考虑老化的温拌沥青混合料低温性能

为明确温拌沥青混合料中温拌剂和热老化对混合料低温性能的影响,对原样、短期老化、长期老化的沥青混合料,利用UTM-100进行了0℃、-10℃和-20℃下的小梁弯曲试验和小梁弯曲蠕变试验。研究结果表明：可用蠕变试验数据拟合出伯格斯模型参数,计算出温度应变能密度,进而由弯曲和蠕变试验结果预估出温拌沥青混合料的开裂温度,作为评价温拌沥青混合料低温性能的一个综合指标;可以用延时拌和法表征沥青混合料在短期老化过程中达到平均老化程度的热老化方法;沥青混合料在不同温度、不同老化程度下低温性能发生变化是由于拟合参数发生了变化;温拌剂在一定程度下增加了沥青混合料的抗短期老化性能;发现加入有机降黏型RH温拌剂会降低沥青混合料的低温性能,而益路温拌剂对沥青混合料的低温性能有利,故在寒冷地区推荐使用益路温拌剂。     

玄武岩纤维对老化沥青混合料路用性能的影响

为研究玄武岩纤维对老化沥青混合料路用性能的影响,通过车辙试验、低温弯曲小梁试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验研究了玄武岩纤维对沥青混合料抗老化性能的作用。试验结果表明:虽然玄武岩纤维沥青混合料的动稳定度随老化时间增加,但相对于普通沥青混合料而言,其增加的幅度减缓,提出采用相对变形率作为老化性能评价指标;玄武岩纤维延缓了沥青混合料老化性能的衰变,使得老化后的混合料低温抗裂性改善;经短期老化和长期老化后玄武岩纤维沥青混合料水稳定性能均优于普通沥青混合料,且玄武岩纤维显著降低了长期老化试件的未冻融劈裂强度,因此在应用中应适当增加碾压次数。     

老化对泡沫温拌沥青混合料性能的影响

为研究老化对泡沫温拌沥青混合料性能的影响,采用体积指标法确定泡沫温拌Sup-20混合料的适宜成型温度,分别对不同老化时间下的泡沫温拌沥青混合料的体积指标以及原样混合料、短期老化后和长期老化后的热拌沥青混合料和泡沫温拌沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳定性能进行研究。结果表明:泡沫温拌Sup-20混合料适宜的压实温度为110℃左右,拌和温度为125℃左右。泡沫温拌Sup-20混合料的高温抗车辙性能、低温抗裂性能和水稳定性能均稍弱于相应的热拌沥青混合料,并且泡沫温拌Sup-20混合料的路用性能衰减程度大于热拌混合料,其抗老化性能弱于热拌混合料。     

掺生物沥青的乳化沥青冷再生混合料强度特性及路用性能研究

再生剂对老化沥青混合料的改善作用,可使老化沥青混合料的路用性能在一定程度上恢复还原。在进行再生沥青路面混合料设计之前,必须对旧料中沥青的含量及性质、旧料的级配组成及技术指标等进行全面了解,以确定回收的废旧沥青和旧集料性质,为新添集料性质、级配提供掺量依据。本文分析了掺生物沥青的乳化沥青冷再生混合料的概况,对原材料配比和乳化沥青制备情况进行了阐述,接着对不同的生物重油掺量乳化沥青再生混合料力学强度进行实验分析,最后总结了不同生物质重油掺量乳化沥青冷再生混合料路用性能,旨在为提高高速公路的质量以及延长其使用寿命提供保障。     

沥青的老化机理与疲劳性能关系的研究进展

疲劳性能是影响沥青路面长期使用性能的重要因素.长寿命沥青路面概念的提出使沥青路面的耐久性研究,尤其是沥青材料的老化与沥青路面疲劳特性的相互关系引起了广泛的关注.环境因素导致沥青的轻组分挥发、含氧官能团增加,使沥青材料变硬、粘结性降低,更易造成沥青路面的疲劳开裂.沥青的老化影响沥青路面的耐久性,导致沥青路面的使用寿命缩短.沥青路面的抗疲劳性能的研究涉及到沥青的老化、改性剂的选择、沥青的自愈合性能和疲劳性能的测试方法及综合模型的建立等相关因素.本文详细分析了沥青的老化机理与沥青路面的疲劳性能之间的联系,从沥青老化过程中化学组成的变化、沥青老化性能的影响因素、沥青的自愈合性能对老化及疲劳性能的影响、聚合物/纳米材料和复合改性对改性沥青抗老化性能及疲劳性能的改善、沥青及沥青混合料疲劳性能的测试方法以及沥青混合料疲劳损伤模型等方面,对沥青老化与疲劳性能相互关系的相关研究工作进行了综述.分析表明,综合考虑多因素效应来研究沥青路面的抗疲劳性能对提高沥青路面的耐久性非常重要,本文可为延长沥青路面疲劳寿命的理论研究及解决措施提供参考.     

短期老化对Superpave沥青混合料体积指标的影响研究

短期老化对沥青混合料的体积指标影响较大,本文研究了不同老化时间对Superpave沥青混合料体积指标的影响。     

再生沥青混合料新-旧沥青扩散混合效率研究综述

新沥青/再生剂与老化沥青之间的扩散、混合程度决定着再生沥青混合料的性能。为探讨新沥青/再生剂与RAP表面裹覆老化沥青膜的相互作用,基于国内外研究现状,对比分析了新-旧沥青的混合模型、扩散理论及扩散渗透效果评价方式,认为现阶段的沥青混合模型及扩散机理尚存在一定的局限性,并不能真实反映新沥青/再生剂与老化沥青之间的扩散、混合情况,新沥青/再生剂与老化沥青之间扩散效率及混合程度评价方法的准确性有待商榷。提出运用分层抽提技术、凝胶渗透色谱(GPC)、红外光谱测量技术、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、原子力显微镜(AFM)研究新沥青/再生剂在老化沥青层中的扩散过程,表征新沥青/再生剂与老化沥青之间的混溶程度及老化沥青的再生效果。     

沥青标号和用量对再生沥青混合料性能的影响

为研究新沥青标号和用量对回收沥青路面材料(RAP)再生沥青混合料性能的影响,分别选取70#和90#道路石油沥青,以最佳新沥青掺量(OAC)为基准,分别制备OAC、OAC+0.5％和OAC-0.5％,RAP掺量分别为0％、20％和40％的再生沥青混合料.通过沥青混合料动态模量试验、疲劳试验、低温圆盘拉伸试验和冻融循环试验分析了不同沥青混合料的性能;接着,为更好地区分不同再生沥青混合料的抗裂性能,萃取得到不同再生沥青混合料中的沥青,对沥青进行高温DSR频率扫描试验,应用G-R常数分析不同沥青的抗裂性能.结果表明:当新加沥青较软、掺量较高,而RAP掺量较低时,再生沥青混合料的抗疲劳开裂能力及抗低温抗裂能力更强;反之,当新沥青较硬,RAP掺量较高时,再生沥青混合料的硬度较高,有较好的抗车辙能力.当新加沥青为70#沥青,掺量为OAC-0.5％、40％RAP时,再生沥青混合料低温性能不满足要求.水稳定性分析表明,一次冻融循环用于评价再生沥青混合料的水稳定性具有一定局限性;两次冻融循环试验表明,再生沥青混合料的水稳定性比新沥青混合料差.沥青G-R常数分析表明,低标号沥青的RAP掺量较高时,萃取的沥青更接近开裂标线,更易发生开裂行为.     

基于数字散斑相关技术的老化沥青砂浆自愈合特性

沥青砂浆作为沥青混合料结构体系的分散相,其老化后的自愈合特性是影响沥青混合料路用性能的重要部分,结合沥青路面服务环境的实际情况,将老化程度及愈合时间作为条件,采用数字散斑技术进行沥青砂浆的损伤愈合实验,分析并观测其损伤愈合过程。结果表明,利用数字散斑相关技术可以很好地观测沥青砂浆损伤愈合过程;经过短期老化后的沥青砂浆在损伤愈合过程中预切口位移最大;长期老化后两种沥青砂浆的愈合值都有所提升,并且基质沥青砂浆比SBS沥青砂浆具有更好的愈合效果;沥青砂浆在愈合过程中分为二个阶段,第一阶段愈合速率较高,愈合值较大,第二阶段愈合率下降,愈合需要更长的时间。     

公路施工中沥青混合料的质量控制

目前我国高等级路面主要采取的是沥青路面,但是沥青路面也容易产生一些早期损害现象,如车辙、开裂、开裂、老化等,从而影响其使用性能及使用寿命,沥青老化是路面早期损坏的主要影响因素。本文首先探讨了公路施工中改性蒙脱土沥青混合料的性能,从三个方面论述了公路施工中沥青混合料的质量控制措施,主要目的是提高沥青的抗老化性及路面的耐久性。     

基于原子力显微镜技术对全气候老化沥青的老化非线性预测

采用全气候加速老化箱对马歇尔成型的SMA-13、AC-13沥青混合料分别进行0、1000、2000及3000h的老化,对混合料中的老化沥青进行抽提。沥青老化后的形貌高度(Height)、粘附力(Adhesion)以及模量(Modulus)用原子力显微镜(AFM)进行量化。选用Verhulst模型,采用1stOpt的LM+通用全局优化法对试验数据进行非线性拟合,分别建立AFM试验指标与老化时间(t)之间的非线性微分模型。结果表明:在全气候老化条件下,非线性方程可以精确地从微观角度对沥青混合料中沥青的老化规律进行描述,模型参数L和r对老化状态和老化速率进行量化。随着老化时间的增长,形貌粗糙度值降低,粘附力和模量的粗糙度值增加。     

岩沥青对沥青混合料路用性能的研究

文章针对国产岩沥青的特性,对不同掺量的岩沥青改性沥青混合料和复合改性沥青混合料SMA-10的水稳定性,高温稳定性和低温抗裂性分别进行室内对比试验研究。结果表明,随着岩沥青掺量的增加,岩沥青改性混合料和复合改性沥青混合料的水稳定性,高温稳定性和低温抗裂性等路用性能改善明显,其中,以岩沥青掺量为沥青混合料质量的4%时,综合路用性能改善效果最好。     

盐冻融循环对沥青混合料性能的影响因素研究

为了研究沥青混合料在冻融循环及除冰盐溶液共同作用下的抗裂性能,在断裂力学理论基础上,采用半圆试件弯拉实验,并通过J积分来评价沥青混合料的抗裂性能;利用极差分析法原理和灰色关联熵分析法原理深入分析沥青种类、冻融循环次数和除冰盐浓度对沥青混合料抗裂性能的影响。结果表明,盐冻融循环作用下,对断裂韧度影响程度的大小关系为沥青种类冻融循环次数除冰盐浓度;与基质沥青混合料、SBS改性沥青混合料和复合胶粉改性沥青混合料相比,橡胶粉改性沥青混合料具有更好的抗裂性;随着冻融循环次数及盐浓度的增加,混合料的抗裂性逐步降低。     

沥青及沥青混凝土阻燃性能测试与评价

概述了沥青和沥青混合料阻燃性能的测试和评价方法.沥青阻燃性能的测试评价方法主要为:氧指教试验法、水平及垂直燃烧测定法、锥形(Cone)量热仪法、熔融流淌时间和耐烧穿时间测定法、烟密度试验法、标准火灾房法、烟气毒性法、AsrM E-108法等.其中.对沥青路面阻燃性能的评价多采用氧指数试验法.沥青混合料阻燃性能的测试评价方法主要为:燃烧对路用性能影响的评价方法、燃烧深度的评价方法等.分析了每种测试评价方法的适用范围.通过对比分析得出,沥青结合料是影响隧道沥青混凝土路面阻燃性能的主要因素,但沥青混合料的级配类型、配合比也是影响隧道沥青混凝土路面阻燃性能的重要因素.因此,隧道沥青混凝土路面的阻燃性能测试评价除了对沥青结合料的阻燃性能进行测试评价外,还应对沥青混合料的阻燃性能进行测试评价.     

粉煤灰／海泡石纤维复合沥青混合料的制备与性能研究

从海泡石纤维和粉煤灰纤维的微观结构特性出发，进行粉煤灰，海泡石复合纤维增强沥青复合材料的制备。通过路用性能试验，研究了海泡石纤维和粉煤灰纤维对沥青混合料性能的影响以及结合机理。结果表明，添加适量海泡石和粉煤灰纤维可以制备性能优良的纤维复合沥青混合料。海泡石纤维对沥青表现极强吸持能力，有效调节沥青与胶浆的含量。粉煤灰纤维在沥青中主要起加固和改善混合料的作用。两种纤维的添加，使沥青混合料的高温变形性、水稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性等显著提高。     

短切PAN基碳纤维导电沥青混合料性能试验研究

为了确定碳纤维导电沥青混合料的合理碳纤维掺量,选用短切聚丙烯腈(PAN)基碳纤维作为导电相材料,通过大量室内试验分析了碳纤维掺量对导电沥青混合料AC-13C的马歇尔性能和导电性能的影响,并验证了其路用性能。结果显示,相同油石比下,随着碳纤维掺量的增加,导电沥青混合料的毛体积密度、沥青饱和度和马歇尔稳定度呈先增后减的变化趋势,空隙率和矿料间隙率呈先减后增的变化关系,而流值一直增大。通过对碳纤维掺量不同范围的沥青混合料分别采用AC、调整和SMA的技术标准,确定了合理的最佳油石比,且最佳油石比与碳纤维掺量之间呈良好的半对数相关关系。同时,在最佳油石比下,导电沥青混合料电阻率的对数与碳纤维掺量之间呈良好的幂函数关系,且0.1%碳纤维掺量的沥青混合料的各项路用性能指标均达到气候条件要求高的改性沥青混合料和SMA的技术要求。因此,适宜的碳纤维掺量对导电沥青混合料可起到优良的增强作用,并形成稳定的导电网络,综合各项性能和导电发热的技术要求,建议碳纤维的适宜掺量取0.1%。     

相变调温材料对沥青及沥青混合料高温性能及控温性能的影响探究

通过原位界面水解-聚合法制备出相变调温材料(PCMs),对其进行差示量热(DSC)和热重(TG)热性能测试,再将其掺入到70#基质沥青中,研究不同掺量的相变调温材料对沥青常规指标、高温流变性能的影响;最后分析比较了AC-16与SAC16两种不同级配的相变沥青混合料的高温稳定性与调温性能。结果表明:制备的相变调温材料具有适宜的相变温度与较高的相变焓,且热稳定性良好,可用于沥青工程中;相变调温材料的掺入可改善基质沥青的高温性能,但对低温性能有着不利影响,且随相变材料掺量的增大,相变沥青的高温抗车辙性能显著提升;级配类型对相变沥青混合料的高温稳定性有着重要影响,因此在实际应用中,在考虑相变调温材料对沥青混合料起到调温作用的同时,还要考虑级配类型对其物理性能的影响。     

沥青砂浆多次损伤自愈合性能

沥青砂浆由沥青、细骨料及填料三部分组成,对沥青混合料的性能具有重要影响。为对比分析自愈温度、自愈时间、老化程度及损伤程度对两种沥青砂浆愈合性能的影响,采用四因素三水平正交试验方法设计沥青砂浆小梁弯曲损伤愈合试验,选出最显著影响因素,进行多次间歇期的损伤自愈合试验。利用J积分理论对沥青砂浆的愈合程度进行价评,将断裂韧性J_c作为沥青砂浆损伤愈合的评价指标。试验结果表明：断裂韧性J_c能够表征沥青砂浆内部能量释放过程,可以很好的评价沥青砂浆的愈合能力;老化程度是影响沥青砂浆愈合性能的主要因素,与基质沥青砂浆相比,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）改性沥青砂浆在多次损伤自愈合后的愈合性能更好;随着损伤次数的增大两种沥青砂浆的愈合度都显著下降。试验结果可为沥青混合料性能研究及路面养护提供参考依据。     

生物油和活化胶粉共混改性老化沥青

为改善再生沥青路面(RAP)的再生混合料性能,将不同掺量微波活化胶粉(ACR)和废食用油(WCO)加入到老化沥青中,对其进行流变性能、微观特性分析。结果表明：WCO不仅可以作为再生剂改善老化沥青,而且还可以作为增溶剂充分溶胀胶粉提升沥青的综合性能;荧光显微镜(FM)分析表明,适量WCO有助于提升胶粉在沥青中的相容性。傅立叶红外光谱(FTIR)结果表明,老化沥青再生过程为物理共混,而胶粉改性过程伴随着少量的化学反应。最后,结合改性再生沥青的流变结果与微观结构,建议WCO和ACR的最佳用量为10%和18%。     

基于关联性的玄武岩纤维沥青胶浆及其混合料性能研究

为全面提升玄武岩纤维沥青混合料性能,研究了纤维类型及玄武岩纤维长度、掺量等因素对沥青胶浆抗裂性能、抗剪性能及流变特性的影响规律;基于纤维胶浆与纤维沥青混合料性能的关联性分析,揭示了玄武岩纤维对沥青混合料性能的细观增强机制。结果表明:玄武岩纤维对沥青胶浆的抗裂性能及流变特性影响显著,其极限拉力和车辙因子分别达到原沥青胶浆的4.5倍及1.08倍;纤维沥青胶浆高温流变特性与其沥青混合料高温稳定性变化规律存在差异,而前者抗裂性能与后者低温抗裂性能关联性较强;玄武岩纤维与沥青胶结料、集料之间形成三维网状结构,有利于抑制裂缝扩展。