：与马歇尔法相比,旋转压实法成型混合料的力学性能提高13%左右,高温抗车辙能力、低温抗裂能力和水稳定性分别提高30%、18%和2%,疲劳寿命至少提高21%。通过旋转压实法成型的温拌沥青混合料具有更好的路用性能和耐久性能,可以为温拌沥青混合料的设计提供更好的选择。     

Sasobit对高黏沥青及其混合料性能的影响

为了研究沙索必德(Sasobit)对高黏沥青及沥青混合料性能的影响,试验了不同掺量比下Sasobit温拌剂对高黏沥青性能的影响,获得了最佳Sasobit掺量比。在最佳掺量比下,进一步对比分析了温拌OGFC-13排水沥青混合料及热拌OGFC-13排水沥青混合料的路用性能。试验结果表明:Sasobit提高了沥青的软化点、高温黏度,降低了其低温黏度、针入度及延度。试验对比分析得到Sasobit最佳掺量比为2.5%,此时,能够获得很好的高黏沥青的高温稳定性以及抗车辙性能。Sasobit温拌OGFC-13排水沥青混合料和热拌OGFC-13排水沥青混合料相比,前者对水稳定性、低温抗裂性影响较小,高温稳定性提高了约7%。     

温拌阻燃沥青混合料设计与性能评价

温拌阻燃沥青混合料能够减少施工过程中的能耗和污染气体排放,降低道路火灾的危害程度。文章对温拌阻燃沥青混合料设计与性能进行研究。通过试验确定了温拌剂和阻燃剂的合理掺量、掺加温度及剪切速率,研究了温拌阻燃沥青混合料的路用性能、长期水稳定性及疲劳耐久性能;借助红外热成像仪,评价了混合料的阻燃效果。结果表明,与热拌混合料相比,温拌阻燃混合料(温拌剂掺量3%,阻燃剂掺量13%)能够将拌和、压实温度降低约15℃,动稳定度、冻融劈裂强度比、残留稳定度、飞散损失率等指标没有显著降低,同时能够减少混合料的燃烧时间和烟气,但长期水稳定性和抗疲劳性能有一定程度的降低。     

基于泡沫沥青法实现温拌的沥青混合料室内试验对比

目的为减缓沥青老化,降低污染、节约能源,实现沥青混合料低温施工,研制泡沫沥青温拌技术.方法通过沥青发泡试验,确定最佳发泡条件;基于马歇尔试验,分析研究在AC-13、AC-16和AC-20级配下泡沫沥青温拌混合料和热拌沥青混合料的温度-空隙率变化规律;通过高温车辙试验、低温弯曲试验和冻融劈裂试验分析比较泡沫沥青温拌混合料和热拌沥青混合料的路用性能.结果以温度为控制指标,泡沫沥青温拌混合料空隙率减小,具有较好的可压实性;以空隙率为控制指标,泡沫沥青温拌混合料较热拌沥青混合料压实温度降低15~20℃;泡沫沥青温拌混合料高低温及水稳定性能略低于热拌沥青混合料.结论泡沫沥青温拌混合料性能满足现行《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40)要求,可实现低温施工.     

温拌再生沥青混合料的温度控制方法及路用性能

为解决温拌再生沥青混合料(WMRA)设计与施工过程中的温度控制问题,提出了掺入Sasobit的WMRA的拌和与成型温度、新集料加热温度的确定方法,对WMRA和热拌再生沥青混合料(HMRA)进行Marshall试验、浸水车辙试验、低温弯曲试验和水稳定性试验,对比分析WMRA和HMRA的空隙率(VV)和路用性能。研究结果表明:提出的方法能够准确计算WMRA的拌和温度、成型温度和新集料加热温度;当再生利用废旧沥青路面材料(RAP)掺配比例较小且降低13℃成型时,WMRA与HMRA具有接近的空隙率,说明Sasobit的降温幅度约为13℃,能提高RAP的掺配比例近10.3%;与HMRA相比,WMRA具有更优的高温稳定性,具有相近的低温弯曲应变、残留稳定度和冻融劈裂强度比;WMRA和HMRA高温稳定性和低温抗弯拉强度均随着RAP比例的提高而增加,而低温弯曲应变、残留稳定度和冻融劈裂强度比均随着RAP比例的提高而降低。     

温拌沥青混合料在低温环境中的应用

通过温拌沥青混合料试验路的铺筑,总结了低温环境中温拌沥青混合料路面的施工方法,结果表明,采取合理的温拌剂用量,在基本不改变沥青混合料材料配比和施工工艺的前提下,可使沥青混合料拌和温度降低30℃以上。     

基于RAP全掺量下再生温拌沥青混合料路用性能研究

为实现资源的循环利用,降低高温作用对沥青的二次老化,引入N24型再生剂、A型合成蜡类温拌剂对RAP全掺量下再生温拌AC-16C沥青混合料展开研究.通过RAP原材料试验,确定RAP的矿料级配及油石比.在再生剂、温拌剂及再生温拌沥青等原材料研究的基础上制备再生温拌沥青,评价不同再生剂掺量下再生温拌沥青性能的改善情况,同时确定再生剂掺量为4%、温拌剂掺量为3%时沥青混合料的施工温度.通过对再生温拌沥青混合料开展高温抗车辙、抗水损害及低温抗开裂等试验,评价再生剂掺量对再生温拌沥青混合料路用性能的影响.结果表明,RAP中的粗集料发生了细化,但整体矿料级配与原矿料目标级配相当,无需对RAP进行级配调整;再生剂掺量为4%时,再生沥青性可能恢复到原道路石油沥青水平;3%温拌剂的掺入,沥青混合料拌和及压实成型温度分别降低30、40℃;再生剂掺量为4%时,再生温拌沥青混合料整体路用性能最优.     

多年冻土区温拌橡胶沥青混合料的性能及适用性

文章以青海G214国道为工程实例,综合考虑多年冻土区的气候条件和施工现状,分析不同掺量的WB-1型温拌剂对橡胶沥青结合料性能的影响,并确定最佳掺量;通过施工和易性、水稳定性和低温抗裂性等试验,对多年冻土区温拌橡胶沥青混合料的路用性能进行研究。结果表明:湿法橡胶沥青在多年冻土区具有较好的存储稳定性,多年冻土区温拌橡胶沥青混合料的最佳油石质量比为5.8%,WB-1型温拌剂的最佳掺量为0.7%;温拌橡胶沥青混合料的拌和温度比热拌橡胶沥青降低了20~30℃,推荐温拌橡胶沥青混合料的拌和温度为160℃;在相同拌和温度条件下,多年冻土区温拌橡胶沥青混合料的施工和易性要优于热拌橡胶沥青混合料的施工和易性;温拌橡胶沥青混合料的浸水马歇尔稳定度、冻融劈裂强度比及最大弯拉应变与热拌混合料相比分别下降了2.5%、2.6%、9.8%,但依然符合规范要求;掺加WB-1型温拌剂的AR AC-13C温拌橡胶沥青混合料可适应多年冻土区的施工条件,在多年冻土地区具有较好的应用前景。     

温拌沥青混合料压实特性研究

通过温拌剂EC120对ES70#基质沥青进行改性,对温拌改性沥青进行等粘温曲线研究,通过粘温曲线确定的温度对温拌混合料拌合及压实特性进行研究.研究表明:EC120温拌改性剂的合理掺量为沥青质量的3%,掺入3%温拌改性剂的沥青的135℃粘度降低近50%,而温度在60℃时的粘度要比基质沥青的大5倍多,掺入3%温拌改性剂的沥青混合料拌和与压实温度比普通沥青混合料的施工温度要降低20～30℃.因此,EC120温拌改性剂是一种能有效降低沥青施工粘度、提高沥青高温稳定性的外加剂,同时又是一种节能、环保的材料.