玄武岩纤维对老化沥青混合料路用性能的影响

为研究玄武岩纤维对老化沥青混合料路用性能的影响,通过车辙试验、低温弯曲小梁试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验研究了玄武岩纤维对沥青混合料抗老化性能的作用。试验结果表明:虽然玄武岩纤维沥青混合料的动稳定度随老化时间增加,但相对于普通沥青混合料而言,其增加的幅度减缓,提出采用相对变形率作为老化性能评价指标;玄武岩纤维延缓了沥青混合料老化性能的衰变,使得老化后的混合料低温抗裂性改善;经短期老化和长期老化后玄武岩纤维沥青混合料水稳定性能均优于普通沥青混合料,且玄武岩纤维显著降低了长期老化试件的未冻融劈裂强度,因此在应用中应适当增加碾压次数。     

复合纤维沥青混合料路用性能研究

为研究KTLG2改性和KTLF1复合改性纤维对沥青混合料路用性能的影响,选取木质素纤维、玄武岩矿物纤维,在纤维最佳掺量下通过车辙试验、低温弯曲试验、抗疲劳试验、浸水马歇尔和冻融劈裂试验,分别对沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性能和水稳定性进行分析。结果表明:复合纤维的高温性能与普通沥青混合料、木质素纤维和玄武岩纤维相比有较大程度提高;复合纤维的低温应变能较普通沥青混合料有较大幅度增长,与其他两种纤维相比也有优势;两种复合纤维的疲劳性能差异不大,比普通沥青混合料、木质素纤维和玄武岩纤维有明显提高;复合纤维的水稳定性较其他两种纤维均有较大提高。     

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。     

沥青组分对粘附性能影响的灰关联分析

为研究沥青组分对粘附性的影响,基于沥青四组分及沥青与粗集料的粘附性试验数据,利用灰关联方法分析了沥青质、芳香分、饱和分、胶质、胶质与沥青质含量之和、胶质与沥青质含量之比等因素对沥青与花岗岩及玄武岩两种典型集料粘附性能的作用关系,得出各因素的灰关联度排序结果。结果表明,灰关联方法用于分析各沥青组分因素对沥青与粗集料粘附性能的影响能获得较好的结果。胶质含量对沥青与石灰岩和玄武岩的粘附率与粘附性等级具有较高的影响程度;胶质含量愈多,对沥青与集料的粘附性影响程度愈高。胶质与沥青质之比对粘附性指标具有较低的影响程度。为提高沥青与集料的粘附性能,对于不同酸碱性质的集料,选择沥青时应注意不同组分的比例关系。     

干线公路沥青路面设计参数对结构应力的影响

为了合理选择干线公路沥青路面结构设计参数,提高其在使用年限内的性能,应用BISAR程序,选取代表路段,分析了干线公路沥青路面结构参数对基层底面应力的影响,并采用正交试验法进行了结构层参数变化的敏感性分析.研究结果表明:面层底部压应力与基层底部拉应力随着各结构层厚度的增大均逐渐减小,而路面各结构层模量的变化对结构层应力影响不同,面层底部压应力与基层底部拉应力基本随着面层与基层模量的增大而上升,而随着底基层与土基模量的增大则减小.对基层层底应力,各因素影响显著性程度不一样,基层与底基层厚度与模量的变化对其影响显著.因此在干线公路沥青路面设计与施工中,应注重基层与底基层的厚度与刚度.     

土工格室处理高速公路拓宽结合部分析

为了解土工格室处理高速公路拓宽结合部的效果,使加宽部分路堤和既有道路更为紧密地衔接形成整体,减少新老路堤的不均匀沉降,应用有限元分析土工格室铺于新老路基结合处不同层位时路基顶面各关键点的侧向位移、竖向沉降和最大差异沉降.结果表明,土工格室的铺设可以减少路基的侧向位移和差异沉降,且铺于基底和基顶时效果最好,可以提高路基整体刚度和地基承载能力.     

改性彩色沥青路面色彩耐久性与抗滑性能研究

为提高彩色沥青路面色彩耐久性并研究其抗滑性能,采用有机硅-聚丙酸酯(silane-modified polyacrylate, SMP)对彩色沥青玛蹄脂碎石混合料(color stone mastic asphalt, CSMA)和彩色开级配抗滑表层(color open graded friction course, COGFC)2种混合料改性,借助小型加速加载设备进行对彩色沥青路面进行色彩耐久性评价,并通过三维扫描仪进行路面纹理信息采集,分析路面三维参数与其抗滑性能之间的关系。结果表明,SMP改性剂可有效提高CSMA、COGFC两种混合料的抗磨耗能力,提升彩色沥青色彩耐久性;CSMA及COGFC路面抗滑性能受到不同三维参数的影响,路面的摩擦系数模型由各自相关因子控制,增加路面暴露的集料数量和使用尖角集料能使彩色沥青路面的抗滑性能得到提升。     

碳纳米管/SBS复合改性沥青低温蠕变性能

为探究碳纳米管/SBS复合改性沥青的低温蠕变性能,采用弯曲梁流变试验对复合改性沥青低温性能进行评价,探究老化对低温性能的影响,采用Burgers模型分析其不同状态下的粘弹性参数,采用综合柔量评价了复合改性沥青的低温抗裂性能。结果表明,较低掺量的碳纳米管可以改善SBS改性沥青的低温蠕变性能,但其掺量较高(>0.9%)时整体低温性能又会受到影响;老化使得复合改性沥青的低温性能变差,并且老化程度越深,低温性能下降越明显;在SBS改性沥青中掺入碳纳米管会降低改性沥青的应力松弛能力,使其更加趋于弹性体,对改性沥青的低温性能产生不利影响。从低温蠕变性能角度评估,碳纳米管的最佳掺量范围约为0.6%～0.9%。     

纳米碳酸钙改性沥青的DSC分析

研究了纳米碳酸钙改性沥青的路用性能,应用差示扫描量热分析法(DSC)对纳米碳酸钙改性沥青进行了试验分析,从吸热量和比热容两个方面研究纳米碳酸改性沥青高温稳定性和温度敏感性,探讨温度稳定性改善机理.研究表明,纳米碳酸钙能够提高基质沥青高温稳定性;比热容物理意义明确,测量方便,可以评价沥青的高温稳定性质.