TLA与聚酯纤维复合改性热再生沥青混合料路用性能研究

为了改善热再生沥青混合料的路用性能及耐久性,首先采用TLA与聚酯纤维进行复配设计,然后基于马歇尔、高温车辙、低温弯曲、浸水马歇尔、冻融劈裂、两点弯曲与浸水APA等试验,针对TLA与聚酯纤维复合改性热再生沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、抗疲劳耐久性能展开综合考察。结果表明：单掺TLA或聚酯纤维均能改善热再生沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能及水稳定性,且TLA的各项性能改善效果相对较为明显;经复掺TLA与聚酯纤维改性后热再生沥青混合料的路用性能均得到显著的提升,可适用于我国北方严寒或南方高温湿热多雨等复杂气候地区的沥青路面建设之中;TLA能够有效提高热再生沥青混合料的劲度模量与疲劳寿命,合理复掺聚酯纤维后提升效果更为明显,均符合高模量沥青混合料的规定及要求;采用合理比例的TLA与聚酯纤维进行复掺,可综合提升热再生沥青混合料的路用性能及耐久性。     

硅藻土对橡胶改性沥青混合料路用性能的影响研究

为探讨硅藻土用量对于橡胶沥青混合料路用性能的影响,基于车辙试验、低温弯曲试验和冻融劈裂强度试验等一系列室内试验,以18%橡胶沥青为对照组,研究了不同用量（8%、10%、12%、14%、16%）硅藻土与18%橡胶粉对复合改性沥青混合料高温性能、低温性能及水稳定性的影响规律。试验结果表明：适量的硅藻土不仅可提高复合改性沥青混合料的高温抗车辙和抗永久变形能力,还能增强沥青混合料在低温抗裂性能与抗水损害性能,综合各方面性能变化趋势及经济性,建议硅藻土用量为12%。     

玻璃纤维改性环氧沥青混合料路用性能试验研究

为了研究玻璃纤维对环氧沥青混合料路用性能的影响，采用车辙、小梁弯曲、浸水马歇尔、冻融劈裂及疲劳弯曲试验，考察了0～0.4%玻璃纤维掺量下不同AC级配环氧沥青混合料的路用性能。结果表明：玻璃纤维具有加筋、增韧、阻裂等作用，掺入玻璃纤维能够有效增强环氧沥青混合料的路用性能且高温抗稳定性、低温抗裂性以及抗疲劳性能的增幅效果较为明显；级配公称最大粒径越大，环氧沥青混合料的高温稳定性越好，但其低温抗裂性、水稳定性及抗疲劳性则会越差，因此环氧沥青混合料不建议选择公称最大粒径过大的级配；综合玻璃纤维环氧沥青混合料的路用性能可知，推荐采用掺量为0.3%的玻璃纤维改性，有助于提高环氧沥青混合料的服役质量及使用寿命。     

玄武岩纤维和聚酯纤维对sup-20改性沥青混合料路用性能分析

为了改善沥青路面的路用性能,延长沥青路面的使用寿命,采用沥青混合料的车辙试验、冻融劈裂试验和-10℃低温弯曲试验,来检验掺加玄武岩纤维、聚酯纤维对Sup-20改性沥青混合高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性的影响。试验结果表明:与不添加纤维相比,添加玄武岩纤维和聚酯纤维均可以改善Sup-20改性沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性,且玄武岩纤维沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性均明显优于聚酯纤维沥青混合料,聚酯纤维沥青混合料的水稳定性稍微优于玄武岩沥青混合料。     

桥面铺装玄武岩纤维橡胶复合改性沥青混合料的路用性能研究

通过将不同掺量的玄武岩纤维和橡胶颗粒进行单掺、复掺制备AC-20级配桥面铺装沥青混合料,采用高温车辙试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验,对玄武岩纤维橡胶复合改性沥青混合料的路用性能展开综合考察,研究结果表明：玄武岩纤维能够明显改善沥青混合料的高温抗车辙变形性,而橡胶能够有效增强沥青混合料的低温抗裂性与水稳定性;将玄武岩纤维和橡胶进行复掺可综合提升沥青混合料的路用性能,推荐采用掺量为4%的玄武岩纤维和3%的橡胶颗粒复合改性,有利于提升桥面铺装沥青混合料的服役质量及使用性能。     

基于响应曲面法的纤维改性沥青混合料研究

为了优化沥青混合料的配合比设计，提高硅藻土-聚酯纤维改性沥青混合料的路用性能，通过响应曲面法中的BOX-Behnken模型对硅藻土-聚酯纤维改性沥青混合料的配合比进行设计及优化。根据预测出来的最优配合比进行路用性能试验，试验结果表明：相较于基质沥青混合料，硅藻土-聚酯纤维改性沥青混合料的弯拉破坏应变提高了34.7%，动稳定度提高了134%，冻融劈裂强度比增大10.4%。     

基于灰关联性的硅藻土物化特性对沥青混合料性能的影响分析

为了研究硅藻土物理和化学特性对沥青及沥青混合料路用性能的影响,对四种产地的硅藻土材料的SiO2含量、硅藻含量、平均粒径、比表面积及堆密度进行了测试,对四种硅藻土改性沥青及硅藻土改性沥青混合料的路用性能进行了测试,并基于灰色关联性分析了硅藻土材料特性对沥青及沥青混合料性能的影响.结果表明,不同硅藻土的物理特性和化学成分差异较大,当硅藻含量及SiO2含量越高、堆密度较小、比表面积较大时,硅藻土改性沥青混合料具有较为优异的水稳定性、高温稳定性和低温抗裂性能;硅藻土改性沥青的抗剪强度与沥青的高温性能及沥青混合料动稳定度的相关性较好,可用于沥青及沥青混合料的高温性能的评价;为了使硅藻土改性沥青混合料具有优异的路用性能应使用SiO2含量和硅藻含量均大于80%的硅藻土.     

玄武岩短切纤维对环氧沥青及其混合料性能的影响

为了将环氧沥青混合料应用于高寒地区钢桥面铺装层,基于黏度试验、直接拉伸试验、贯入剪切试验研究玄武岩纤维对环氧沥青的增柔增韧作用,采用路用性能、疲劳性能试验与SEM试验研究了玄武岩纤维对环氧沥青混合料耐候性、抗裂性能与微观形貌的影响,并将玄武岩纤维改性环氧沥青混合料应用于高寒地区钢桥面铺装大中修工程.结果 表明,掺加玄武岩纤维显著改善了环氧沥青的柔韧性与变形特性,玄武岩纤维的加筋、阻裂和增韧作用,阻止或延缓了裂缝的产生与扩展,显著改善了重载、高温作用下环氧沥青混合料的抗车辙能力,显著改善了环氧沥青混合料的低温柔韧性与抗疲劳耐久性.实体工程应用表明,将6wt％玄武岩纤维改性沥青混凝土应用于高寒地区钢桥面铺装取得了良好使用效果.     

沥青混合料补强剂的路用性能研究及应用

为综合分析补强剂的路用性能,针对不同质量分数补强剂(0%、0.2%、0.35%、0.5%)的AC-13沥青混合料进行车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验及汉堡车辙试验(HWTD),测试其高温抗车辙性能、低温抗裂性能及水稳定性,然后从路用性能、成本、工法等角度与目前常用的某国产抗车辙剂A及SBS(热塑性丁苯橡胶)改性剂进行对比,最后通过试验路补充验证。结果表明,AC-13沥青混合料的路用性能随着补强剂掺量的提高呈非线性增长,推荐掺量为质量分数0.35%。与SBS改性剂相比,补强剂的掺加使沥青混合料具有更高的高温抗车辙性能,尽管低温抗裂性稍低,但成本更低,工法更简单;与抗车辙剂A相比,尽管沥青混合料成本稍高,但高温、低温和水稳定性均更优;试验路使用情况则表明,补强剂具有工法简单、使用方便、效果显著的优点。     

基于体积性能平衡方法的胶粉改性沥青TOM-10混合料的性能研究

为解决公路超薄层罩面病害和体积设计方法的不足,以胶粉和SBS改性沥青为原料制备高性能胶粉改性沥青,采用体积性能平衡设计方法,对胶粉改性沥青TOM-10混合料进行配合比设计,对胶粉改性沥青TOM-10混合料的路用性能进行分析,并与SBS改性沥青TOM-10混合料进行对比。结果表明：胶粉改性沥青的耐高、低温和耐老化性能均优于SBS改性沥青;采用体积性能平衡设计方法设计的胶粉改性沥青TOM-10混合料的动稳定度、残留稳定度、劈裂强度比和最大弯拉应变均远大于规范要求;胶粉改性沥青TOM-10混合料的高温稳定性能、抗水损害性能、低温抗裂性能和耐疲劳性能优于SBS改性沥青TOM-10混合料,胶粉的加入可以提升沥青混合料的耐久性能。     

有机改性硫酸钙晶须在沥青改性中的应用

为了获得力学性能更好的改性沥青,从而改善传统基质沥青路面性能,采用以磷石膏为原料制备的有机改性硫酸钙晶须对沥青进行改性,通过材料制备、分析检测及混合料试验,研究了所制备的有机改性硫酸钙晶须对改性沥青三大指标、表观黏度和高温性能的影响,探究了所制备的不同沥青混合料的路用性能。结果表明：有机改性剂主要以化学吸附的形式作用在硫酸钙晶须表面,经组合有机改性剂改性处理的晶须材料与沥青更好地相容,有机改性硫酸钙晶须的添加,一定程度上增强了沥青与晶须黏结强度,提高了沥青的高温稳定性,但其低温性能有所下降;且马歇尔试验、冻融劈裂试验及车辙试验结果,进一步验证了有机改性硫酸钙晶须改性沥青混合料的水稳定性和高温稳定性均较好,因此以磷石膏为原料制备的有机改性硫酸钙晶须改性沥青的路用性能更佳。     

聚氨酯对环氧树脂改性沥青及混合料性能影响研究

为研究不同用量（20%、30%、40%）聚氨酯（PU）对于环氧树脂（EP）改性沥青及其混合料性能的影响,通过拉伸试验、动态剪切流变和低温弯曲流变试验分析了PU/EP复合改性沥青性能,并利用车辙试验、低温弯曲试验和浸水马歇尔、冻融劈裂试验探讨了复合改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性,并以不掺PU的环氧沥青和4%SBS改性沥青混合料为对照组。试验结果表明,加入PU将会降低改性沥青的抗拉强度、车辙因子,但同时提高了沥青的柔韧性和低温性能;加入一定量的PU虽然降低了沥青混合料的高温抗车辙变形能力,但依然远大于4%SBS改性沥青混合料,此外PU加入后明显改善了沥青混合料的低温抗裂性和抗水损害性能。综合各方面性能,建议PU用量为30%～40%。     

单掺及复掺纤维的高模量沥青混合料路用性能研究

为评价单掺及复掺纤维对BRA改性高模量沥青混合料性能的增强作用,采用半圆针入度试验、直接拉伸试验研究了纤维对高模量沥青柔韧性和剪切性能的影响,基于车辙试验、贯入剪切试验、低温弯曲试验评价了纤维高模量沥青混合料的各项性能。结果表明：单掺及复掺纤维均能显著提高BRA高模量沥青的蠕变柔量和抗剪切强度;纤维的微观形貌差异导致其对高模量沥青及其混合料性能改善效果各有侧重,采用复掺纤维方案可实现不同纤维对BRA改性沥青性能改善效果的叠加作用;复掺纤维对高模量沥青混合料的低温抗裂性能、长期高温稳定性等各项路用性能有较大提升并且效果更加均衡,有较好的技术优越性。     

抗车辙剂对沥青混合料路用性能的影响及工程应用研究

为研究抗车辙剂掺量对沥青混合料路用性能的影响规律,采用室内对比试验方法,分别制备了不同抗车辙剂掺量的沥青混合料试件,针对沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能及水稳定性能变化规律进行了对比分析,结果表明：抗车辙剂的掺入可以有效改善沥青混合料的高温稳定性能,且掺量越大,效果越好;抗车辙剂的掺入对于沥青混合料的低温抗裂性能和水稳定性能同样具有改善效果,但掺量应控制在0.3%,超过0.3%的改善效果会有所降低;0.3%抗车辙剂掺量的沥青混合料在实际工程中应用效果良好,可显著提升路面抗车辙能力,各项指标均可满足规范设计要求。     

温拌再生SBS改性沥青混合料路用性能研究

为研究温拌再生SBS改性沥青混合料的路用性能,通过马歇尔试验以空隙率作为控制参数评价了温拌再生SBS改性沥青混合料的降温效果,并以热拌条件为对照组,采用车辙试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔及冻融劈裂试验等研究了温拌再生SBS改性沥青混合料的高低温性能和水稳定性。试验结果表明,Evothem温拌剂可有效降低沥青混合料的拌和温度约20℃,且RAP不仅会增加混合料空隙率及拌和温度,而且还会降低混合料的低温抗裂性和抗水损害性能,但其可增强混合料的高温抗车辙能力,加入温拌剂及温拌条件下更有利于温拌再生SBS改性沥青混合料的低温性能和水稳定性。     

低温地区桥面纤维浇注式沥青混合料的低温性能研究

为了研究低温地区钢桥面铺装纤维浇注式沥青混合料的低温抗裂性能，选用基质、SBS、浇注式及纤维浇注式沥青混合料为研究对象，针对不同低温情况下的各沥青混合料进行低温小梁弯曲试验、低温弯曲蠕变试验以及低温劈裂试验，得出以下结论：(1)基质、SBS、浇注式及纤维浇注式沥青混合料的劲度模量、弯曲蠕变柔量及劈裂极限应变随着温度的降低均呈逐渐减小变化，而低温劈裂强度则呈先增后减变化；(2)纤维的掺入能够明显增强浇注式沥青混合料的低温抗裂性能，BF纤维对浇注式沥青混合料的低温抗裂性能改善效果优于PF和LF纤维；(3)纤维浇注式沥青混合料的低温劈裂试验变化规律表现较于低温小梁弯曲和弯曲蠕变试验更为敏感，故建议采用低温劈裂试验来评价低温地区纤维浇注式沥青混合料的低温稳定性能。     

聚酯纤维在沥青混凝土中的应用

分析了路用纤维性能的要求,比较了各种纤维的性能,确认了聚酯纤维是较适宜的纤维沥青混凝土加强材料。纤维沥青混凝土提高了沥青路面的高温抗车辙能力、低温抗裂性能、抗疲劳性能以及水稳定性能,有效地延长沥青路面的使用寿命。重点介绍了上海石油化工股份有限公司聚酯纤维产品金路丝在沥青混凝土中的应用情况。     

基于体积性能平衡设计方法的胶粉改性沥青TOM-10混合料的性能研究

为解决公路超薄层罩面病害和体积设计方法的不足,以胶粉和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体(SBS)改性沥青为原料制备高性能胶粉改性沥青,采用体积性能平衡设计方法,对胶粉改性沥青TOM-10混合料进行配合比设计,对胶粉改性沥青TOM-10混合料的路用性能进行分析,并与SBS改性沥青TOM-10混合料进行对比。结果表明:胶粉改性沥青的耐高、低温和耐老化性能均优于SBS改性沥青;采用体积性能平衡设计方法设计的胶粉改性沥青TOM-10混合料的动稳定度、残留稳定度、劈裂强度比和最大弯拉应变均远大于规范要求;胶粉改性沥青TOM-10混合料的高温稳定性能、抗水损害性能、低温抗裂性能和耐疲劳性能优于SBS改性沥青TOM-10混合料,胶粉的加入可以提升沥青混合料的耐久性能。     

TLA与木质素纤维复合改性高模量沥青混凝土性能研究

为了改善高模量沥青混凝土的性能,采用TLA与木质素纤维进行复配设计高模量沥青混凝土,对TLA与木质素纤维复合改性高模量沥青混凝土的路用性能及疲劳耐久性展开综合考察。结果表明：单掺木质素纤维改性能够一定程度增强高模量沥青混凝土的路用性能及耐久性能;随着TLA掺量的增加,复合改性高模量沥青混凝土的高温车辙变形量与疲劳车辙变形量指标呈先减小后增大变化,而其它指标则均呈先增大后减小变化,适量TLA与木质素纤维复合改性能够增强高模量沥青混凝土的路用性能及耐久性能;掺入过量TLA会增加沥青的黏性与脆性,不利于高模量沥青混凝土路用性能及耐久性能的提升;采用适量的TLA与木质素纤维复掺,可综合提升高模量沥青混凝土的性能,推荐最佳复掺组合为30%TLA+6%木质素纤维。     

油页岩改性沥青微观机理与性能分析

采用荧光显微镜实验研究油页岩改性沥青的微观结构,通过流变实验(DSR)测试高、低温对其流变性能影响,利用沥青三大性能指标实验、粘度实验和旋转薄膜加热实验分析油页岩改性沥青的路用性能。结果表明,油页岩的添加能让SBS改性剂与基质沥青达到更好的共融状态,且能有效提高SBS改性沥青的高温稳定性、粘附性和抗老化性能,但会降低其低温抗裂性能;DSR实验表明掺入适量油页岩能明显提升复合改性沥青的复数剪切模量和车辙因子,且油页岩矿粉掺量越多,增幅越大。