水性环氧冷补沥青的性能与制备工艺

为克服常见冷补沥青的性能缺陷,改善冷补沥青混合料的坑槽填补效果,基于路面坑槽修补要求,提出了水性环氧冷补沥青(以下简称新型冷补沥青)的性能试验评价方法,并研究了环氧组分掺量、固化剂用量、制备时间和制备温度对新型冷补沥青性能的影响,分析了各因素对其黏度、黏附性、储存稳定性及残留物性质等的改善效果,提出了新型冷补沥青的最佳组成和制备工艺.结果表明:水性环氧组分能够显著改善新型冷补沥青的性能;综合考虑冷补材料的施工和易性、存储稳定性以及路用性能,水性环氧组分的掺量宜控制在1%～2%(质量分数),环氧树脂与固化剂的最佳质量比为3∶1,新型冷补沥青的制备温度为110～120℃,制备时间为30min(掺配前)+5min(掺配后).     

基于矿料界面滑移剪切行为的高温性能试验方法

文章采用基于矿料微细观作用行为的宏观试验方法评价沥青混合料的高温性能,对不同级配的沥青混合料进行滑移剪切试验和车辙试验,并对试验指标进行相关性分析。结果表明,在滑移剪切试验的指标中,滑移剪切能EI与车辙动稳定度DS的相关性最好,EI作为滑移剪切试验的评价指标,能更加全面地评价沥青混合料的高温稳定性。文中推荐了60℃时加载速率20mm/min的滑移剪切试验条件。     

基于圆柱形芯样的沥青路面现场抗车辙性能评价标准

为评价沥青路面的现场抗车辙性能是否合格,需要建立沥青路面现场抗车辙性能评价标准.首先,在实验室内成型板式试件和旋转压实试件进行车辙试验,建立两类试件动稳定度的换算公式.其次,在路面施工现场取料成型板式试件,并在相应位置钻取圆柱形芯样开展车辙试验,修正两类试件动稳定度的换算公式.再次,通过不同厚度芯样试件的车辙试验对换算公式进行厚度修正.最后,结合中国现有规范对板式试件动稳定度的技术要求,建立基于圆柱形芯样的沥青路面抗车辙性能评价标准.研究表明:改性沥青路面芯样的厚度为4 cm、5 cm、6 cm时,70 ℃的动稳定度应不小于2800 次/mm、2400 次/mm、2250 次/mm;基质沥青路面芯样的厚度为5 cm、6 cm时, 60 ℃的动稳定度应不小于3450 次/mm、3200 次/mm.     

基于重复加载蠕变试验的沥青混合料高温性能研究

为了研究沥青混合料的高温蠕变特性,选取AC-13、AC-16和AC-20 3种不同类型的沥青混合料,在室内进行重复加载蠕变试验,并从蠕变曲线中提取相关的力学参数分析其变化规律,结合车辙试验结果,论证评价指标的可行性。结果表明,斜率b、组合参数εp/Fn与车辙试验指标的相关性较好,而永久应变εp和截距a与车辙试验结果的相关性较差,流动次数Fn存在局限性;对于组合试件,εp/Fn与车辙深度值的相关性最好。因此建议采用εp/Fn作为沥青混合料的高温性能评价指标,从而为沥青路面车辙预估模型的研究及混合料设计提供参考价值。     

沥青混合料压实特性影响因素研究

压实是沥青路面生产建设中的关键环节,为了研究沥青混合料压实特性及其影响因素,文中结合沥青混合料旋转压实(SGC)曲线,分析了沥青混合料压实特征不同参数(压实能量指数CEI,混合料旋转压实曲线两个平均斜率K1、K2)的物理意义,并且进一步研究了混合料压实特征参数与沥青混合料材料组成(级配、沥青用量)及成型温度之间的关系。研究发现,中值级配的混合料在施工过程中较其它级配更容易被压实,而随着油石比的增加,混合料的可压实性表现出线性增长的趋势,另外,研究也发现混合料只有在合适的温度范围才有较好的可压实性,并非温度越高越好。     

再生沥青混合料配合比设计参数研究

为弥补目前规范中再生沥青混合料配合比设计过程的不足,基于厂拌热再生技术对再生料配合比设计参数展开研究。根据回收SBS改性沥青混合料燃烧炉试验结果发现,路面在使用一定年限后,混合料的油石比降低,集料有细化现象,其中大粒径集料较易细化成中等粒径的集料,中等粒径的集料细化速度变缓,小粒径集料则基本不变;此外,再生料级配和最佳油石比的大小与其集料密度、最大理论相对密度关系密切,根据统计学原理及大量数据分析可知,使用"比例法"、"流程法"分别确定集料密度值和最大理论相对密度值更切合实际。     

沥青混合料黏弹性响应影响因素分析

选择3种级配的沥青混合料进行不同温度和应力水平的蠕变试验,根据应力应变关系得到的蠕变柔量曲线获取Burgers黏弹性模型参数,分析温度、应力水平、矿料级配以及老化作用对沥青混合料黏弹性的影响.结果表明,随着温度的升高,3种沥青混合料的E1、η1、E2、η24个参数总体不断降低,即沥青混合料软化、模量减小,但不同温度下3种混合料的黏弹性参数排序并不相同;应力水平对沥青混合料的黏弹性能有显著影响,处于中间荷载水平0.5 MPa时4个黏弹性参数的区分度最大,但不同级配的沥青混合料对应力水平的响应存在差异,公称最大粒径相近的混合料的某些黏弹性参数变化趋势较一致;老化是沥青混合料黏弹性变化的重要原因,但短期老化和长期老化的影响并不相同.     

沥青混合料组合结构车辙变形及力学特性研究

为研究组合结构试件的高温变形特性,分别采用2种沥青混合料制备总厚度相同、不同厚度组合的车辙板和圆柱形试件,进行车辙试验和单轴重复加载永久变形试验,分析组合试件的车辙变形行为和力学特性,讨论力学参数与车辙动稳定度和车辙变形的关系,并针对组合结构进行数值模拟分析,分析不同结构组合试件在荷载下的变形行为差异.研究结果表明,不同厚度组合的试件重复荷载变形特性存在较大的差异,在相同荷载次数下S(4/6)变形最小,即具有最好的抗永久变形性能,力学参数εp/Fn可以反映组合结构试件的高温变形性能.不同组合结构的最大剪应力及其出现的位置不同,S(4/6)试件的最大剪应力最小而且分布于高温性能较好的上面层,其抗永久变形能力最好.     

道路沥青热氧老化模拟试验研究

沥青材料的抗老化性能是沥青路面耐久性的关键影响因素,室内模拟老化试验是研究沥青抗老化性能的重要方法．为了对比不同试验方法的老化效果,对5种沥青进行了延时旋转薄膜烘箱老化（RTFOT）、压力老化（PAV）以及自行设计的60℃烘箱老化试验,并与自然老化路面的回收沥青指标进行了对比分析、结果表明,上述3种老化试验方法的老化效果之间有很好的对应性和等效性,都能较好地反应实际路面沥青的长期老化行为;虽然不同方法的老化温度和氧浓度存在差异,但其老化机理都是氧化反应,并无本质区别,认为RTFOT老化试验可以作为模拟沥青长期老化的试验方法．     

沥青混合料高温蠕变变形行为及机理

采用3种级配沥青混合料,在不同温度条件和应力水平下进行静态蠕变试验,根据应力应变关系得到了稳态蠕变速率,讨论了温度和荷载应力对沥青混合料稳态蠕变速率的影响,并通过稳态蠕变速率与温度、应力水平的量化关系获得了应力指数和蠕变激活能,并分析了沥青混合料的蠕变行为与机理.研究表明:虽然3种沥青混合料的稳态蠕变速率均随温度和应力水平的提高而逐渐增大,但它们的应力指数相差不大,均小于3,属于矿料界面位错机理控制的扩散蠕变;沥青混合料蠕变激活能与车辙动稳定度相关性较好,可以反映该混合料的高温稳定性,其中中型级配AC-16沥青混合料的蠕变激活能最高;公称粒径大小不是影响沥青混合料高温性能的决定性因素.