基于断裂试验的再生沥青混合料中温抗裂性能

文章基于半圆弯拉(semi-circular bending,SCB)试验方法,在25℃条件下,对不同再生沥青路面(recycled asphalt pavement,RAP)材料掺量、不同级配以及长期老化条件下的再生沥青混合料进行了断裂试验,得到不同沥青混合料断裂能,并采用柔性指数对不同沥青混合料的中温抗裂性能进行了评价。结果表明:不同再生沥青混合料的断裂能数值较为接近,不能很好地表征沥青混合料的抗裂性能;而柔性指数体现了材料的固有断裂属性;再生沥青混合料的抗裂性能受RAP掺量及混合料老化的影响较大,随着RAP掺量的增加及混合料的长期老化,沥青混合料的抗裂性能均有不同程度降低,在实际应用中应对再生材料的用量加以控制,并注重老化后的抗裂性能。     

沥青性能与沥青组分的灰色关联分析

针对沥青性能受沥青组分影响呈现出不同规律性,致力于沥青四组分对沥青性能影响的研究。利用沥青四组分试验将不同沥青分离成化学性质相近、并与路用性能有一定联系的4个组分,对不同沥青的针入度、软化点、延度、粘度、流变学性能等性能指标进行测试;采用灰色关联分析方法,计算沥青组分与沥青性能(针入度、软化点、延度、粘度、流变学性能)的关联系数,从而定量得出沥青四组分对沥青性能的影响。研究结果表明:胶质对沥青高温性能的影响最大,芳香分对沥青低温性能影响较大;沥青质对沥青老化前后粘度变化影响最大,胶质次之,饱和分、芳香分对粘度影响较小;可为通过对不同沥青组分的对比以预测沥青高低温性能提供参考,该结论与通过调和法所测沥青性能与沥青四组分的关联性相吻合。     

沥青混合料设计的影响因素

沥青混合料是一种复合型材料，它由沥青、粗集料、细集料、矿粉及外掺剂组成。由这些不同质量和数量的材料混合后形成不同的结构，并且具有不同的力学性质，沥青混合料配合比组成设计是否合理，直接影响了沥青路面的使用性能。因此，沥青混合料设计是沥青路面质量管理控制的基础之一。着重对沥青混合料设计中主要的质量控制环节及影响沥青混合料路用性能的因素进行论述。     

基于玻璃化转变温度的沥青混合料低温性能研究

鉴于目前尚未有公认、合理的沥青和沥青混合料低温性能评价指标,提出采用玻璃化转变温度来进行评价.采用动态剪切流变仪AR-2000对不同沥青和沥青混合料在线粘弹范围内进行了动态频率扫描;应用时温等效原理对频率扫描结果分析得到不同材料的玻璃化转变温度,并用沥青混合料低温弯曲试验进行验证.结果表明,由动态频率扫描测试得到的玻璃化转变温度符合路面实际情况,且物理意义明确,沥青和沥青混合料的玻璃化转变温度与混合料低温弯曲破坏应变相关性良好.因此,玻璃化转变温度可用于评价沥青和沥青混合料的低温性能.     

水泥-乳化沥青混凝土的路用性能研究

目的为确保水泥-乳化沥青具有良好的使用性能,全面准确评价材料的路用性能.方法根据水泥-乳化沥青混凝土材料特性,通过室内试验,研究该材料相关试件制备、成型与方法,对其高温性能、低温性能、感温性能、防水性能及力学性能进行测试与分析.结果揭示了水泥用量、乳化沥青用量及油灰比对其材料特性的影响规律.研究表明,水泥-乳化沥青混凝土兼顾高、低温性能,具有良好的水稳定性和抗干缩性能;强度和回弹模量与油灰比成反比,感温性与油灰比成正比.水泥-乳化沥青混凝土具有很好的防水性与高低温性能.结论在实际应用中,可根据不同的工程需要,通过调整油灰配比来调整材料的刚-柔特性.     

骨料级配对相变沥青混合料性能的影响

相变沥青混合料是一种可以调节沥青混凝土路面温度的新型功能性路面材料,其中,沥青混合料骨料级配对相变沥青混合料的路用性能和调温性能有何影响值得深入研究。本文选择两种复合定型相变材料(CPCM)石蜡/膨胀石墨/高密度聚乙烯(简称为PHDP)和道路温度调节材料(简称为DTC)两种相变材料,首先利用傅里叶红外光谱(FT-IR)试验,对CPCMs与沥青之间的反应进行了定性分析。其次,分别制备级配类型为AC-16与AC-20的相变沥青混合料,通过路用性能试验和调温试验评价不同骨料级配对相变沥青混合料路用性能与调温效果影响影响。结果表明,两种CPCM与沥青之间均为物理反应;相比级配类型AC-16,AC-20可以显著提高含PHDP的相变沥青混合料的路用性能与调温效果,但是对于含DTC的相变沥青混合料的改善效果不显著。     

浅谈沥青混凝土路面施工工艺

沥青混凝土施工过程中很容易产生材料离析和温度离析,材料离析是混合料粗细集料和沥青含量的不均匀的体现,温度离析是指混合料在运输、摊铺、压实过程中各部位的温度不同而引起沥青混合料的性能不同。     

混凝土桥面沥青铺装防水黏结层材料性能研究

为了评价不同类型桥面防水黏结层材料的性能,在实验室对水性环氧沥青、橡胶沥青和SBS改性沥青三种防水黏结层材料进行不同洒布量、温度、浸水和冻融条件下的抗剪切和拉拔性能试验.研究结果表明：三种防水黏结层材料的耐腐蚀性和不透水性均较优,水性环氧沥青的黏结强度、低温柔韧性、高温耐热性、温度敏感性、水稳定性、抗水损坏性均优于橡胶沥青和SBS改性沥青;推荐橡胶沥青、SBS改性沥青和水性环氧沥青分别采用洒布量为1.6、1.4、1.0 kg/m²进行工程应用.     

煤基再生材料对老化沥青流变性能的影响

以煤沥青和洗油为主要原料调制了一种新型沥青再生材料,并研究其对老化沥青的再生效果。实验结果表明,加入质量分数8%的再生材料可有效恢复老化沥青的针入度、软化点和族组成,延度可恢复至45.8cm;考察了不同再生材料添加量对沥青流变性能的影响,结果表明加入w=8%的再生材料可使老化沥青的黏弹性恢复50%,黏流性基本未变;通过与石油基再生材料进行对比,发现石油基再生材料对老化沥青的抗断裂能力恢复效果更好,而煤基再生材料在再生时不损失沥青的抗变形能力。     

不同老化沥青掺量下的温拌再生沥青性能研究

目的研究在不同温拌剂、不同老化沥青掺量下的温拌再生沥青性能,分析温拌剂和老化沥青对温拌再生沥青的性能影响.方法对不同温拌再生沥青的旋转黏度、动态剪切流变试验的高温性能及抗疲劳性能、弯曲梁流变试验的低温性能进行分析.结果随老化沥青掺量的增加,沥青的旋转黏度、车辙因子及疲劳因子升高,低温蠕变速率下降;降黏型温拌再生沥青A与普通再生沥青相比,黏度下降20%~30%,高温性能和抗车辙能力降低,其抗疲劳性能和低温性能均有不同程度的提高;表面活性型温拌再生沥青B与普通再生沥青相比,其黏度、高温性能和抗车辙能力基本不变,抗疲劳性能和低温性能略有提高.结论老化沥青提高温拌再生沥青施工温度和高温性能,降低其抗疲劳和低温性能.不同温拌剂对再生沥青的性能影响不同,应根据实际需要选择相应温拌剂.     

沥青混合料疲劳性能关键影响因素分析

从材料角度讨论了影响沥青混合料抗疲劳性能的因素,对不同因素条件下沥青混合料室内疲劳试验结果进行灰关联分析,分别研究了沥青性质、集料级配和混合料体积参数对沥青混合料疲劳模型中K值和n值影响的程度.研究表明:混合料饱和度和空隙率对K值,即沥青混合料疲劳寿命有较大影响;胶粉质量比和沥青膜厚度对n值,即疲劳寿命对应力水平变化敏感程度有较大影响.因此要提高沥青混合料耐疲劳性能,应保证沥青用量,从而形成高质量的沥青胶结料,并使混合料充分密实.     

沥青针入度与流变特性关系

对沥青进行不同温度、不同针重及不同贯入时间下的针入度试验 ,以此来评价沥青的流变特性及路用性能。同时 ,通过对沥青改性前后流变特性的研究 ,进一步分析了沥青的改性机理及微观特性 ,为今后沥青进行有效改性提供了一定的理论依据。     

纤维和矿粉对沥青胶浆性能的影响

为了研究纤维和矿粉对沥青胶浆性能的影响，采用动态剪切流变仪（DSR）和弯梁流变仪（BBR）对纤维、矿粉和沥青三者组成的沥青胶浆的高、低温性能进行了研究，分析了粉胶比和纤维用量变化对沥青胶浆性能的影响。结果表明，提高粉胶比、增加纤维用量使沥青胶浆的高温性能改善，但会使低温性能有所降低；矿粉和纤维两种材料具有不同的作用机理，采用纤维取代部分矿粉可取得沥青混合料高、低温性能均改善的效果，是解决沥青混合料高、低温性能难以兼顾的有效途径。     

中低温煤焦油沥青合成沥青树脂的研究

炭材料是一种重要的功能和结构材料,能否保障炭材料制品质量的关键在于使用粘结剂性能的好坏,沥青树脂粘结剂因与炭素材料有良好的亲和性而倍受国内外学者的广泛关注.以中低温煤焦油沥青为原料,多聚甲醛为交联剂,对甲苯磺酸为催化剂合成沥青树脂.考察了合成条件对沥青树脂的软化点、结焦值和β树脂等指标的影响,采用FT-IR表征了沥青树脂的合成机理.研究结果表明,中低温煤焦油沥青与多聚甲醛发生了阳离子型缩聚反应,沥青树脂的软化点在136.2～177.3℃、结焦值在27.64％～38.05％、β树脂在22.79％～41.89％可以进行调控.     

沥青混合料渗透性影响因素分析

为了研究不同因素对沥青混合料渗透性能的影响,通过测试AC-13和AC-20两种沥青混合料不同空隙率试件在不同温度、水压和轴压条件下的渗透系数,对比研究水压、温度、空隙率、轴压、最大公称粒径等因素对沥青混合料渗透性能的影响。试验结果表明,渗水量随着水压的增大而增大,但增加幅度呈逐渐减小的趋势;空隙率对沥青混合料材料渗透性能影响最大,空隙率越大,其渗透系数越大,间接验证了8%的空隙率是沥青路面透水性急剧增长的拐点;对于不同沥青混合料材料,最大公称粒径越大,其渗透系数越大;对于相同的沥青混合料,试验温度越高,加载的轴压越大,其渗透系数越大。故应严格控制沥青路面施工压实质量,注意多雨地区高温重载对沥青路面的不利影响。     

天然沥青改性性能研究

本文介绍了天然沥青的形成与特点,阐述了天然沥青对的改性机理和路用性能,并指出它优于普通沥青的特性,是适合我国高等级公路的良好沥青材料。     

泡沫沥青水泥作再生剂的试验研究

本文通过沥青的发泡试验、泡沫沥青水泥作为再生剂稳定回收的废旧路面材料的性能试验,对再生稳定材料的强度特性、水稳定性进行了研究。试验结果表明,掺加一定量水泥能显著提高泡沫沥青稳定材料的水稳定性,提高其路用性能。该种材料能够较大的降低工程成本,具有较好的应用前景。     

高黏乳化沥青层间黏结材料设计与性能研究

针对层间黏结材料黏结效果差、耐久性不足的问题,提出一种新的高黏乳化沥青作为层间黏结材料并对其性能进行了研究.首先,采用二次热混合法制备高黏乳化沥青,并与水性环氧改性乳化沥青和SBR改性乳化沥青进行筛上剩余量、蒸发残留物三大指标、黏度等试验;其次,在上面层同为UTFL-13沥青混合料,下面层分别是AC-13、AC-10沥青混凝土和水泥混凝土及25 ℃、60 ℃的温度条件下进行层间拉拔试验和直接剪切试验.结果表明,相比于其他两种改性乳化沥青,高黏乳化沥青的耐热性和塑性更好,黏度更高;黏结效果排序为高黏乳化沥青＞SBR改性乳化沥青＞水性环氧改性乳化沥青;下面层所用材料不同,层间黏结材料的最佳用量不同.     

环氧沥青与石料的黏附性能研究

文章设计了剪切黏附试验方法,采用自行研制的环氧沥青和普通沥青材料,以及花岗岩和石灰岩2种石料,分别在不同温度下进行剪切黏附试验。结果表明,环氧沥青材料与2种石料的剪切黏附强度远大于普通沥青,而且2种石料之间的黏附剪切强度相差较小;通过浸水试件的试验,证明了环氧沥青与石料的黏附性能受水影响较小,可以有效地指导环氧沥青混合料的设计以及配方的优化。     

聚乙烯类添加剂对橡胶沥青混合料路用性能的影响

选取LDPE,LLDPE和HDPE等3种不同废旧聚乙烯类材料作为橡胶沥青混合料的添加剂,通过车辙试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验,研究加入不同聚乙烯类添加剂的橡胶沥青混合料的路用性能.以单轴压缩试验结果为基础,应用有限元程序对添加了LLDPE的橡胶沥青路面结构力学响应规律进行分析,同时研究了表征其性能效益的层厚减薄指标和交通效益比.结果表明:加入聚乙烯类材料的橡胶沥青混合料,其高、低温性能和抗水损坏性能均有所改善;加入LLDPE的橡胶沥青混合料,其各项性能均优于其他两种混合料;使用聚乙烯类添加剂的橡胶沥青路面材料不仅能够提高路面使用寿命,而且可以优化路面结构,节约成本.