挤出法轿车轮胎橡胶沥青混合料路用性能研究

采用挤出法生产的轿车轮胎橡胶粉制备橡胶沥青,并对橡胶沥青混合料进行间断级配(SMA-13)设计。通过路用性能试验,评价不同掺量(质量分数分别为20%、30%、40%)的挤出法胶粉对沥青混合料路用性能的影响,同时优选最佳胶粉掺量。研究结果表明:挤出法胶粉能明显提升橡胶沥青混合料的路用性能。30%掺量橡胶沥青混合料的动稳定度为3 398次/mm,破坏时的最大弯拉应变为2 866.85με,浸水残留稳定度为107.71%,冻融劈裂强度比为77.6%。结合施工和易性考虑,30%掺量的橡胶沥青混合料综合性能最优。     

基于疲劳性能的应力吸收层混合料设计指标

以基质沥青与胶粉搅拌制备橡胶沥青,以基质沥青与SBS改性剂搅拌制备SBS改性沥青,然后分别采用相应的级配设计橡胶沥青应力吸收层混合料和SBS改性沥青应力吸收层混合料.选取目前常见的Strata应力吸收层混合料为对比材料,通过大量四点弯曲小梁疲劳试验（15℃）对这3种改性沥青混合料进行1500×10-6应变下的疲劳试验,分析混合料疲劳寿命与胶粉掺量(质量分数)、SBS改性剂掺量(质量分数)及改性沥青针入度、软化点、黏度的关系.结果表明：Strata应力吸收层混合料在1500×10-6应变下的疲劳寿命为302023次,因此以1500×10-6应变下疲劳寿命≥3×106次作为应力吸收层混合料的设计指标.橡胶沥青应力吸收层混合料疲劳寿命与胶粉掺量和橡胶沥青177℃黏度具有很好的相关性,按设计指标进行橡胶沥青应力吸收层混合料设计时,要求胶粉掺量为19.6%～20.5%,橡胶沥青177℃黏度维持在3.4～3.6Pa·s.SBS改性沥青应力吸收层混合料疲劳寿命与SBS改性剂掺量和SBS改性沥青针入度、软化点、135℃黏度具有很好的线性相关性,按设计指标进行SBS改性沥青应力吸收层混合料设计时,若A型、B型SBS改性剂混合使用,则要求SBS改性剂掺量≥6.5%,SBS改性沥青针入度≤5.1mm,SBS改性沥青软化点≥93℃,SBS改性沥青135℃黏度≥1.95Pa·s;适当加大油石比和调整级配中关键筛孔通过率可增大SBS改性沥青应力吸收层混合料疲劳寿命;B型SBS改性剂更适合用在SBS改性沥青应力吸收层混合料设计中.     

密级配橡胶沥青混合料配合比及性能研究

为研究密级配橡胶沥青混合料的配合比和路用性能,本文检验原材料性能,选取合适的矿料级配,按照马歇尔设计方法确定密级配橡胶沥青混合料的最佳油石比,研究此油石比下混合料的路用性能。试验结果表明:密级配橡胶沥青混合料的动稳定度为3182次/mm,残留稳定度为88.5%,BPN值为53.36,其高温稳定性、水温定性和抗滑性能均满足规范技术指标,可在混合料中添加适当抗车辙剂来提高混合料的高温稳定性。     

钢渣开级配透水沥青混合料及性能研究

以钢渣作为粗集料,石灰岩为细集料,采用SBS改性沥青配制开级配钢渣透水沥青混合料(OGFC-16).在最佳油石比下,该混合料的析漏值、肯塔堡飞散损失量均满足相关规范要求,其马歇尔稳定度为8.6kN,动稳定度为3 316,劈裂强度比为83.5%,渗水系数为41.2,车辙摩擦系数(摆式)为70.7,可以保证道路长年使用的行车安全性,节约大量的道路养护成本.     

防滑降噪沥青混合料配合比设计及性能研究

防滑降噪沥青路面具有良好的降噪、排水、抗滑性能。以河北省S335公路防滑降噪沥青路面试验段实体工程为依托,通过跟踪观测和大量的室内外试验,从原料选择、混合料配合比设计、路面耐久性能等方面对防滑降噪沥青路面进行系统的研究。确定初拟目标级配,通过飞散、析漏试验确定沥青混合料的最佳油石比,并对防滑降噪沥青混合料的耐久性能进行研究。结果表明:当目标空隙率为21%时,混合料的飞散损失小于12%,马歇尔稳定度达到12 k N,动稳定度接近5000次/mm,路用性能远优于JTG F40—2004《公路沥青路面施工技术规范》要求。     

布敦岩矿料的沥青混合料路用性能

以70号A级道路石油沥青为依据,实施了6种不同布顿岩矿料掺量的6种AC20矿料级配的布顿岩沥青混合料路用性能研究。结果表明,布敦岩沥青原材料中的岩矿料对矿料级配组成与路用性能均影响较大;合理选择布敦岩沥青油石比可显著提高综合路用性能,较优油石比为0.7%～1.3%时的路用性能接近于SBS 改性沥青混合料,但对提高水稳定性能力有限;布敦岩沥青最佳掺量为23.7%,与布敦岩沥青原材料自身的油石比几乎相同。     

高掺量胶粉/SBS改性沥青及其混合料的路用性能

为了提高废旧轮胎利用率,降低沥青生产成本,发挥胶粉和SBS两种改性沥青的优势,通过优化制备工艺和材料掺量,研究沥青的三大指标、黏度、弹性恢复、储存稳定性,确定了胶粉/SBS复合改性沥青的胶粉最佳掺量为42%,裂解剂的最佳掺量为1.5%。以制备的高掺量复合改性沥青混合料为主要研究对象,其他5种沥青混合料为对照组,包括基质沥青混合料、3%SBS改性沥青混合料、21%普通掺量的胶粉改性沥青混合料、42%高掺量胶粉改性沥青混合料以及21%胶粉+3%SBS普通掺量复合改性沥青混合料,通过车辙试验、低温小梁弯曲试验等分析各个改性沥青混合料的性能。结果表明,比起其他5种沥青混合料,高掺量胶粉/SBS复合改性沥青混合料有优异的高温抗车辙、低温抗开裂和水稳定性,为进一步研究胶粉/SBS改性沥青的应用起到了推广作用。     

不同温度与荷载作用下的胶粉复合改性沥青混合料抗车辙性能试验研究

探讨了不同荷载、不同温度对胶粉复合改性沥青混合料高温性能的影响,并对黏结料分别为基质沥青、SBS改性沥青、胶粉改性沥青及胶粉复合改性沥青的4种类型混合料抗车辙性能进行对比分析。采用车辙试验机,对碾压成型的试件,参照"沥青混合料车辙试验"T0719—2011中规定的方法进行车辙试验,得出了4种沥青混合料在不同荷载、不同温度下的动稳定度DS,并对动稳定度DS进行分析:掺加复合剂后,胶粉复合改性沥青混合料的抗车辙性能改善显著,且温度与荷载越大,改善效果越明显。     

硅粉/SBS复合改性沥青混合料高温性能研究

采用高速剪切工艺制备硅粉/SBS复合改性沥青,通过车辙试验和浸水车辙试验分析了油石比、短期老化、碾压次数、水、温度和荷载对混合料高温性能的影响。结果表明:对于AC16型硅粉/SBS改性沥青混合料,马歇尔试验确定的最佳油石比较车辙试验动稳定度最大时对应的油石比增大约0.3个百分点;老化会使硅粉/SBS改性沥青混合料的动稳定度增大;随着碾压次数的增多,动稳定度先增大后减小,碾压次数15次时动稳定度达到最大;水的存在会使动稳定度大幅下降;随着温度升高,动稳定度减小;随着荷载的增大,动稳定度大幅下降,粗集料含量较多时下降幅度较小。     

双层排水降噪沥青路面混合料目标配合比设计

通过试验得出如下结论:辉绿岩、石灰岩石屑可用作排水沥青混合料中粗细集料,壳牌沥青、RST沥青和橡胶沥青均可用作排水沥青混合料中高黏改性沥青。建议双层排水沥青路面下面层OGFC-13矿料级配采用美国NCAT矿料级配的中值,上面层OGFC-10矿料级配采用中国JTG F40规范级配范围的中值。通过谢伦堡析漏试验和肯塔堡飞散试验,得出OGFC-13最佳油石比壳牌沥青混合料为5.0%,RST沥青混合料为5.0%,橡胶沥青混合料为5.3%;GFC-10最佳沥青用量壳牌沥青混合料为5.3%,RST沥青混合料为5.3%,橡胶沥青混合料为5.6%,该结果业经马歇尔试验验证。