玄武岩纤维掺量对大空隙沥青混合料动态模量及相位角的影响

为了研究温度、频率、玄武岩纤维掺量对大空隙沥青混合料动态模量和相位角的影响,采用单轴压缩动态模量实验研究玄武岩纤维掺量分别为0％、0.1％、0.3％的大空隙沥青混合料在5种温度及6种频率下的动态模量值及相位角.结果 表明,大空隙沥青混合料的动态模量值随温度升高而降低,随荷载频率增加而增加.大空隙沥青混合料相位角在每个频率下都随温度的增加先增大后减小.在高温条件下,随着荷载频率的增加,相位角也随之变大;温度低于35℃时,随着荷载频率的增加,相位角随之减小.相比未掺加玄武岩纤维的大空隙沥青混合料,纤维掺量为0.1％、0.3％时,在低温(-10℃)下,其动态模量值更小,相位角更大,具有更好的低温抗裂性能;在高温(50℃)时,动态模量值更大,相位角更小,具有更好的高温稳定性.特别是纤维掺量为0.3％时,低温抗裂性和高温稳定性更好.结合时温等效原理,通过Origin软件,采用西格摩得模型对实验结果进行非线性拟合,拟合结果表明掺加0.3％玄武岩纤维可以更好地提高大空隙沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性,为路面结构设计提供有价值的参考依据.     

基于CAM模型的热再生沥青混合料动态粘弹特性研究

为研究再生剂对沥青混合料动态粘弹特性的影响,分别选用重石油基与生物油基两种再生剂制备再生沥青及沥青混合料,并分别在不同掺量下进行沥青三大指标试验以及沥青混合料动态模量试验,根据时温等效原理及改进的Christensen-Anderson-Marasteanu(CAM)模型分析了再生沥青混合料的动态粘弹特性。结果显示,随着再生剂掺量的增加,沥青混合料回收料(RAP)的沥青针入度、延度升高,软化点下降,再生剂的掺入显著提高了沥青的延展性,综合考虑经济与路用性能,以12%(质量分数)作为再生剂最佳掺量并进行混合料动态模量试验。两种再生剂均改变了RAP的感温性与粘弹特性,使再生沥青混合料动态模量降低而相位角升高;改进的CAM模型能够良好拟合再生沥青混合料的动态模量和相位角随频率的发展变化,拟合精度均在0.950以上。两种再生沥青混合料动态模量与相位角大小关系受加载频率影响,当加载频率高于10 Hz后,生物油基再生沥青混合料动态模量更低而相位角更高,当加载频率低于0.01 Hz时则相反,这对于同时提高沥青混合料高温稳定性及低温抗裂性是有利的。     

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。     

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。     

环氧沥青和SBS改性沥青混合料的路用性能研究

对比分析了环氧沥青混合料试件(A)和SBS改性沥青混合料试件(B)的高温抗车辙性能、低温抗裂性能和水稳定性,并进行了动态模量的测试。结果表明,试件(A)的动稳定度要明显小于试件(B),但是都满足高温抗车撤试验的动稳定度要求(≥3 000次/min),试件(B)的动稳定度相较试件(A)约提高50.44%。试件(A)的硬脆程度较试件(B)更高,低温抗裂性能要低于试件(B),但是2组试件的低温抗裂性都满足规范要求。试件(A)和试件(B)的TSR都满足沥青混合料试件对TSR的要求(≥80%),且前者具有更好的水稳定性。无论是试件(A)还是试件(B),其动态模量都会随着温度升高而呈现逐渐降低的趋势,但在相同温度和频率下,前者的动态模量都要高于后者。     

玄武岩纤维对不同级配环氧沥青混合料性能的影响研究

通过将不同掺量的玄武岩纤维掺入三种AC级配环氧沥青混合料中进行改性,以动稳定度、最大弯拉应变、浸水残留稳定度、冻融劈裂强度比及疲劳寿命次数为试验指标,系统研究了玄武岩纤维掺量对不同AC级配环氧沥青混合料路用性能的影响规律。结果表明：通过增大级配公称最大粒径可以改善环氧沥青混合料的高温稳定性,但不利于其低温抗裂性、水稳定性及抗疲劳性,故建议选择公称最大粒径较小的级配;掺入玄武岩纤维能够有效改善环氧沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性及抗疲劳性;掺入玄武岩纤维虽对环氧沥青混合料的抗水损害能力有所影响,但仍满足规范使用要求;玄武岩纤维改性环氧沥青混合料的推荐掺量为6%,有利于提升其使用性能及寿命。     

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.     

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。     

高掺量胶粉改性沥青混合料动态粘弹性分析

为了研究高掺量胶粉改性沥青混合料的动态粘弹性特性,选择3种级配和2种掺量的胶粉改性沥青混合料进行AMPT试验,测定混合料的动态模量和相位角,分析级配、胶结料、加载频率和温度对胶粉改性沥青混合料动态响应参数动态模量和相位角的影响.试验表明,级配类型和胶结料分别对胶粉改性沥青混合料的粘弹性具有明显的影响;混合料的动态模量随着加载频率的降低而逐渐减小;随着温度的升高,动态模量逐渐降低.当加载频率一定时,相位角随着试验温度的增加呈现先增大后减小的趋势;当加载频率增加时,相位角在低温环境(5℃)时逐渐衰减,相位角在高温环境(35℃、50℃)时逐渐增大,在中间温度(20℃)时呈现先上升后下降的趋势.     

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%。