BBR试验的沥青低温性能及粘弹性分析

采用低温小梁弯曲试验(BBR)对6种不同种类的沥青低温性能进行评价,利用时间温度等效原理获得了沥青的低温劲度模量主曲线,通过Burgers模型方程对BBR蠕变劲度曲线及其劲度模量主曲线进行拟合.结果表明:沥青的劲度模量衰减速度依赖于温度,温度越高、低温性能越好,劲度模量衰减速度越快,且在蠕变的起始阶段衰减最迅速;Burgers模型方程对BBR蠕变劲度曲线及劲度主曲线均具有较高的拟合程度;蠕变劲度曲线及劲度主曲线在拟合时首尾两端相对误差较大,中间段相对误差小,同时BBR试验劲度度曲线的拟合相对误差明显小于模量主曲线的相对误差.     

橡胶沥青胶浆低温流变特性灰关联分析

为评价不同组成因素对橡胶沥青胶浆低温流变特性的影响,采用弯曲梁流变仪,测出了3种胶粉掺量、3种胶粉细度以及8种粉胶质量比(0.8,0.9,1.0,1.1,1.2,1.3,1.4)的橡胶沥青胶浆蠕变劲度和蠕变曲线斜率,并运用灰色理论分析了不同因素的影响程度。研究结果表明:橡胶沥青胶浆低温蠕变劲度模量随胶粉掺量的增加而减小,蠕变曲线斜率则呈增大趋势;20目胶粉具有最低的蠕变劲度模量和最大的蠕变曲线斜率;粉胶比增大会导致蠕变劲度模量增大和蠕变曲线斜率减小;粉胶比对橡胶沥青胶浆低温蠕变劲度模量影响最大,其次是橡胶粉掺量;基于橡胶沥青胶浆低温流变特性,建议粉胶比小于1.2,采用22%的胶粉掺量和20目胶粉。     

硫磺改性沥青混合料间接拉伸模量的试验研究

为了探究硫磺改性沥青路面温度敏感性较小的原因,采用不同试验温度下的间接拉伸劲度模量指标来分析混合料的感温性,并用车辙试验和低温约束温度应力试验来验证劲度模量的变化规律.试验结果证明硫磺改性技术可以有效地增大沥青混合料在高温下的劲度模量,而低温下的劲度模量基本不变,从而改善了路面的综合性能.     

多聚磷酸改性沥青及其混合料低温性能研究

采用常规低温性能试验和Superpave低温性能试验,研究了不同类型多聚磷酸(PPA)改性沥青胶结料的低温性能,对比分析了沥青胶结料低温性能评价指标之间的相应关系,并采用小梁弯曲试验和冻断试验验证了沥青混合料的低温抗裂性能,研究了沥青胶结料与混合料低温性能之间的相关性.最后对不同低温性能评价指标的合理性和不足之处进行了较为深入的分析.结果表明,PPA掺入减小了沥青的延度和劲度模量,老化对PPA改性沥青低温性能的影响显著;应变能密度指标表明PPA可以改善沥青混合料低温抗裂性;PPA复配SBR的改性沥青低温效果要优于SBR改性沥青;冻断温度与冻断强度能较准确地评价多聚磷酸改性沥青混合料的低温抗裂性能.     

道路沥青温度敏感性指标的分析与讨论

选用6种传统沥青和6种改性沥青,利用Strategic Highway Research Program（SHRP）试验方法研究了沥青的温度敏感性评价指标。中高温区间利用动态剪切流变仪评价沥青温度敏感性,使用弯曲梁流变仪评价沥青在低温区间的温度敏感性,高温区间沥青的温度敏感性采用旋转粘度仪评价。结果表明SHRP试验得到的试验数据物理意义明确,用来评价沥青的温度敏感性具有明显优势。同时SHRP试验方法可以分不同温度区间对道路沥青的温度敏感性进行评价;中高温度区间推荐使用模量指数作为评价沥青温度敏感性的指标;高温区间下推荐使用粘温曲线斜率作为沥青的温度敏感性评价指标;负温区间推荐使用劲度指数来评价沥青的温度敏感性。     

不同老化程度下沥青流变力学性能

为了确定不同老化程度下的一种90号道路石油沥青对温度敏感度的变化,以及评价不同老化程度下沥青的流变力学性能,借助剪切模量、劲度模量和车辙因子等流变性能指标,通过弯曲蠕变劲度试验(BBR)与流变性质试验(DSR)法,利用沥青路面表面温度模型,得到了沥青在不同老化程度下的流变力学性能变化与沥青适用性指标。研究结果表明,沥青老化会提高沥青车辙因子对温度的敏感程度,影响程度在52.87%左右;沥青老化会降低沥青弯曲蠕变劲度对温度的敏感程度,短期老化与压力老化的影响程度分别为5%和21%;沥青的老化使得沥青的蠕变曲线斜率m平均下降8.21%。     

泡沫温拌橡胶沥青的低温性能与评价指标

为研究泡沫温拌橡胶沥青的低温性能并探讨其评价指标,对泡沫温拌橡胶沥青和发泡后温拌苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(styrene-butadiene-styrene,SBS)改性沥青进行了延度试验、弯曲梁流变试验和动态剪切流变试验,探讨采用延度值、蠕变劲度模量S和玻璃化转变温度Tg评价泡沫温拌橡胶沥青低温性能指标的合理性。研究结果表明:在低温条件下,蠕变劲度模量S和玻璃化转变温度Tg的数据显示泡沫温拌橡胶沥青低温性能优于泡沫温拌SBS改性沥青,但延度值数据呈现相异结论。分析认为延度值不适宜评价泡沫温拌橡胶沥青的低温性能,而玻璃化转变温度Tg作为低温性能评价指标具有一定的可行性。     

辽宁省公路沥青结合料低温性能设计参数研究

目的根据现行规范中给出的低温开裂预估模型,通过控制沥青结合料设计参数来控制沥青路面的低温开裂.方法根据辽宁省各地温度和湿度分布情况,利用K-均值聚类算法对辽宁省进行了路面使用性能气候分区,并依据现行规范中提出的沥青路面低温开裂模型,对五个气候分区的公路沥青混合料所需沥青的蠕变劲度进行研究.结果五个分区当中按照平均沥青蠕变劲度模量由小到大的顺序为Ⅱ区、Ⅰ区、Ⅳ区、Ⅲ区、Ⅴ区;温度变量对沥青路面低温开裂影响较大,平均每减少1℃,沥青蠕变劲度减少44. 97 MPa;公路等级越高,沥青的蠕变劲度就越低;路基土对沥青低温性能要求从高至低排序为砂土、粉质黏土、黏土.结论在季节性冻土地区公路沥青路面设计中,选择沥青蠕变劲度满足当地气候、土基类型及路面等级设计要求的沥青结合料可有效地控制沥青路面低温开裂.     

“再生-改性”沥青性能研究

目的研究在再生剂和不同掺量改性剂作用下取得的"再生-改性"沥青的性能,为沥青路面再生-改性技术提供试验和理论依据.方法采用两种再生方案对老化沥青进行再生处理,对再生后的沥青进行针入度、软化点、延度、布氏黏度、动态剪切流变和弯曲梁流变等系列试验.结果采用添加再生剂方案再生的沥青其针入度、软化点、延度、车辙因子、临界温度、主曲线、劲度模量和蠕变速率与原样沥青非常接近;采用再生剂加改性剂的再生-改性方案可显著提升沥青的高温抗车辙和低温抗开裂的能力,且随着改性剂掺量的增加"再生-改性"沥青的高低温性能均逐渐增强.结论采用单一添加再生剂的普通再生方案可恢复沥青的高低温性能,采用再生-改性方案再生后沥青的高低温性能均显著优于原样沥青和普通再生沥青.     

不同老化方式对沥青低温性能的影响分析

研究了不同老化方式对沥青低温性能的影响,分3个阶段,对不同老化方式的试验结果进行了比较.阶段1研究表明,沥青在压力老化容器(PAV)中100℃条件下老化20h后的低温性能与在1.01×105Pa、60℃条件下老化38d后的低温性能相差无几.阶段2研究表明,可以通过58℃、10r/s时的高温因子G*/sinδ来修正低温性能分级,从而可以利用短期老化来代替长期老化试验.阶段3研究表明,沥青的低温性能会随着老化时间改变而变化.当老化时间较短时,低温性能分级由劲度指标控制;当老化时间较长时,低温性能分级将转变为由蠕变速率控制.