炭黑改性沥青混合料低温抗裂性能的研究

选用国产普通道路沥青,用炭黑作为改性剂对其进行改性。通过一系列的室内研究,发现改性后的沥青及其混合料的低温抗裂性能均优于原沥青,表现出较好的路用性能。     

乳化沥青冷再生混合料疲劳性能及影响因素

为研究乳化沥青冷再生混合料抗疲劳性能关键影响因素,采用应力控制模式下的间接拉伸疲劳试验,分析应力水平、水泥用量、旧料( relaimed asphalt pavement, RAP)掺量、乳化沥青类型及乳化沥青用量等因素对冷再生混合料疲劳性能的影响规律,最后,基于灰关联熵分析,对各影响因素进行了量化与比较。结果表明：乳化沥青针入度指标、RAP掺量对乳化沥青冷再生混合料疲劳寿命影响最为显著,乳化沥青用量、乳化沥青延度指标影响次之,应力水平、水泥用量影响最小。     

乳化沥青冷再生混合料和易性指标及影响因素

为了研究乳化沥青冷再生混合料和易性,采用自主研发的和易性测试设备,以扭矩值作为乳化沥青冷再生混合料和易性表征指标,研究了不同特性的乳化沥青、回收沥青路面材料( reclaimed asphalt pavement,RAP)掺量及拌和用水量对乳化沥青冷再生混合料和易性的影响规律,分析了乳化沥青冷再生混合料和易性影响因素的显著性,并通过反算水泥初凝时间以及旋转压实成型试件的体积参数是否在规范范围验证了测试方法及指标的合理性.结果表明：再生混合料和易性随着RAP掺量的增加而变差,合适的拌和用水量能显著改善再生混合料和易性;RAP掺量和拌和用水量对再生混合料和易性有显著影响,而乳化沥青特性的影响不明显;乳化沥青冷再生混合料在拌和后存在一个最佳压实时机,推荐扭矩阈值为20 N·m.     

多聚磷酸对沥青混合料高低温性能影响研究

分别采用贯入剪切试验(SD法)和半圆弯拉试验(SCB试验)研究了多聚磷酸对基质沥青混合料、SBS改性沥青混合料、SBR改性沥青混合料高低温性能的影响。试验结果表明,掺加多聚磷酸改性剂可以显著改善沥青混合料高温性能,而对沥青混合料的低温性能有负面影响,但可以通过多聚磷酸与SBS或SBR复配改性的方法来改善其对沥青混合料低温性能的负面影响。     

不同标号沥青的流变性能

借助温度扫描、频率扫描、多重应力蠕变恢复等实验,对20号、30号、50号、70号沥青及其旋转薄膜烘箱老化后沥青的流变性能进行了评价。结果表明：随着温度升高,4种沥青老化前后复数剪切模量和车辙因子均降低,并且老化后的高于老化前;在60℃温度下,无论是在低频还是高频荷载作用下,标号越低,沥青耐剪切变形能力越强,耐车辙性越好,而应力敏感性降低;标号越低的沥青,G-R参数值越大,耐开裂性则降低。     

Sasobit对沥青混合料阻燃性能的影响

通过对添加Sasobit温拌剂的温拌及温拌阻燃沥青混合料进行试验研究,对比分析了其在添加阻燃剂前后混合料在水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性等路用性能方面的变化,并参照GB/T10707—1989橡胶燃烧性能测试标准规定的极限氧指数测试方法,采用改进的试样制备方法,对SBS改性沥青和SBS改性阻燃沥青分别在添加不同掺量Sasobit温拌剂后的阻燃性能进行了试验研究.试验结果表明,Sasobit温拌沥青混合料在添加阻燃剂前后其路用性能均能满足规范要求,可以应用于隧道路面;然而氧指数试验结果表明,蜡基温拌剂Sasobit掺在沥青中有一定的助燃作用,它的添加会使沥青极限氧指数减小,阻燃性能变差,且随着其掺量的增加不断降低.     

沥青的酸值对沥青混合料水稳定性的影响

沥青与石料的粘附性好坏直接影响沥青混合料的耐久性。如果沥青选择不当且不掺外加剂，就很难得到稳定的沥青混合料。为此，探讨了不同性质的沥青对混合料水稳定性的影响，并提出了满足沥青混合料水稳定性指标的沥青酸值范围。酸性石料组成的混合料，必须对沥青进行改性处理后才能满足水稳定性要求。中性石料组成的混合料，当沥青酸值＞３．２ｍｇＫＯＨ／ｇ时，能满足抗水害要求；当沥青酸值＞３．５ｍｇＫＯＨ／ｇ时，混合料间接抗     

冻融作用下沥青混合料抗反射开裂性能研究

采用Overlay tester(OT)对大粒径透水沥青混合料(LSPM)进行多次冻融循环试验,分析了冻融循环作用下LSPM的抗反射开裂性能.结果表明:冻融循环作用对LSPM的抗反射开裂性能具有显著影响;OT试验能有效反映LSPM的抗反射开裂性能,可以用容许破坏次数和荷载损失率来共同评价LSPM抗反射开裂性能,采用指数模型能较好地表征和预测容许破坏次数随冻融循环次数的衰减状况;模拟冻融影响时应至少进行20次冻融循环;橡胶粉改性沥青和SBS改性沥青用于LSPM均具有良好的抗反射开裂性能,但SBS改性沥青混合料受冻融循环作用影响更大,粒径为301μm(60目)橡胶粉改性沥青混合料更适用于长期冻融地区的沥青路面.     

PVP修饰石墨烯对SBS改性沥青流变性能的影响

为研究经聚乙烯吡咯烷酮(PVP)处理后的石墨烯对SBS改性沥青流变性能的影响,通过高速剪切机在SBS改性沥青中掺入PVP修饰石墨烯,制备了石墨烯-SBS复合改性沥青,并采用动态剪切流变仪、温度扫描和线性振幅扫描试验,对复合改性沥青流变性能及抗疲劳性能变化规律进行研究,同时结合弯曲梁流变仪试验探索了复合改性沥青低温抗裂性的变化规律.试验结果表明:PVP修饰石墨烯的掺入能够有效改善SBS改性沥青在高温条件下的抗变形、弹性恢复能力以及抗疲劳性能;PVP修饰石墨烯的掺入对复合改性沥青的低温抗裂性能存在负面影响,但影响不明显.     

沥青感温性指标与沥青组成的灰关联熵分析

沥青的化学组成不同对沥青的物理性能有着不同程度的影响。为了分析这些影响因素的显著性，采用改进的灰关联熵分析法，分析了影响沥青感温性指标的因素，结果表明，这种方法克服了一般灰关联度分析方法的不足，灰熵关联度大小不受分辨系数的影响。影响老化前沥青感温性指标的主要因素是极性芳香分，环烷芳香分，以及中分子尺寸分布和大分子尺寸分布；影响老化后沥青感温性指标的主要因素是沥青的沥青胶体不稳定指数(Ic)和沥青质以及大分子尺寸分布和中分子尺寸分布。