抗滑表层沥青混合料试验参数研究

针对近年来沥青路面抗滑表层混合料在生产中暴露出来的耐久性差、抗滑能力不持久等问题 ,认为不能简单的对这一级配形式予以否定 ,并尝试通过对其击实次数、空隙率指标等关键试验参数进行调整以改善其路用性能。在理论分析与试验研究的基础上 ,提出在抗滑表层混合料配合比设计中 ,将规范要求的马歇尔试件双面 5 0次击实改为 75次 ,同时相应降低空隙率要求 ,对保持路面抗滑性能与耐久性能之间的平衡、提高混合料的各项路用性能具有重要的意义     

SBS改性沥青的黏温特性研究

SBS改性沥青的黏温特性与普通沥青不同。用目前的黏度测试方法测试SBS改性沥青黏度,根据黏温曲线确定的SBS改性沥青混合料的拌和与压实温度过高,过高的拌和与压实温度会引起SBS改性沥青的老化、环境和生产安全问题。从改性沥青的高温流变特性入手,分析改性沥青的黏度试验方法,研究SBS改性沥青的黏度变化规律。由试验结果可知,当温度低于150℃时,黏度对温度的依赖性很大,但是当温度高于150℃时,黏度对温度的依赖性逐渐减小;随着温度的升高,SBS改性沥青的黏度值对剪切速率的依赖性逐渐减弱。因此在测试SBS改性沥青的黏度时,必须在试验温度下规定相应的剪切速率,这对合理确定SBS改性沥青的拌和与压实温度至关重要。     

SBS-PU高黏高弹沥青材料组成及工艺参数研究

通过对基质沥青、聚氨酯(PU)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)等原材料的优选和分析,采用共混复合改性技术研发了一种新型的SBS-PU高黏高弹沥青.通过红外光谱(FTIR)、多应力蠕变恢复(MSCR)和动态剪切流变(DSR)试验,分析了SBS-PU高黏高弹沥青的改性机理、高温流变性能和储存稳定性.同时结合灰色关联熵分析及沥青性能变化规律,确定了改性工艺关键参数.结果表明:SBS与PU复合改性可有效提高沥青的黏弹性能,使其达到高黏高弹特性;SBS-PU复合改性过程兼具物理和化学改性;PU化学改性有助于SBS-PU高黏高弹沥青获得优异的高温流变性能和储存稳定性.推荐工艺参数为:剪切温度170℃,剪切速率4000r/min,剪切时间50min,发育时间60min.     

纤维在沥青混合料中的应用研究

选用工程中常用的几种纤维,结合工程应用要求,试验分析了纤维的吸湿性、耐热性,并通过网篮析漏试验、动态剪切试验和沉锥试验,讨论了纤维对沥青的稳定和吸附作用,以及纤维对沥青混合料“加筋”效果和作用机理。研究表明有的纤维“吸附、稳定”性能好,而有的纤维“加筋、桥接”效果好,在应用纤维时,应根据纤维的主要特点以及沥青混合料的使用要求来选用。     

非线性微分动力学模型的沥青老化行为

为了研究沥青的老化行为及抗老化性能,将沥青进行旋转薄膜烘箱老化（RTFOT）和60℃烘箱老化试验,并从不同使用年限的路面回收老化的沥青,采用非线性微分动力学模型对不同老化方式的沥青粘度进行拟合,根据模型参数讨论了沥青在不同老化条件下的性质变化和老化速率,并分析了老化机理的差异。结果表明,非线性微分模型可以有效地模拟沥青室内和野外老化进程,模型参数L和r可以实现对老化状态和老化速率的量化。不同老化温度下,沥青都有其对应的极限老化状态。RTFOT老化与野外老化的极限老化程度约为60℃烘箱老化的4～5倍,RTFOT老化6h与野外老化6a的老化效果接近,延时的RTFOT老化方法可以模拟实际路面沥青的长期老化。     

纤维对沥青混合料高温性能影响分析

采用动态剪切流变仪(DSR)和车辙试验仪对聚丙烯腈纤维,聚酯纤维与木质素纤维等不同类型纤维沥青胶浆及纤维沥青混合料进行研究,分析了纤维增强沥青混合料强度形成机理.结果表明,纤维显著提高了沥青胶浆的高温抗车辙性能,且较低温度时纤维改善效果优于较高温度时;纤维类型与纤维用量对沥青混合料高温稳定性有较大影响,建议根据不同类型纤维的动稳定度与纤维用量关系曲线确定该类纤维最佳用量.     

沥青混合料级配离析模拟及判定标准研究

沥青混合料离析会严重影响沥青路面质量均匀性,为了定量分析与评价沥青混合料离析情况,在室内设计了重度、中度、轻度、细集料和无离析5种离析程度不同的沥青混合料,分别测定其高温稳定性、水稳定性、表面特征系数和体积参数,根据发生级配离析的沥青混合料的路用性能变异情况,建立了基于体积指标的沥青路面离析判定标准.结果表明:离析对于混合料性能变异影响显著,与无离析混合料相比,当混合料发生细集料离析时,其动稳定度和空隙率显著下降,残留稳定度、冻融劈裂强度比和沥青饱和度分别提高;当混合料发生重度离析时,其动稳定度、残留稳定度、冻融劈裂比和沥青饱和度分别下降,而空隙率有一定程度提高;基于体积参数指标的沥青混合料非均匀性标准可用于指导沥青混合料离析的定量分析和评价,进而判定沥青路面发生离析的可能性.     

非线性微分动力学模型的沥青老化行为

为了研究沥青的老化行为及抗老化性能,将沥青进行旋转薄膜烘箱老化（RTFOT）和60 ℃烘箱老化试验,并从不同使用年限的路面回收老化的沥青,采用非线性微分动力学模型对不同老化方式的沥青粘度进行拟合,根据模型参数讨论了沥青在不同老化条件下的性质变化和老化速率,并分析了老化机理的差异。结果表明,非线性微分模型可以有效地模拟沥青室内和野外老化进程,模型参数L和r可以实现对老化状态和老化速率的量化。不同老化温度下,沥青都有其对应的极限老化状态,RTFOT老化与野外老化的极限老化程度约为60 ℃烘箱老化的4~5倍     

基于温拌沥青性能的不同温拌剂效能评价

为研究不同温拌剂对沥青性能的影响,促进温拌沥青技术的推广应用,选择Sasobit、Aspha-min、ZYF三种温拌剂和SK90#沥青、SBS改性沥青,通过针入度、软化点、延度试验、旋转黏度试验、动态剪切流变试验和弯曲梁流变试验系统地研究不同温拌剂对沥青性能的影响,并根据沥青指标的变化确定ZYF温拌剂的合理掺量。结果表明:Sasobit和Aspha-min可以改善沥青的高温性能,但对低温性能不利;ZYF温拌剂略微降低沥青的高温性能,但能显著改善其低温性能;Sasobit和ZYF温拌剂可显著降低沥青的高温粘度,Aspha-min温拌沥青的粘度略微增大;ZYF温拌剂的合理掺量为沥青用量的4%。     

老化SBS改性沥青二次改性再生工艺及机理研究

为研究老化SBS改性沥青的二次改性再生效果,比较不同工艺对再生效果的影响,首先通过常规试验、SHRP试验选择恰当的SBS改性沥青老化模拟方式,然后对添加SBS改性剂、新沥青进行再生的3种工艺展开研究,并借助红外光谱试验分析不同掺加顺序对老化SBS改性沥青再生效果的影响,确定了改性剂及新、旧沥青的最佳比例和最佳工艺。结果表明:采用RTFOT试验进行老化模拟更加方便、科学,RTFOT试验5h获得的改性沥青指标与服务年龄为7年的SBS改性沥青一致;SBS改性剂、新沥青添加顺序与老化沥青再生效果关系密切,先将SBS改性剂和新沥青混合制备改性沥青,再将改性沥青与老化沥青混合的工艺可使再生沥青性能最佳,其中SBS最佳掺量为4%,新、旧沥青质量比为2。