利用表面自由能法对添加消石灰的WMA水稳定性的研究

温拌沥青混合料在摊铺行业应用越来越多。尽管温拌沥青有许多优点,水稳定性是温拌沥青混合料潜在的不利因素之一,所以有必要在这一领域进行更多的研究,以提高温拌沥青性能。在研究中,熟石灰作为改善沥青混合料的水稳定性的抗剥落剂,用表面自由能法对集料和沥青之间的粘结性进行了分析。该实验采用了石灰岩和花岗岩两种类型的集料,并用asphamin作为温拌剂,熟石灰作为抗剥落剂。结果表明,熟石灰增加了沥青对集料的浸润性,提高了沥青和集料之间的附着力。添加消石灰的样品,沥青-集料与水-集料的表面自由能相差不大。这说明如果发生剥落则需要更多的能量,也就是消石灰提高了温拌沥青混合料的抗水损害性能。     

粗集料棱角性对温拌沥青混合料水稳定性的影响研究

为了研究粗集料的棱角性对温拌沥青混合料水稳定性的影响,采用洛杉矶法对石灰岩粗集料分别磨耗0、250、500、750、1 000次,对不同棱角性的石灰岩粗集料和Sasobit温拌沥青制备而成的温拌沥青混合料进行体积指标和路用性能的测试。试验结果表明:图像分析法可以作为观测粗集料棱角性的方法;粒径较小的粗集料棱角性较高;石灰岩粗集料棱角性随磨耗次数的增加而线性降低;尖锐棱角是影响温拌沥青混合料水稳定性的重要因素之一,它会降低温拌沥青混合料的水稳定性,采用经过磨耗的石灰岩粗集料制备成的温拌沥青混合料水稳定性有大幅度提高。     

两种温拌剂对沥青技术性能的影响研究

对比研究了SasoWAM和Evotherm DAT两种温拌剂及其不同掺量对原样基质沥青的技术性能影响规律。试验研究表明:随着温拌剂掺量的增加,SasoWAM温拌剂对沥青的针入度、软化点、延度、布氏黏度和沥青与粗集料黏附性的影响明显,且黏度在100~110℃区间存在明显拐点,合理掺量应为原样基质沥青质量的2%~3%;而Evotherm DAT温拌剂对沥青的针入度、软化点、延度和布氏黏度的影响不明显,集料黏附性明显增加,合理掺量应为原样基质沥青质量的5%;两种温拌剂的温拌机理不同,不能简单地从温拌沥青混合料指标变化来评价温拌效果。     

温拌再生沥青混合料集料-沥青黏附特性研究

为研究温拌再生沥青混合料黏附特性,根据表面自由能理论,通过测定温拌再生沥青和集料的表面能参数,计算了温拌再生沥青与集料的黏附功.结果表明:温拌剂的添加改善了再生沥青中的极性分量以及Lewis酸、碱作用力,改善了再生沥青的表面自由能,提高了沥青与石料的裹附能力;有水存在时温拌再生沥青-集料黏附功比较大,说明温拌条件下再生沥青混合料的水稳定性可以得到一定改善.     

基于分步设计的温拌沥青混合料温度设计方法

采用沥青混合料轮碾成型机,运用等体积参数原则,研究了Evotherm温拌沥青混合料的集料加热温度、混合料成型温度下限值.结果表明:运用马歇尔-轮碾分步设计法设计的温拌沥青混合料水稳定性及疲劳性能试验结果均优于热拌沥青混合料,其他指标与热拌沥青混合料相当;在材料组成、成型方式相同的情况下,借助热拌沥青混合料成熟的油石比设计方法以及马歇尔-轮碾分步设计法可以较为准确地确定温拌沥青混合料集料加热温度和混合料成型温度,使设计的温拌沥青混合料降温环保效果显著.     

基于表面自由能理论分析沥青-集料界面之间的黏附能力

基于表面自由能理论,对加入Sasobit、RH有机温拌剂的温拌沥青与不同集料(石灰岩和玄武岩)之间的黏附能力进行研究,建立不同体系的黏附模型及水损害模型并计算其黏附功和剥落功;利用能量参数评价不同体系的沥青-集料界面之间的黏附能力。结果表明:无水条件下,温拌剂的加入会提高沥青-集料界面之间的黏附能力,但在有水条件下,温拌剂的加入却剧烈降低了沥青-集料界面之间的黏附能力;同时,集料的性质也会对沥青-集料界面之间的黏附能力有影响,石灰岩较玄武岩更有利于提高沥青-集料界面之间的黏附能力。     

新型温拌改性沥青的研发及其路用性能

为解决目前国内温拌剂对国外温拌技术和知识产权依赖较重、成本较高的问题,自主研发了A型和B型2种新型温拌剂,研究了其对SBS改性沥青针入度、软化点和延度这3大指标及耐老化性能的影响,确定了2种新型温拌改性沥青的拌和及压实温度,并通过红外光谱(FTIR)和热重(TG)试验探究了其作用机理.结果表明:2种新型温拌剂可明显降低沥青的针入度,提高沥青的软化点;A型温拌剂对沥青低温性能有一定负面影响,但仍符合规范要求,B型温拌剂可改善沥青的低温性能;2种新型温拌改性沥青与集料的黏附性良好且2种新型温拌剂可明显降低沥青的施工温度;2种新型温拌剂掺入沥青后发生了化学反应,使沥青黏度明显降低,热失重更加平缓稳定,表现出更好的热稳定性.     

路面废弃水泥混凝土再生集料温拌SMA混合料的试验研究

回收城市道路废弃水泥混凝土路面板块破碎成级配合理的再生集料,并利用发泡沥青温拌技术将其配制成温拌SMA混合料。通过与天然玄武岩集料温拌SMA混合料和热拌SMA混合料的对比试验,研究了路面废弃水泥混凝土再生集料温拌SMA混合料的路用性能。结果显示,路面废弃水泥混凝土再生集料温拌SMA混合料的路用性能指标符合JTG F40—2004《公路沥青路面施工技术规范》要求。     

泡沫温拌沥青混凝土的生产和使用特性研究

泡沫温拌沥青混凝土是一种新型混凝土材料,其中,温拌沥青混合料是一种沥青生产拌合温度介于热拌和冷拌沥青混合料生产拌合温度之间的一种沥青混合料,其性能与热拌沥青混合料类似,经试验满足道路沥青混合料使用性能要求。且与热拌沥青相比降低了拌合温度、简化了生产过程、节约了能源。而在温拌沥青混凝土的基础上采用发泡工艺又能节约沥青质,保护资源,有利于环境保护。本文对泡沫温拌沥青混凝土的特性及技术要求进行研究分析,包括泡沫温拌石油沥青的材料组成、特性、发泡原理分析和制备过程中的技术要求等。用特殊的发泡机加水发泡改变温拌沥青混合料中沥青的形态,使沥青是以泡沫的形态注入到集料中;使得泡沫温拌沥青混凝土在其高温稳定性、低温稳定性和水稳定性等实用性能得以保证的情况下节省材料,环保绿色。     

不同类型沥青混合料的生产能耗对比分析

基于热力学原理,对目前道路建设中常用的热拌沥青混合料、温拌沥青混合料和冷拌沥青混合料的生产耗能进行理论计算并进行对比分析。结果表明:热拌沥青混合料的生产能耗最高,温拌沥青混合料次之,冷拌沥青混合料最低,其中热拌沥青混合料和温拌沥青混合料的生产耗能主要消耗在集料的加热上,冷拌沥青混合料的生产耗能主要消耗在乳化沥青的生产上。     

一种温拌剂对SBS改性沥青性能影响研究

研究了一种自制温拌剂对SBS改性沥青的物理性能和燃烧性能的影响,并通过动态剪切流变仪(DSR)温度扫描试验分析自制温拌剂对SBS改性沥青流变性能的影响。针入度、延度、软化点试验结果表明:自制温拌剂的加入能使沥青的稠度增加,能降低沥青的温度敏感性,提高沥青的高温性能;极限氧指数试验结果表明:温拌剂的加入能提高SBS改性沥青的阻燃性能;温度扫描试验结果表明:与SBS改性沥青相比,掺加6%温拌剂的SBS沥青有更大的复合模量、车辙因子、疲劳因子,更小的相位角,这说明温拌剂的加入提高了SBS改性沥青的车辙性能和疲劳性能。     

温拌沥青混合料配合比设计研究及性能评价

通过试验进行温拌沥青混合料的配合比设计研究,同时将温拌沥青混合料与相同级配、相同油石比的热拌混合料进行了性能对比,据此确定了温拌沥青混合料配合比设计方法。     

温拌阻燃混合料生产配合比设计及优化

依据拌合场热料筛分结果,确定了基准沥青混合料配合比,并根据施工现场状况提出了两个优化的生产配合比。在此基础上,对比了不同温度时各细温拌阻燃沥青混合料的体积指标,并切开成型试件观察试件矿料分布情况及空隙布置,最终确定了温拌沥青混合料生产配合比和最低成型温度。     

温拌沥青路面在隧道内施工的应用

针对云彩岭隧道内温拌沥青路面铺筑技术进行了回顾总结,分别介绍了温拌沥青的特点,温拌混合料的配合比设计及具体施工工艺,经各项检测证明完全符合质量要求,从而证明了温拌沥青在低温条件和封闭环境下施工的可行性。     

沥青混合料在路面中的优化设计与施工

概述了温拌沥青混合料及沥青再生工艺在公路路面施工中的应用价值,分析了温拌沥青混合料的特点和优势,探讨了温拌沥青混合料在路面中的优化设计与施工技术,并展望了新技术、新工艺在沥青混合料施工中的应用。     

基于温度应力的温拌沥青胶结料低温力学性能

为准确评估Sasobit温拌产品对沥青胶结料低温力学性能的影响,同时考虑温拌沥青胶结料在降温过程中所产生的累积和松弛作用,基于小梁弯曲流变(BBR)试验计算获得了温拌沥青胶结料的温度应力,运用Huet模型进行参数拟合并采用统计学方法对温拌产品的影响效果作了进一步分析.结果表明:2%及以上Sasobit温拌产品的加入使得沥青材质变硬,致使温拌沥青胶结料出现更高的低温PG分级、更大的温度应力和更高的临界开裂温度;Huet模型的参数分析和统计学方法分析进一步证实了此硬化影响的存在.     

温拌SBS改性沥青浸水前后的纳观黏附特性

采用原子力显微镜中的力谱技术检测了掺温拌剂Sasobit或Evotherm 3G的温拌SBS改性沥青在不浸水和浸水条件下的纳观黏附力,并基于表面自由能理论对温拌SBS改性沥青的纳观黏附力检测结果进行了验证.在此基础上,探讨了浸水后温拌SBS改性沥青纳观黏附力的变化率,采用数理统计方法分析了温拌SBS改性沥青浸水前后纳观黏附特性的显著性差异.结果表明:采用原子力显微镜中的力谱技术可以直观地得到温拌SBS改性沥青的纳观黏附力;Sasobit温拌剂小幅降低了不浸水条件下SBS改性沥青的纳观黏附力,却增强了浸水条件下SBS改性沥青的纳观黏附力,但浸水前后其纳观黏附力变化率较小;Evotherm 3G温拌剂能同时增强温拌SBS改性沥青在浸水前后的纳观黏附力,且其纳观黏附力变化率较大.     

温拌沥青技术在高架道路整治中的应用

以上海市南北高架道路整治工程为背景,开展了温拌沥青技术的应用研究。包括温拌沥青混合料选型、温拌沥青混合料的室内性能试验、温拌沥青混凝土罩面施工方法以及路用性能验证。研究表明,温拌沥青混合料具有良好的技术性能,温拌沥青技术在高架道路的整治工程中具有良好的适应性。