脱油沥青复合改性沥青混合料性能评价研究

利用脱油沥青(DOA)生产道路沥青是行之有效的技术方案。考察了制备方式对DOA/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)复合改性沥青混合料性能的影响,评价了复合改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性及疲劳性能,并分析了其经济性。结果表明,掺入DOA能提高沥青混合料的高温性能,但对混合料的低温抗裂性、疲劳性能和水稳定性有消极影响;DOA改性沥青与SBS复合后,混合料的低温性能、水稳定性及疲劳性能均有所改善,高温性能更为优异。综合考虑混合料的路用性能,确定合理的DOA掺量为20%(质量分数)。DOA/SBS复合改性沥青不但保证了路用性能要求,而且还能有效地降低成本,经济效益显著,可以应用于公路工程。     

天然岩沥青改性沥青试验及混合料性能研究

利用常规指标对不同掺量的岩沥青改性沥青进行评价;利用车辙试验、冻融劈裂试验对岩沥青改性沥青混合料进行评价。试验结果表明：天然岩沥青可以显著提高沥青的凝胶化程度,提高软化点和粘度;并显著改善沥青混合料的高温稳定性和水稳定性。     

岩沥青的路用性能试验研究

本文对岩沥青改性沥青的各项性能进行了试验研究,经分析得出,其各项性能优于基质沥青;继而又对岩沥青改性沥青混合料进行了试验研究,研究表明:掺加岩沥青后水稳定性、高温性能得到提高,低温性能有所下降。综合分析得出:掺加10%岩沥青的混合料各项性能优异,此掺量为最佳。     

苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物与废橡胶粉复合改性高黏沥青及混合料性能研究

为了评价高黏改性剂对沥青性能的影响,采用高速剪切法制备了苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青、废橡胶粉改性沥青和两种SBS/橡胶粉复合改性高黏沥青。通过三大指标试验、黏度试验、高温车辙试验和低温小梁弯曲试验,研究了高黏沥青的高低温性能、感温性能及沥青混合料路用性能。结果表明:4种改性沥青的高低温性能随各自改性剂掺量的增加逐渐提高,掺加10%北美岩沥青或2.5%多聚磷酸(PPA)的高黏沥青感温性能更稳定,较大幅度提升了黏度值,高温性能改善明显;掺加2.5%PPA的高黏沥青及其混合料能够更好地抵抗高温条件下的性能衰减,保证了使用效果,更适用于温度较高地区;掺加10%北美岩沥青的高黏沥青及其混合料在低温条件下性能良好,推荐在低温地区使用。     

生活垃圾焚烧飞灰沥青混合料的路用性能

为探索生活垃圾焚烧飞灰作为填料对沥青混合料路用性能的影响,将焚烧飞灰水洗预处理后测试技术指标,并以与AC-20C型沥青混合料进行配合比设计,通过改变飞灰添加量,研究不同飞灰掺量下沥青混合料的高温性能、低温性能和抗水损害性能,并分析其影响原因。结果表明:飞灰的筛分、密度、亲水系数和塑性指数等指标满足沥青混合料用填料技术要求,且飞灰做为填料具有颗粒小、比表面积大、碱性强等优点。飞灰的添加提高了沥青混合料高温稳定性和水稳定性,降低了低温抗裂性。当飞灰掺量为2.5%时,沥青混合料仍保有良好的高温,低温和水稳定性,能满足交通道路的使用要求,而达3.0%时,飞灰沥青混合料的低温破坏应变已不能满足规范要求。     

关于对南方湿热地区矿物纤维沥青混合料路用性能的研究

为深入了解矿物纤维对改善南方湿热地区沥青路面抵抗高温永久变形、水损害及大交通量的能力,通过对不同掺量矿物纤维沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、抗压回弹模量和劈裂抗拉强度等各项指标进行分析比较,结果表明,合理的矿物纤维掺量可在一定程度上改善沥青混合料的路用性能和力学性能。     

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。     

纤维沥青混凝土路用性能研究及应用

通过研究普通及纤维沥青混合料的各项路用性能及力学性能，表明添加纤维能明显改善沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性能，并且能有效增加混合料的整体性及柔韧性，适于作为特殊路段的铺筑材料。同时针对207国道衙道至道宝河段二级公路表面层沥青混凝土铺装，详细介绍了纤维沥青混凝土在山西公路建设中的应用。     

纤维沥青混凝土路用性能研究及应用

通过研究普通及纤维沥青混合料的各项路用性能及力学性能，表明添加纤维能明显改善沥青混合料的高温稳定性，低温抗裂性及水稳定性能，并且能有效增加混合料的整体性及柔韧性，适于作为特殊路段的铺筑材料。同时针对109国道棋盘井-石嘴山段一级公路表面层沥青混凝土铺装，详细介绍了纤维沥青混凝土在内蒙古公路建设中的应用。     

新型硅藻土改性剂对沥青混合料路用性能的影响

本文研究了复合型硅藻土改性剂的特点及其改性沥青混合料的路用性能,并从各项技术性能上进行了分析研究,结果发现该复合型硅藻土改性剂对沥青混合料的高温稳定性、疲劳耐久性与水稳定性均有不同程度的改善,结果表明复合型硅藻土改性沥青混合料有着较好的应用发展前景.     

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.     

玄武岩纤维掺量对大空隙沥青混合料路用性能的影响

为研究掺加玄武岩纤维的大空隙沥青混合料的路用性能,通过析漏试验和马歇尔稳定度试验确定了0％ ～0.5％ 六种玄武岩纤维掺量的最佳油石比.研究发现,当纤维掺量0.3％、油石比为4.9％ 时对应的稳定度值最大,析漏损失最少;掺加玄武岩纤维可以有效的提高大空隙沥青混合料的高温性能、水稳定性、低温抗裂性能和抗压强度,且玄武岩纤维掺量为0.3％ 时,各项指标达到最优.     

冻融循环条件下硅烷偶联剂改性泡沫沥青混合料的损伤特性

本工作对泡沫沥青的设计优化和冻融循环后泡沫沥青混合料的路用性能进行了研究.采用自行设计的室内沥青发泡机,结合70#基质沥青最佳发泡条件的发泡温度为159℃,搅拌速率为1156 r/min,研究了发泡用水量对发泡效果的影响,并采用硅烷偶联剂对沥青进行改性,制备了4种沥青混合料.结果表明,泡沫沥青的针入度随着发泡用水量的增加而增大,软化点、延度和粘度均随着用水量的增加而减小;冻融循环30次时,硅烷偶联剂改性泡沫沥青相对于改性前的泡沫沥青的高温稳定性提高了20.63％,低温抗裂性提高了28.51％,水稳定性提高了20.14％;改性泡沫沥青高温性能、低温抗裂性和水稳定性相对稳定;硅烷偶联剂改性泡沫沥青粘结力有所增强,改善了泡沫沥青内部由水导致的粘结力下降的问题.     

增韧型环氧树脂含量对沥青混合料性能的影响

针对环氧沥青材料在钢桥面铺装中的应用,制备了增韧型环氧沥青混合料。测试了树脂用量对沥青混合料马歇尔稳定度和施工可操作时间的影响,并评价了不同树脂用量下增韧型环氧沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性能及抗疲劳性能。结果表明:增韧型环氧树脂用量对沥青混合料的性能有显著影响,当其用量为40%时,增韧型环氧沥青混合料具有优异的路用性能,且施工可操作时间较长。增韧型环氧沥青混合料能够满足钢桥面铺装对材料性能的要求。     

基于CAVF级配设计方法的环氧沥青混合料路用性能研究

为研究环氧沥青混合料耐久性不足、易脆裂等问题,优化其路用性能质量,采用CAVF级配设计方法和常规马歇尔方法进行了环氧沥青混合料高温稳定性试验、低温抗裂性试验、低温蠕变试验及水稳定性试验;通过调整级配、环氧沥青类型和温度等因素对其进行研究分析。结果显示:CAVF级配显著改善了环氧沥青混合料的高温力学稳定性和抗车辙能力,并且降低了温度对环氧沥青混合料高温力学强度的劣化作用;低温弯曲试验发现环氧沥青混合料具有较强的温度敏感性(与普通沥青混合料相比),最大弯拉应变值随温度的降低呈线性下降趋势,采用CAVF级配在一定程度上能够弥补温度对其的劣化作用;水稳定性试验显示随试验浸泡时间的延长和循环次数的增加,其高温水稳定性能和低温水稳定性能均出现显著劣化作用,这与低温蠕变应变变形影响规律相同。汇总研究成果,表明CAVF级配较适用于环氧沥青混合料,能够降低或避免常规级配设计方法出现的缺陷性问题,可为实体工程应用提供技术支持。     

RAP掺量对泡沫温拌再生沥青混合料路用性能的影响

为探求RAP掺量对泡沫温拌沥青混合料路用性能的影响,以AC-20型泡沫温拌再生沥青混合料进行配合比设计,成型RAP掺量分别为20%、30%、50%、60%和80%的马歇尔试件。分别利用车辙试验、低温小梁弯曲试验、冻融劈裂试验来评价其高温性能、低温性能和抗水损害性能。试验结果表明:随着RAP掺量的增加,泡沫温拌再生沥青混合料的高温性能不断提高,而其低温性能和抗水损害性能不断变差,当RAP掺量大于50%时,泡沫温拌再生沥青混合料的低温性能和抗水损害性能已不再满足规范要求。综合考虑混合料的路用性能,确定RAP在泡沫温拌再生沥青混合料中的最佳掺量为40%,供生产及控制时参考。     

TLA掺量对湖沥青改性沥青高、低温性能的影响

为研究不同TLA掺量对湖沥青改性沥青高温、低温性能的影响,对TLA掺量为15%、25%、35%的湖沥青改性沥青分别采用动态剪切流变试验、蠕变及蠕变恢复试验来研究其高温性能;采用延度试验和BBR试验研究其低温性能。试验结果表明:老化前的湖沥青改性沥青以及RTFO老化后的湖沥青改性沥青的车辙因子G*/Sinδ值和破坏温度(fail temperature)都得到较大的提高,TLA掺量为35%比掺量为15%的湖沥青改性沥青的PG分级至少提高一个高温等级;随着TLA掺量的增加,湖沥青改性沥青的零剪切粘度逐渐变大,高温性能得到显著改善;但是湖沥青改性沥青的延度值和蠕变速率m却在减小,蠕变劲度s值在不断增大,表明TLA的加入对其低温性能是不利的。综合考虑高温、低温性能,建议TLA的合理掺量控制在25%~35%之间。     

响应曲面法优化热解炭黑/鸡毛纤维复合改性沥青高低温性能研究

为提高热解炭黑改性沥青的低温性能，以熔融共混法工艺，制备了热解炭黑与鸡毛纤维复合改性沥青。基于响应曲面法的中心复合设计，以热解炭黑掺量、鸡毛纤维掺量、鸡毛剪切时间为自变量，对复合改性沥青进行针入度、延度、软化点实验。以针入度、延度、软化点综合最优为目标，确定了热解炭黑掺量、鸡毛纤维掺量、鸡毛剪切时间优化参数。模型优化结果显示，最佳水平组合参数为热解炭黑掺量10.6%、鸡毛纤维掺量1.8%、鸡毛剪切时间6.8min,对最佳水平组合参数复合改性沥青进行响应变量实验，验证结果在4.6%误差范围内。路用性能实验表明，与基质沥青相比，复合改性沥青混合料的动稳定度由2243次/mm增加到3120次/mm,最大弯拉应变由3089με增加到3299με,高温稳定性与低温抗裂性均得到提高。     

RCA粗骨料在沥青稳定碎石中掺量确定方法研究

为了解决RCA在沥青稳定碎石应用中存在的问题,本文引入振动成型法对不同RCA粗骨料掺量下的ATB-25进行体积参数、力学参数和路用性能的测试,建立了基于力学参数及路用性能的沥青稳定碎石中RCA粗骨料合理掺量范围的计算模型。研究结果表明,RCA粗骨料掺量的增加降低了ATB-25毛体积相对密度,对VV、VMA、VFA无明显影响,同时降低了MS、τ、Ri等力学参数值;RCA不利于ATB-25水稳定性及低温抗裂性,但对高温稳定性有利。RCA粗骨料在沥青稳定碎石中合理掺量范围计算模型RRCAC=[0,min(RRCAC1,RRCAC2)]%能够在保证力学参数及路用性能合格的前提下计算出RCA掺量上限。振动成型法提高了含RCA粗骨料沥青稳定碎石的室内成型标准,对提高RCA利用率及沥青稳定碎石路用性能效果显著。     

掺加国产TOR的橡胶沥青黏温特性及路用性能研究

维他连接剂(TOR)可以通过化学手段改善橡胶沥青的性能,降低橡胶改性沥青在高温下的黏度,并改善沥青混合料的施工和易性。分别制备了掺加进口和国产TOR的橡胶改性沥青,并采用黏温指数VTS、针入度指数PI和塑性温度范围等评价了TOR对橡胶沥青高温黏度和施工和易性的影响;通过车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和低温小梁弯曲试验等室内试验,评价了掺加TOR的橡胶改性沥青的路用性能。结果表明,国产TOR能够明显改善橡胶沥青混合料的施工和易性,可使施工温度降低15~25℃,并且混合料路用性能结果显示,国产TOR对干法制备橡胶沥青混合料中胶粉与沥青之间的反应有进一步的促进作用,可以使混合料的路用性能有进一步的提高,且对干法工艺可能引发的病害起到遏制作用。