玄武岩纤维与高模量外掺剂复合增强沥青混合料性能

为优化玄武岩纤维高模量沥青混合料的配比,改善其路用性能,采用响应曲面法对玄武岩纤维高模量沥青混合料的配合比进行优化设计,利用马歇尔试验、浸水汉堡车辙试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验对优化后的玄武岩纤维高模量沥青混合料性能进行分析,并通过扫描电镜（SEM）对沥青混合料破坏断面的微观形貌进行试验观测,尝试揭示玄武岩纤维与高模量外掺剂的复合增强机理。研究表明：利用响应曲面法得到玄武岩纤维高模量沥青混合料的最佳配比为0.44%高模量剂、0.45%玄武岩纤维和最佳油石比为4.98%;在最佳配比状态下进行路用性能试验得知混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性均有较大提升;利用扫描电镜观察到玄武岩纤维在高模量剂作用下能起到较好的加筋及分散应力的作用,且最佳配合比状态下的玄武岩纤维在高模量沥青混合料中分布较为均匀。     

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...     

盐渍侵蚀下高模量沥青及其混合料性能研究

为研究盐渍侵蚀下高模量沥青及其混合料的性能,将高模量试件在不同浓度的人工海水中浸泡不同的时间。通过软化点、开裂温度和车辙因子3个指标来评价盐渍侵蚀对高模量沥青性能的影响,通过车辙试验和马歇尔稳定度试验评价盐渍侵蚀对混合料的影响。结果表明,盐分条件的存在,较明显地增加了高模量沥青胶结料的软化点值,人工海水的存在并没有对高模量沥青的高温性能造成较大的影响。随着人工海水溶液浓度的升高,高模量沥青的开裂温度不断下降,在低温且有盐渍侵蚀下的地区,高模量沥青的使用需要更加谨慎。在5%溶液浓度浸泡14 d下,高模量沥青60℃和76℃下的车辙因子仍能达到高模量沥青的性能要求。随着溶液浓度的增加,沥青混合料的马歇尔稳定度显著减小,人工海水溶液浓度的增加会减弱沥青混合料的高温性能和基本物理性能,但高模量沥青混合料的性能减弱的幅度较小,在盐渍侵蚀下表现出较优越的性能。     

基于综合性能的OGFC沥青混合料配合比设计优化研究

目的研究集料级配、沥青用量、纤维掺量对排水式沥青混合料性能的影响,对排水式沥青混合料进行配合比设计,推广应用排水式沥青混合料.方法选取动稳定度、低温弯曲应变、渗水系数、疲劳寿命及冻融劈裂强度比作为性能评价指标,分析不同级配类型、沥青用量、纤维掺量对排水式沥青混合料性能的影响规律.再利用正交试验方法,并结合综合评分法,开展排水式沥青混合料配合比优化试验研究.结果排水式沥青混合料综合性能最佳的配合比方案:级配中值、沥青质量分数4.3%、纤维掺量0.2%,可有效提高排水式沥青混合料路用性能.结论试验得到了排水式沥青混合料的最佳配合比,可以为排水式沥青混合料配合比设计提供工程技术指导.     

掺外加剂的橡胶沥青SMA混合料设计方法

为了研究橡胶沥青SMA混合料的配合比设计和路用性能,在普通SMA配合比设计方法的基础上,选择3种橡胶粉、1种基质沥青和4个间断级配,对橡胶沥青混合料配合比设计过程进行了详细的介绍;利用车辙试验和疲劳试验,分析了不同油石比、外加剂(如SBS、高模量耐久剂)等对混合料高温稳定性能和抗疲劳性能的影响。结果表明:与普通SMA混合料相比,橡胶沥青SMA混合料具有较小的矿粉用量和较大的目标空隙率;随着油石比的增大,橡胶沥青SMA混合料的高温稳定性能逐渐降低,抗疲劳性能则不断提高;车辙试验结果和疲劳试验结果呈现一致的规律,即油石比较大时,高模量耐久剂对混合料路用性能的提高作用更为明显。     

冷补沥青混合料性能评价方法研究

我国尚无冷补沥青混合料路用性能系统科学的评价体系.通过查阅大量文献,参考国内外对冷补沥青混合料性能的评价方法,并推荐一些较科学的试验评价方法.     

沥青老化对沥青混合料路用性能的影响

为研究沥青老化对沥青混合料路用性能的影响,选用国内常规试验和汉堡车辙试验分别对2种改性沥青混合料进行性能试验,并采用不同的评价指标对沥青混合料性能进行评价.试验结果表明:155℃高温短期老化能够真实的模拟改性沥青混合料拌和、运输、摊铺和碾压等环节实际短期老化的状态,汉堡车辙试验评价指标能够真实的反映短期老化后改性沥青混合料的综合路用性能,可以避免国内普通车辙试验评价短期老化后沥青混合料高温稳定性的局限性.     

基于数值优化模型对不同旧料掺配比例的试验研究

基于数值优化模型,以法国高模量试验评价体系为依托,对不同旧料掺配比例下所测得的试验数据开展数值模拟优化。分析当外掺剂为EC-120时沥青混合料路用性能的变化规律,并确定外掺剂为EC-120时的最佳旧料掺配比例或最不利掺配比例,为工程实际的应用提供理论支持。     

高温多雨地区高模量沥青混合料性能研究

高温多雨地区多重不利因素的叠加加速了沥青路面性能的衰减。文章采用掺加PRM和PRS的2种高模量沥青混合料对水稳定性,高温、水热稳定性,疲劳、低温性能,以及动静模量、直接剪切试验进行研究,对高温多雨地区高模量沥青混合料性能系统地进行评价。结果表明:与基质沥青混合料和SBS沥青混合料相比,PRM和PRS 2种高模量沥青混合料有较好的水稳定性、高温稳定性和疲劳性能,在水-热综合作用下有良好的抵抗变形能力,同时低温性能也略有改善,沥青混合料的动、静态模量以及抗剪强度有大幅提高。文章研究认为机械嵌挤作用和纤维网约束力可以改善混合料整体性能,吸收、吸附作用和界面层作用有利于改善沥青的高温和低温性能。     

不同纤维掺量的沥青混合料路用性能分析

综合考虑不同纤维掺量对沥青混合料路用性能的影响,确定最佳纤维掺量。对不同纤维含量的AC-16Ⅰ型沥青混合料进行配合比设计,并通过系统的室内试验研究对混合料的主要路用性能指标进行综合分析和评价。结果表明,AC-16Ⅰ型沥青混合料最佳纤维掺量为0.3%。其它纤维掺量的AC-16Ⅰ型沥青混合料。     

PRLT@沥青混合料路用性能研究

北方季节性冰冻区冬季施工周期短、低温施工质量控制难度大,这种环境条件下施工会导致沥青路面压实度不足和沥青混合料性能劣化加剧.寻求降低沥青混合料施工温度、延长沥青混合料冬季施工周期和确保沥青混合料施工质量是当前季冻区亟待解决的问题.本研究针对北方季冬区交通状况和气候特点,提出了季冻区沥青混合料配合比设计及要求,对PRLT~@改性沥青、PRLT~@沥青混合料路用性能进行了系统地研究.在此基础上,深入研究不同PRLT~@外加剂掺量对沥青混合料高温性能、低温抗裂性、水稳定性等路用性能的影响,最终确定PRLT~@最佳掺量为0.50%.     

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.     

PE和SBS复合改性沥青混合料路用性能

以AH 70号沥青作为基质沥青,选用聚乙烯(PE)添加剂和聚苯乙烯-丁二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物(SBS)作为改性剂制备高模量沥青和高模量沥青混合料,通过车辙试验、动态蠕变试验、浸水马歇尔试验和低温小梁弯曲试验等室内试验,测试和评价沥青混合料的路用性能,并分析PE和SBS改性剂对混合料性能的影响。研究结果表明:PE和SBS复合改性后,沥青混合料的高温性能、力学性能和抗水损害能力有较大提高,而低温性能和抗疲劳性能有所降低;随着SBS和PE掺加量的增加,其对混合料路用性能的影响逐渐减弱,在实际应用中,PE和SBS适宜的总掺加量质量分数为10.0%(5.5%PE+4.5%SBS)。     

采用天然岩沥青改性的沥青混合料路用性能

以SK 70#沥青作为基质沥青,选用青川天然岩沥青作为外掺剂制备改性沥青混合料,通过车辙试验、动态蠕变试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和低温小梁弯曲试验等室内试验,测试和评价改性沥青混凝土的路用性能,并分析岩沥青改性剂对混合料路用性能的影响.研究结果表明:掺入岩沥青改性剂后,岩沥青改性沥青混合料的高温性能、力学性能、抗疲劳性能和抗水损害能力有所提高,低温性能有所降低;但随着岩沥青掺量的增加,其对混合料路用性能的影响逐渐减弱,实际工程中,建议岩沥青的适宜掺量为8%.     

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.     

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。     

高模量沥青混凝土研究进展

为进一步提升路面结构与材料的耐久性,促进高模量沥青混凝土(high modulus asphalt concrete,HMAC)的研究与应用,系统梳理了国内外现有研究与应用成果,对比法国、欧洲及中国HMAC相关规范与评价指标,总结分析国内外试件成型方式及技术指标差异;全面调查了国内外HAMC相关研究动态,总结了各国高模量技术体系转换成果,对比评价了中国采用低标号(硬质)沥青、自调和沥青、添加聚烯烃类物质(外掺剂)3种方法制备的HMAC力学性能及路用性能,并针对其低温性能缺点提出了改善建议。结果表明:国内外HMAC相关规范对动态模量均要求大于14 GPa,部分国家引入高模量技术后结合本国实情对技术体系进行了转换,导致不同地区试件成型方法与性能验证试验呈差异化;国外制备的HMAC高温性能多采用动态模量、动稳定度及车辙深度等指标评价,均值分别可达15 836 MPa、7 393次/mm、2.34 mm;中国则主要考虑动态模量与动稳定度等指标,其中采用低标号沥青时动态模量最高,均值可达20 827 MPa,采用外掺剂时动稳定度、疲劳寿命最优,均值分别可达11 640次/mm、146 173次(应变400×10~(-6)),使用不同种类外掺剂的混合料路用性能差距明显;HMAC低温抗裂性能普遍较差,可掺入胶粉、聚乙烯等助剂予以提升。鉴于中国低标号沥青发展的局限,合理优选性能稳定的外掺剂并改善混合料低温性能是促进HMAC发展的基础。     

不同温拌剂对沥青及其混合料性能的影响分析

为了研究不同机理的温拌剂在沥青与沥青混合料路用性能与降温效果上的差异,以及选出能够更好的评价温拌沥青混合料的路用性能的指标。分别对沥青添加有机添加剂机理的温拌剂sasobit(掺量为0、1%、2%、3%、4%、5%)和自行研发的基于表面活性机理的温拌剂ZYF-B(掺量为0、3%、4%、5%、6%、7%),进行针入度、延度、软化点及黏附性试验;经过试验综合比较后,得出两种温拌的较佳掺量是sasobit为3%、ZYF-B为5%,并对这两种比例的混合料进行车辙试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验、经济效益评价,应用灰色关联分析试验数据。研究结果显示,ZYF-B温拌剂的加入使沥青的针入度、黏附性、改性沥青的延度、混合料的水稳定性方面优于sasobit温拌剂;sasobit温拌剂的加入使沥青的软化点、基质沥青的延度、混合料的高温稳定性、混合料的低温抗裂性方面优于ZYF-B温拌剂。降温效果评价以传统热拌基质沥青为基准,以3%~5%为目标空隙率,ZYF-B温拌剂降低温度25℃~50℃,sasobit温拌剂降温温度19℃~23℃。通过灰色关联分析得到了影响温拌沥青混合料路用性能最重要的因素是温拌沥青的延度。相关结论可对施工中合理选择温拌剂提供参考。     

复合工艺橡胶沥青混合料的性能

为了对复合工艺的橡胶沥青技术指标及其混合料路用性能进行研究,在制备橡胶改性沥青时掺入适量裂解剂,确定合理的制备温度和时间;对4种复合工艺橡胶沥青混合料的水稳定性能、低温弯曲性能及疲劳性能进行耐久性试验.结果表明:裂解剂质量分数为0.4%的橡胶沥青,以制备温度190℃,制备时间2 h为宜;掺加裂解剂的橡胶沥青混合料具有优异的高温、低温以及抗水损害性能,其动稳定度甚至是基质沥青混合料的3倍左右;复合工艺的橡胶沥青混合料具有优异的抗水损害、抗疲劳破坏性能以及抗低温弯曲性能,其弯拉破坏应变甚至高于橡胶颗粒SBS改性沥青混合料.     

玻璃纤维改性排水沥青混合料路用性能分析

目的研究玻璃纤维对排水沥青混合料路用性能的改善效果,确定玻璃纤维掺量与排水沥青混合料路用性能的规律.方法利用马歇尔试验、间接拉伸试验以及冻融劈裂试验评价排水沥青混合料的高温稳定性、中低温抗裂性以及水稳定性.结果玻璃纤维掺量为0.2%时高黏排水沥青混合料高温稳定性较好,玻璃纤维掺量为0.4%时中低温抗裂性能和水稳定性能较好.基质排水沥青混合料中玻璃纤维掺量为0.2%时高温稳定性、中低温抗裂性以及水稳定性均达到最佳.结论掺加玻璃纤维可以显著提高排水沥青混合料的路用性能.玻璃纤维掺入改性排水沥青混合料具有明显的增强效果.