LY温拌剂对布敦岩沥青混合料性能的影响

LY复合温拌剂是一种使用多种废旧材料复合而成的温拌添加剂.通过对LY温拌剂布敦岩沥青混合料和热拌布敦岩沥青混合料的性能测试及比较,结果表明添加该温拌剂对沥青混合料的性能提升效果明显,优于热拌布敦岩沥青混合料.     

基于表面自由能理论分析沥青-集料界面之间的黏附能力

基于表面自由能理论,对加入Sasobit、RH有机温拌剂的温拌沥青与不同集料(石灰岩和玄武岩)之间的黏附能力进行研究,建立不同体系的黏附模型及水损害模型并计算其黏附功和剥落功;利用能量参数评价不同体系的沥青-集料界面之间的黏附能力。结果表明:无水条件下,温拌剂的加入会提高沥青-集料界面之间的黏附能力,但在有水条件下,温拌剂的加入却剧烈降低了沥青-集料界面之间的黏附能力;同时,集料的性质也会对沥青-集料界面之间的黏附能力有影响,石灰岩较玄武岩更有利于提高沥青-集料界面之间的黏附能力。     

考虑胶浆黏附性的泡沫沥青冷再生混合料性能

采用正交设计方法,研究了粉胶比、沥青老化程度及老化沥青黏附试验温度3个因素对泡沫沥青胶浆与老化沥青间黏附特性的影响.利用自研测试设备,获取了泡沫沥青胶浆与老化沥青间的黏附强度,通过极差分析及方差分析,得到3个因素的影响程度及每个因素下的最优水平;结合泡沫沥青冷再生混合料（CRMFA）干/湿劈裂强度试验,确定了泡沫沥青冷再生混合料的最佳粉胶比.在此基础上,设计了3种拌和工艺.采用冻融劈裂（ITS）试验、车辙试验及无侧限抗压强度试验,分析了拌和工艺对泡沫沥青冷再生混合料路用性能的影响.结果表明：粉胶比对泡沫沥青胶浆的黏附特性影响最大,老化沥青黏附试验温度次之,沥青老化程度的影响最小;泡沫沥青胶浆与老化沥青黏附强度最优水平为粉胶比2∶1+沥青老化程度（85min RTFOT+10h PAV）+老化沥青黏附试验温度50℃;泡沫沥青冷再生混合料的最佳粉胶比为2∶1;拌和工艺对泡沫沥青冷再生混合料路用性能具有显著影响,将粗集料及沥青路面铣刨回收的旧料(RAP)与1/2的泡沫沥青拌和,依次加入细集料、矿粉及水泥,再喷入剩余1/2的泡沫沥青,拌和制备得到的混合料路用性能最优.     

温拌再生沥青混合料集料-沥青黏附特性研究

为研究温拌再生沥青混合料黏附特性,根据表面自由能理论,通过测定温拌再生沥青和集料的表面能参数,计算了温拌再生沥青与集料的黏附功.结果表明:温拌剂的添加改善了再生沥青中的极性分量以及Lewis酸、碱作用力,改善了再生沥青的表面自由能,提高了沥青与石料的裹附能力;有水存在时温拌再生沥青-集料黏附功比较大,说明温拌条件下再生沥青混合料的水稳定性可以得到一定改善.     

热拌沥青混合料拌和和易性的评价方法

基于沥青混合料的材料组成及分布,采用扫描电镜（SEM）测定热拌沥青混合料中集料表面裹附的沥青膜厚度,并提出一种拌和和易性评价指标.采用集料分布均匀性和压实度测试结果进一步验证和分析不同热拌沥青混合料拌和和易性的变化规律.结果表明：沥青种类、级配类型及拌和温度对热拌沥青混合料拌和和易性影响作用不同;沥青膜在集料表面裹附得越均匀,热拌沥青混合料的拌和和易性就越好,集料分布的离散性越小,热拌沥青混合料成型的压实度越大.     

不同改性剂对沥青黏结及抗水损害性能的影响

利用拉拔试验(BBS试验),研究了 5种道路常用改性剂(SBS、橡胶颗粒、TB胶粉、岩沥青、多聚磷酸)及其掺量对沥青内聚性能和黏附性能的影响,并在此基础上进行了 5种改性沥青混合料的肯塔堡飞散试验和浸水汉堡车辙试验.结果表明:SBS改性剂会阻碍沥青与集料表面的黏附,但能够提高沥青的内聚性能,延长沥青的荷载承受能力;橡胶颗粒和TB胶粉均会造成沥青内聚性能和黏附性能的下降,岩沥青能够显著提高沥青的内聚性能和黏附性能,多聚磷酸则会明显降低沥青的水敏感性、改善其黏附性能;不同改性沥青混合料抗松散性能和抗水损害性能的排序为:20％岩沥青改性沥青混合料＞4.5％SBS改性沥青混合料＞0.4％多聚磷酸改性沥青混合料＞基质沥青混合料＞15％橡胶沥青混合料＞20％T B胶粉沥青混合料.     

粗集料棱角性对温拌沥青混合料水稳定性的影响研究

为了研究粗集料的棱角性对温拌沥青混合料水稳定性的影响,采用洛杉矶法对石灰岩粗集料分别磨耗0、250、500、750、1 000次,对不同棱角性的石灰岩粗集料和Sasobit温拌沥青制备而成的温拌沥青混合料进行体积指标和路用性能的测试。试验结果表明:图像分析法可以作为观测粗集料棱角性的方法;粒径较小的粗集料棱角性较高;石灰岩粗集料棱角性随磨耗次数的增加而线性降低;尖锐棱角是影响温拌沥青混合料水稳定性的重要因素之一,它会降低温拌沥青混合料的水稳定性,采用经过磨耗的石灰岩粗集料制备成的温拌沥青混合料水稳定性有大幅度提高。     

布敦岩矿料对沥青混合料性能的影响

以70#A级道路石油沥青为基质沥青,对布敦岩沥青中岩矿料掺量(质量分数,下同)分别为0%,0.5%,1.0%,2.0%,3.0%,4.0%的6种AC20矿料级配布敦岩沥青混合料路用性能进行了研究.结果表明:布敦岩沥青原材料中的岩矿料对矿料级配组成与路用性能均影响较大,合理选择岩矿料掺量可显著提高沥青混合料综合路用性能,较优掺量为0.5%~1.0%时其综合路用性能接近于SBS改性沥青混合料,但对提高其水敏感性有限;岩矿料掺量变化对布敦岩沥青混合料动稳定度的影响较为显著,这两者的关系表现为凹形曲线特征;不能将布敦岩沥青原材料像SBS改性剂一样加入基质沥青中进行马歇尔试验来确定岩沥青原材料掺量,配合比设计时应考虑布敦岩沥青材料自身的特殊性,将岩矿料与纯岩沥青剥离开来并单独掺配使用;忽略布敦岩沥青中岩矿料的级配组成会对岩沥青混合料性能产生较大影响.     

基于分步设计的温拌沥青混合料温度设计方法

采用沥青混合料轮碾成型机,运用等体积参数原则,研究了Evotherm温拌沥青混合料的集料加热温度、混合料成型温度下限值.结果表明:运用马歇尔-轮碾分步设计法设计的温拌沥青混合料水稳定性及疲劳性能试验结果均优于热拌沥青混合料,其他指标与热拌沥青混合料相当;在材料组成、成型方式相同的情况下,借助热拌沥青混合料成熟的油石比设计方法以及马歇尔-轮碾分步设计法可以较为准确地确定温拌沥青混合料集料加热温度和混合料成型温度,使设计的温拌沥青混合料降温环保效果显著.     

集料三维形貌特征对粘附性影响研究

为定量分析不同岩性集料形貌特征及其对沥青与集料这2种材料粘附性的影响,首先通过非接触式光学三维扫描技术获取集料颗粒表面的特征点云数据,采用三维粗糙度系数JRC3D参数定量表征集料的三维形貌特征;其次,改进粗集料与沥青的粘附性试验流程与评价标准,定量评价集料表面沥青膜在水煮条件下的剥落程度;最后,基于试验结果分析了集料的三维形貌特征对粘附作用的影响,对配伍原则提出建议。结果表明:JRC3D可作为路用岩石类集料表面三维粗糙度的评价指标;集料与沥青在接触时产生的粘附性受物理及化学吸附性能影响;其中物理吸附作用相对较弱,化学吸附相对较强;玄武岩宜搭配胶质含量较高的沥青,石灰岩宜搭配沥青质含量较低的沥青使用。