硬质沥青混合料动态、静态模量的试验研究

采用针入度为10/20的硬质沥青和石灰岩集料制备高模量沥青混合料,同时选择了一种PG76—22的SBS改性沥青,进行性能对比。基于体积法的配合比设计完成后,采用马歇尔稳定度试验、车辙试验、三点弯曲试验、间接拉伸试验来评价硬质沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳定性。静态回弹模量与动态复数模量均采用单轴压缩试验来完成,采用不同的加载模式,回弹模量采用7级静态加载,复数模量采用不同频率的正弦波动态加载。深入研究了温度对两种模量的影响。基于反曲函数绘制了动态模量主曲线,同时采用Cole-Cole平面分析硬质沥青混合料的黏弹特征。研究认为,硬质沥青可以制备抗车辙性能优异的高模量沥青混合料,相同温度下,硬质沥青混合料的复数模量均高于SBS改性沥青混合料,但37.8℃以上温度时,硬质沥青混合料的黏性流动比例较大。     

不同级配对沥青混合料车辙性能的影响

通过车辙试验研究了不同公称尺寸集料级配、不同设计方法、不同荷载压力以及不同压实厚度对沥青混合料车辙性能的影响。结果表明,对于不同级配通过旋转压实试验(SGC)确定的最佳沥青用量要比马歇尔试验小0.2%～0.5%;公称尺寸大的级配比公称尺寸小的级配有好的抗车辙能力;采用SGC法设计的沥青混合料的抗车辙能力要优于采用马歇尔法的;随着荷载压力的增加,沥青混合料的抗车辙能力下降;分层压实后沥青混合料的抗车辙能力显著提高。     

多碎石沥青混合料SAC路用性能

对SAC的2种级配（SAC-25,SAC-20）、3种沥青结合料（A-70,A-30,SBS改性沥青）的高温性能和单轴贯入剪切试验、低温性能、水稳性能等进行了比较试验研究．研究结果表明,采用骨架密实型级配和硬质沥青,其混合料的动稳定度DS约为石油沥青（A-70）混合料的2倍,单轴贯入剪切试验抗剪强度约为石油沥青（A-70）混合料的1．3倍,为SBS改性沥青混合料的1．1．倍,适用于南方湿热地区沥青路面中下面层．     

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.     

基于蠕变率参数的车辙试验评价指标研究

国外多数车辙试验选择了车辙深度或相对变形作为评价沥青混合料抗车辙能力的指标,我国和日本采用动稳定度指标.实际上采用什么指标主要取决于混合料本身抗车辙的性能,其次是对混合料性能的区分度.为了能够客观地验证和说明这个问题,在试验研究的基础上,探讨和分析了蠕变率参数对车辙试验的影响.     

抗车辙剂和SBS对热拌沥青混合料高温与低温性能的影响

车辙和开裂是沥青路面的主要病害形式,采用外加剂改善沥青路面的高温与低温性能是防治车辙和开裂的主要措施.本文在不同温度、不同含量抗车辙剂和SBS改性剂试验条件下,采用连续密级配(AC-13、AC-16)和间断级配(SMA-13、SMA-16)两类级配进行高温车辙和低温小梁弯曲试验,对沥青混合料高温和低温性能的影响进行评价.试验结果表明:沥青混合料中添加0.4%抗车辙剂或5%SBS改性剂时,其高温和低温稳定性表现最佳.其中,0.4%抗车辙剂在改善沥青混合料高温变形能力方面优于5%SBS改性剂,而在改善低温抗裂性方面效果不及后者.间断级配沥青混合料的高温稳定性与低温抗裂性优于连续密级配沥青混合料.     

AC-16沥青混合料高温稳定性试验

基于大量车辙试验结果,分析了沥青用量、碾压次数、抗车辙剂掺量及级配对AC-16沥青混合料高温稳定性的影响,并将AC-16抗车辙剂沥青混合料与普通沥青混合料(未掺抗车辙剂)的高温稳定性进行了对比分析.结果表明:车辙试验最佳沥青用量比马歇尔试验少0.2％～0.3％;压实功过大或过小均可使沥青混合料的高温稳定性降低,施工中应严格控制碾压遍数;AC-16沥青混合料的最佳抗车辙剂掺量为0.4％～0.5％;适当增加AC-16沥青混合料中粗集料含量,形成骨架密实型结构能够有效改善其高温稳定性;AC-16抗车辙剂沥青混合料的动稳定度比普通沥青混合料有很大提高,平均提高幅度为32.9％.     

旧桥加宽桥面沥青铺装层体积参数影响因素的试验分析

为保证旧桥加宽后新、旧桥的沥青铺装层具有良好的抗水损害和抗车辙能力,对沥青铺装层混合料体积参数的影响因素进行专门试验研究.以AC-13混合料的3种级配为例,采用室内马歇尔试验和车辙试验方法,对沥青混合料的空隙率、矿料间隙率及沥青饱和度等体积参数的影响因素进行了分析.结果表明:在其他试验条件相同情况下,随着碾压次数的增加,沥青混合料的空隙率和矿料间隙率逐渐减小,而沥青饱和度则不断增大;在相同压实功条件下,当沥青混合料中沥青含量约为4.0％时,车辙试件辙槽两侧沥青混合料的孔隙率与未经车辙试验沥青混合料的孔隙率相差不大;但随着沥青用量的增加,辙槽两侧沥青混合料的空隙率不断减小,且小于未经车辙试验沥青混合料的空隙率.     

沥青混合料抗车辙性能试验对比分析

为了确定用于沥青混合料高温性能设计的最优试验方法和评价指标,分别采用动态模量试验、间接拉伸强度试验、车辙试验和单轴重复荷载试验对9种沥青混合料的抗车辙性能进行测试,通过统计学方法对比分析了不同试验方法的合理性.试验结果表明:动态模量试验和高温间接拉伸强度试验不能准确地评价混合料的抗车辙性能;车辙试验仅适用于区分不同新拌沥青混合料抗车辙性能的优劣,是否适用于评价再生混合料尚存疑问;重复荷载试验具有更好的区分度和合理性,并可得到材料的基本力学参数;将基于重复荷载试验的流变次数指数作为抗车辙性能评价指标更为准确;在评价新拌沥青混合料时车辙试验和重复荷载试验结果具有良好的相关性,但是该关系并不能拓展到再生混合料中.     

基于动态蠕变试验的复合改性沥青混合料高温性能研究

为了研究PB改性剂对沥青混合料高温抗车辙性能的影响,本文对常见的沥青混合料进行动态蠕变试验来评价沥青混合料高温性能。试验结果表明,PB改性剂可以有效地提高沥青混合料的抗永久变形能力,减缓蠕变变形的发展速度,从而提高沥青混合料的高温抗车辙性能。     

SBS物理和化学改性沥青混合料抗车辙能力分析

通过对SBS(苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物)物理和化学改性沥青的动态剪切流变试验(DSR)及其改性沥青混合料的马歇尔、车辙和APA(沥青路面分析)车辙试验,对比分析了2种类型改性沥青对沥青混合料抗车辙能力产生的不同影响.由车辙试验结果可知:化学改性沥青混合料的动稳定度为物理改性沥青混合料的1.5倍以上,表明化学改性沥青混合料抗车辙能力好于物理改性沥青混合料,而美国SHRP的APA车辙试验结果也得到了相同的结论.     

间断级配橡胶沥青混合料抗车辙性能

采用我国现行车辙试验、重复加载蠕变试验、动态模量试验等室内试验和工程验证,通过对比间断级配橡胶沥青混合料ARAC13与苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物改性沥青(SBS改性沥青)混合料SMA13的性能指标,研究ARAC13的抗车辙性能.室内试验结果表明,在初期压密阶段,ARAC13压缩变形大、模量低;初期压密以后,ARAC13模量增大,抗车辙能力增强.我国现行车辙试验不能模拟围压作用下沥青混合料的压密过程,不能反映ARAC13混合料抗车辙性能在压密前后的变化;重复加载蠕变试验可以反映其性能变化.4年的工程应用表明,重复加载蠕变试验2 000次后的应变次数曲线斜率可以用于评价ARAC13的抗车辙性能,ARAC13的抗车辙性能优于对比的SMA13.     

增塑剂对沥青混合料路用性能的影响

为了提高沥青混合料的低温性能,借鉴耐寒增塑剂在塑料工业中的成功应用,选用双(2-乙基己基)己二酸酯(DOA)增塑剂,研究其对沥青混合料路用性能的影响规律。通过低温小梁弯曲试验、高温车辙试验和冻融劈裂试验对DOA增塑剂改性沥青混合料低温抗裂性、高温稳定性以及水稳定性能进行评价研究。结果表明,增塑剂对沥青混合料低温柔韧性改善效果显著,对其水稳定性能也有所提高,但高温性能却有所下降。为了同时兼顾沥青混合料的高低温性能,加入抗车辙剂,制备增塑剂/抗车辙剂复合改性沥青混合料,并采用同样的试验方法研究其高温性能与低温性能,试验结果表明,抗车辙剂可以克服增塑剂对沥青混合料高温抗车辙能力不足的影响,且同时保证低温抗裂特性。     

沥青混凝土路面抗车辙性能环道试验

为了减少沥青混凝土路面车辙病害,针对江苏省高速公路沥青路面建设中常用的路面组合形式,通过足尺环道试验评价了不同路面组合的抗车辙性能,为江苏省高速公路的建设推荐了合理的结构组合和混合料类型.试验结果表明:高温致使车辙深度迅速增加;沥青的性质影响车辙剪切流变部分的大小,在中面层使用改性沥青可减少车辙;与半刚性基层相比,沥青稳定碎石基层主要增加车辙的密实部分,而剪切流动部分几乎不变;上面层不同级配形式对混合料的抗车辙能力有显著影响;采用高粘度沥青、聚酯纤维SMA可减少沥青路面的车辙.     

稳定型橡胶沥青混合料性能研究

稳定型橡胶沥青是一种新型改性沥青,具有分散性好,适用多种级配类型混合料,其性能接近SBS改性沥青.选用RLC、PCM-P、RHC 3种稳定型橡胶改性剂,通过试验最终确定3种改性剂的最佳掺量分别为12%、14%、18%.通过AC-13C沥青混合料配合比设计及马歇尔试验确定RLC、PCM-P、RHC 3种稳定型橡胶改性沥青、SBS、橡胶沥青的最佳油石比.对不同改性混合料进行高温抗车辙试验、低温抗开裂试验,水稳定性试验,试验结果得出:PCM-P对混合料高温抗车辙能力改善效果最优,RHC对混合料低温抗开裂能力改善效果最优,RHC对混合料抗水毁能力改善效果最优.     

掺加抗车辙剂沥青混合料的高温性能评价方法

为研究掺加抗车辙剂沥青混合料的高温性能,选用车辙试验和单轴静载蠕变试验,通过动稳定度(DS)、综合稳定系数(CSI)、高温劲度模量和Burgers模型对掺入国产A、国外A、国外B抗车辙剂的沥青混合料进行高温性能评价.车辙试验结果表明,掺加抗车辙剂后的沥青混合料动稳定度大幅提升,但动稳定度和车辙深度的背离导致其无法确定,...     

混杂纤维增强沥青混合料的性能研究

采用聚合物纤维和木质素纤维混合使用方式,通过马歇尔试验、车辙试验、冻融劈裂试验和抗反射裂缝性能试验进行混杂纤维增强沥青混合料的路用性能和抗反射裂缝性能的研究.结果表明:混杂纤维能够显著提高沥青混凝土的高温抗车辙性能、低温抗裂性能和良好的抗裂缝反射能力,表现出较高的性价比.     

基于FBG的沥青混合料车辙横向应变分析

为了分析沥青混合料横向流动变形,设计了基于光纤光栅(FBG)技术的车辙试验,研究了沥青混合料表面轮迹外侧横向应变发展规律.结果表明,利用FBG研究沥青混合料车辙横向流动变形是可行的.随荷载作用次数的增加,试件表面各点横向应变逐渐增大,各位置横向应变的发展趋势相同,但应变变化率不同.废胶粉掺量为15%的沥青混合料车辙横向流动变形比掺量为18%和0%的沥青混合料发展更为缓慢; AC-13C废胶粉改性沥青混合料的高温抗车辙横向流动变形能力较AC-13F优越;在废胶粉和抗车辙剂的共同作用下,沥青混合料内部横向流动得到了极大缓解.横向应变发展规律可反映沥青混合料内部抵抗轮载间接传递的能力和集料在高温下的流动状态,并解释了沥青路面流动性车辙的发展规律.     

水-温耦合作用对高模量沥青混合料性能的影响

为研究RA,PR.M和BRA 3种高黏剂对沥青混合料路用性能的影响,对水-温耦合作用下的工程上常用的AC-13C和AC-20C两种密级配沥青混合料展开了研究.从矿料级配类型、高黏剂、含水率、试验温度等方面对高模量沥青路面的高温抗车辙性能、抗疲劳性能进行了研究.结果表明:当级配类型相同时,高黏剂的种类及掺量对沥青混合料最佳油石比的影响不大.在相同条件下,AC-20 C沥青混合料的吸水率及高温抗车辙能力明显大于AC-13 C沥青混合料的,且掺入RA高黏剂的沥青混合料的高温抗车辙能力整体最优.随着试验温度的升高、加载应力及吸水率的增大,沥青混合料AC-13C和AC-20C的疲劳寿命均有所缩短;在低温、低应力条件下,AC-13C沥青混合料的疲劳寿命长于AC-20C沥青混合料的.     

间断密级配沥青混合料高温稳定性影响因素的试验分析

以间断密级配沥青混合料为研究对象,采用马歇尔和车辙试验相结合的方法,分析不同级配、沥青用量、碾压次数、实验温度及抗车辙剂掺量对其高温稳定性的影响.试验分析结果表明:在一定范围内适当增大集料中粗骨料及矿粉的用量,可以充分发挥间断级配中粗骨料的嵌挤作用;马歇尔试验的最佳沥青用量比车辙试验的最佳沥青用量高0.1%~0.3%;当路面温度达到65~70℃,间断密级配沥青混合料高温稳定性不能满足要求;抗车辙剂可以明显提高沥青混合料的动稳定度;在沥青用量不增加的条件下,抗车辙剂最佳用量为0.3%.