改性沥青高温流变学特性研究

采用流变学理论分析改性沥青的高温性能,利用Burgers模型将沥青与混合料的粘性部分与弹性部分分开,通过模型参数变化评价改性剂对沥青及混合料的高温稳定性的影响,为其进一步的研究探讨提供了理论基础.     

多聚磷酸SBS复合改性沥青混合料低温流变特性及本构关系研究

基于小梁弯曲蠕变试验和直接拉伸应力松弛试验,采用蠕变速率、松弛时间、松弛模量等流变学指标,对比分析了在不同低温条件下,多聚磷酸(PPA)-SBS复合改性沥青混合料和SBS改性沥青混合料的低温流变特性,同时结合损伤力学和黏弹性力学理论,建立了蠕变损伤模型与六单元广义Maxwell应力松弛模型.结果 表明:不同低温条件下,PPA-SBS复合改性沥青混合料进入蠕变稳定期的时间早于SBS改性沥青混合料,其累积变形量和蠕变速率均大于SBS改性沥青混合料;以Burgers模型为基础,结合损伤力学建立的蠕变损伤模型能够较好地反映蠕变损伤3阶段的变形特性;10℃时2种沥青混合料的应力松弛能力几乎相同,而0、-10、-20℃时PPA-SBS复合改性沥青混合料的应力松弛能力要优于SBS改性沥青混合料,且温度越低效果越明显;采用六单元广义Maxwell模型能够较好地描述低温条件下的沥青混合料应力松弛特性.     

胶粉掺量对沥青混合料抗压性能影响研究

文中对不同掺比下的橡胶粉改性沥青混合料单轴抗压性能进行比较。基于三维离散元平台,通过随机生成指定级配下的沥青混合料单轴压缩试件,采用Burgers模型赋予颗粒间的接触,对不同掺比下(0%、20%、25%、30%)的橡胶粉沥青混合料单轴压缩试验进行了数值模拟,并且通过室内试验进行验证数值模拟的可行性。结果表明通过PFC所建立的虚拟试件来预测沥青混合料的抗压强度值是可行的,加入橡胶粉对沥青混合料单轴抗压性能的提高有一定的增益作用,且橡胶粉掺量的最佳范围为20%～25%。     

复合改性沥青混合料塑性变形的影响因素分析

沥青混合料塑性变形是沥青路面耐久性的重要组成部分,而影响塑性变形的因素有很多。该研究选用了三种复合改性沥青组成不同复合改性沥青混合料,在不同因素（沥青、集料级配、荷载作用次数、老化时间、试验温度）等影响下,对复合改性沥青混合料的塑性变形进行试验研究。研究表明,4%SBS/15%橡胶粉沥青混合料（AC-20）抗塑性变形能力与高温性能最好,4%SBR/15%橡胶粉沥青混合料（AC-13）最差。利用灰色关联理论对影响复合改性沥青混合料塑性变形的因素进行了评级。     

布敦岩沥青改性沥青混合料低温抗裂性能试验研究

通过弯曲试验和冻断试验研究了经受紫外老化前后的布敦岩沥青(BRA)改性沥青混合料的低温抗裂性能,结果表明:紫外老化前BRA改性沥青混合料破坏应变比基质沥青混合料提高248μξ,冻断温度降低0.2℃,变化均不大;紫外老化后BRA改性沥青混合料比基质沥青混合料提高1 310μξ,提高幅度超过1倍。这表明,BRA改性沥青混合料在多因素耦合作用下的低温抗裂性能比基质沥青混合料更优,其路用性能衰变速率更慢。同时,结合试验结果提出了沥青混合料的开裂曲线,并尝试建立了沥青混合料的开裂计算模型。     

岩沥青SBS复合改性沥青混合料的性能与机理

通过室内试验评价了布敦岩沥青(BRA)改性剂以及BRA-SBS复合改性措施对沥青混合料路用性能的影响;采用X射线衍射仪对岩沥青进行测试,结合相关理论分析了岩沥青对沥青混合料的改性机理.结果表明:BRA改性沥青混合料能达到与SBS改性沥青混合料相近的高温稳定性、水稳定性和抗疲劳性能;BRA改性沥青混合料的低温抗裂性较低,难以满足冬寒区路面表面层的低温抗裂性要求,采用BRA与低剂量SBS复合改性的沥青混合料可以用于各种温度分区的路面表面层;由于BRA中的矿物成分主要是方解石,因此BRA与沥青之间的反应是一个物理共混过程,BRA中沥青固有的高黏度和耐久性是改善沥青混合料性能的主要原因.     

多种沥青混合料疲劳性能的比较

在对应的设计空隙率下,进行考虑自愈合作用的多种沥青混合料疲劳性能的对比研究.采用Nf50法判断基质沥青混合料疲劳寿命,采用NfNM法判断改性沥青混合料疲劳寿命.结果表明:当未考虑自愈合作用时,AC-13terminal blend(TB)胶粉+SBS改性沥青混合料具有最好的疲劳寿命,随后依次为ARAC-13橡胶沥青混合料、AC-13SBS改性沥青混合料和AC-13TB胶粉+岩沥青改性沥青混合料等;当考虑自愈合作用后,ARAC-13橡胶沥青混合料具有最好的疲劳寿命,随后依次为AC-13TB胶粉+SBS改性沥青混合料、AC-13SBS改性沥青混合料和AC-13TB胶粉+岩沥青改性沥青混合料等.TB胶粉改性沥青混合料及其各类复合改性沥青混合料具有极大的科研和应用价值.     

直投式高黏度改性沥青混合料的试拌及拌和均匀性

制备排水沥青混合料需要使用高黏度改性沥青,因采用高黏度添加剂具有方便灵活等优点。探究用高黏度添加剂制备高黏度改性沥青及排水沥青混合料,并与成品高黏度改性沥青对比。研究湿拌时间对沥青混合料性能的影响,用高黏度添加剂生产排水沥青混合料的生产工艺;用5℃肯塔堡飞散试验评价室内设备与拌和设备拌制沥青混合料时的拌和均匀性。研究表明,直投式高黏度改性沥青和成品高黏度改性沥青均具有良好的沥青胶结料性能和混合料性能;不需要延长湿拌时间,直投式沥青混合料性能即能满足要求;室内设备与拌和设备拌制得到直投式高黏度改性沥青混合料均表现出良好的拌和均匀性。     

RHW-GCR橡胶粉改性沥青及沥青混合料在广西南宁的应用研究

介绍了橡胶改性沥青及沥青混合料的研究现状、作用机理,以及RHW-GCR新型改性高强橡胶粉改性沥青及沥青混合料的技术指标试验结果,讨论了RHW-GCR橡胶粉改性沥青混合料的抗水损害性能、高温稳定性能以及抗疲劳性能,并介绍了RHW-GCR橡胶粉改性沥青及沥青混合料在广西南宁等地的应用情况,最后初步提出了RHW-GCR橡胶粉改性沥青及沥青混合料技术指标标准,为今后橡胶改性沥青及沥青混合料的设计及施工提供一定参考。     

纳米复合改性沥青混合料路用性能研究

为评价纳米复合改性沥青混合料的路用性能,对纳米ZnO改性沥青混合料、纳米ZnO/TiO_2改性沥青混合料以及纳米ZnO/TiO_2/SBS复合改性沥青混合料进行了高温性能试验、小梁弯曲试验、劈裂试验及相关耐久性试验,并与基质沥青混合料和SBS改性沥青混合料进行对比分析.结果表明:上述3种纳米改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、间接抗拉性和耐久性均优于基质沥青混合料,其中纳米ZnO/TiO_2/SBS复合改性沥青混合料的上述性能优于SBS改性沥青混合料.由此可见,纳米材料可显著改善沥青混合料的性能,纳米复合改性沥青的性能优于聚合物改性沥青,将其应用于道路是可行的.