东北地区公路常用沥青的使用性能研究

沥青的使用性能极大决定了沥青混合料的使用寿命。为了研究东北地区道路中沥青材料的使用性能,选取了7种常见的沥青材料,进行了短期老化前后的针入度系列三大性能试验,并通过多应力重复蠕变恢复试验、弯曲梁流变试验以及线性幅度扫描分别研究了沥青材料的高、低温及疲劳等路用性能。试验结果表明:短期老化前后,同标号的LH类基质沥青的针入度系列性能普遍优于HY类沥青,改性沥青性能普遍优于基质沥青,同时改性沥青SBS以及高粘高弹沥青的高温、低温以及疲劳性能更优于基质沥青。未来极有必要建立区域沥青使用性能数据库,从而满足更快捷、更信息化的道路工程建设指导需求。     

混掺纤维沥青混合料耐久性试验研究

采用普通沥青、玄武岩纤维沥青、聚丙烯纤维沥青和复掺纤维沥青等4种混合料进行耐久性试验分析,主要考察了材料多重老化高温性能、多重浸水稳定性能和多重冻融劈裂性能.研究结果显示:普通沥青混合料受高温老化影响最大,掺加玄武岩纤维可缓解材料老化过程;复掺纤维可以促进沥青混合料内部结构的稳定,受水损伤和冻融损伤的影响较低,可提升沥...     

表面活性温拌剂对沥青材料短期老化性能影响

以旋转薄膜加热试验(RTFOT)、薄膜加热试验(TFOT)作为短期老化试验方法,以针入度、软化点、延度及粘度作为常规评价指标,结合SHAP高温动态剪切试验及弯曲梁流变试验,开展GHWM-H8表面活性温拌剂对沥青短期老化性能影响研究。试验结果表明:表面活性温拌剂不仅在降低施工温度方面减缓沥青材料老化,温拌剂材料本身也能一定程度延缓沥青老化,提高温拌沥青抗老化能力。     

炭黑对紫外光老化后沥青及沥青混合料低温性能影响分析

为了探究炭黑对紫外光老化后沥青及沥青混合料低温性能的影响,利用紫外老化箱加速材料老化,通过25℃针入度试验,5℃延度试验,弯曲梁流变试验,沥青混合料低温弯曲和劈裂试验,对炭黑沥青与基质沥青及相应沥青混合料抗紫外老化性能进行对比分析。结果表明：在相同紫外光照条件下,与基质沥青相比,炭黑沥青蠕变劲度升幅小,针入度、5℃延度与m值降幅小。添加炭黑与无炭黑两种沥青混合料在室内辐射1d（等效于林芝地区室外辐射52d）时低温指标下降最快,添加炭黑沥青混合料相较无炭黑沥青混合料应变能密度下降幅度更小,低温劈裂强度变化幅度更低,达到最大老化水平的时间更长,证明紫外光老化后炭黑沥青比基质沥青具有更好的柔性和应力松弛水平,炭黑沥青混合料具有较低的紫外光敏感度与更好的抗光老化耐久性。建议炭黑用于我国青藏高原等紫外线辐射强烈、夏凉冬寒地区的沥青路面工程中,可有效提高沥青路面在紫外光作用下的使用寿命,减少温度裂缝的产生,提高道路使用寿命。     

基于DSR试验的生物重油再生沥青流变性能评价

为研究生物重油再生沥青的流变性能,将生物重油掺入经旋转薄膜烘箱试验（RTFOT）老化的70^#沥青和SBS改性沥青中制备生物重油再生沥青,通过动态剪切流变（DSR）试验研究了沥青的流变性能.结果表明：生物重油的掺入提高了老化沥青的抗疲劳性能、低温抗裂能力和黏性比例,降低了高温抗车辙性能;低频加载易使沥青产生不可恢复的永久性变形;生物重油对70^#老化沥青的再生效果优于老化SBS改性沥青;建议生物重油掺量宜为4%,该掺量下再生沥青的性能可恢复至原样沥青.     

废机油底渣再生剂对老化沥青低温性能影响

为准确评估废机油底渣(WEOB)作为沥青再生剂时对老化沥青低温性能的影响,通过室内旋转薄膜烘箱老化(RTFOT)和40h长期老化(PAV)试验制备老化沥青,然后采用双边缺口拉伸(DENT)试验、扩展弯曲梁流变(Ex-BBR)试验分别研究了原样沥青、老化沥青和添加废机油底渣再生沥青的抗延性断裂性能,以及物理硬化对这3种沥青低温极限分级的影响;采用原子力显微镜研究了原样沥青、老化沥青和再生沥青的微观结构.结果表明:使用废机油底渣会降低老化沥青的容许应变(CTOD)和常规弯曲梁流变仪的低温极限分级,经过长期低温恒温处置后,废机油底渣掺量为10%的再生沥青低温极限分级增加明显;老化沥青中添加废机油底渣并不能恢复原样沥青胶结料的表面微观形态,而且形成了更多的相界.     

硫化橡胶粉改性沥青性能试验研究

以辽河石化90#道路石油沥青为载体,试验分析了不同掺量条件下的硫化橡胶粉改性沥青软化点、针入度、延度、老化性能以及流变性能,对比SBS改性沥青性能分析了橡胶粉掺量对沥青胶浆高温、低温、抗老化性能、弹性恢复性能方面的改善作用.     

纳米蒙脱土对沥青物理流变性能的影响研究

为了改善沥青的物理流变性能,采用蒙脱土对基质沥青及SBS改性沥青进行改性,利用旋转薄膜老化对沥青样品进行了老化以研究其热氧老化性能。通过采用针入度、延度、软化点、动态剪切及弯曲蠕变等试验,对纳米蒙脱土对沥青物理流变性能的影响进行了分析。研究结果表明,在沥青中掺入纳米蒙脱土后有效的提高了老化前后沥青的高温流变性能。然而,纳米蒙脱土的加入对沥青的低温开裂性能存在不利影响。     

沥青紫外线老化仿真系统的建立

探讨了紫外线辐射条件下沥青光氧化的机理,分析了沥青光氧化速率的影响因素,并通过对青藏高原日光辐射强度和波段区间分布的调研,利用室内强紫外线老化环境箱对沥青材料进行室内外紫外线老化模拟对比分析,建立了沥青紫外线老化仿真系统.这对于西部受强日光紫外线辐射地区研究道路沥青光氧化老化提供了一种切实可行的方法.     

再生沥青自愈合影响因素及疲劳性能分析

为研究再生沥青自愈合影响因素及自愈恢复后的疲劳性能,试验选择指标HI_6表征材料自愈性能,选择指标N_(f50)表征材料疲劳性能,利用动态剪切流变(DSR)仪以时间扫描模式进行疲劳-愈合-疲劳循环加载测试,分析了愈合温度、愈合时间、老化程度、损伤程度、再生剂种类和再生剂掺量对再生沥青自愈合性能及疲劳寿命的影响,并通过灰关联理论进行了自愈合关键影响因素分析.结果表明:较长的愈合时间、较高的愈合温度和再生剂掺量对再生沥青自愈度有促进作用,原沥青的老化、再生沥青的损伤均不利于再生沥青的自愈恢复;同种再生沥青之间,自愈度越高则疲劳寿命越长,不同再生沥青之间,自愈度与疲劳寿命之间没有绝对关系;再生沥青自愈合关键的影响因素为愈合温度,其次分别是愈合时间、再生剂种类、原沥青老化程度、损伤程度和再生剂掺量.     

应力吸收层沥青结合料力学性能研究

为了探究应力吸收层沥青结合料的力学性能,选取壳牌沥青、通途沥青、Sk90号+4%SBS及Sk90号基质沥青进行对比试验;对4种沥青分别进行针入度试验、软化点试验、延度试验、旋转薄膜烘箱老化试验、压力老化试验、动态剪切试验、重复蠕变试验;对比分析了4种沥青的基本技术指标、抗老化性能、抗疲劳性能、高温性能。研究结果表明：4种沥青各项基本技术指标优良,具有较好的塑性、耐热性;沥青老化后所有基本技术指标均有所下降,其中延度指标出现大幅度下降;压力老化对于沥青性能的影响大于烘箱老化;壳牌沥青和通途沥青具有良好的抗老化、抗疲劳、抗变形的能力。     

考虑胶浆黏附性的泡沫沥青冷再生混合料性能

采用正交设计方法,研究了粉胶比、沥青老化程度及老化沥青黏附试验温度3个因素对泡沫沥青胶浆与老化沥青间黏附特性的影响.利用自研测试设备,获取了泡沫沥青胶浆与老化沥青间的黏附强度,通过极差分析及方差分析,得到3个因素的影响程度及每个因素下的最优水平;结合泡沫沥青冷再生混合料（CRMFA）干/湿劈裂强度试验,确定了泡沫沥青冷再生混合料的最佳粉胶比.在此基础上,设计了3种拌和工艺.采用冻融劈裂（ITS）试验、车辙试验及无侧限抗压强度试验,分析了拌和工艺对泡沫沥青冷再生混合料路用性能的影响.结果表明：粉胶比对泡沫沥青胶浆的黏附特性影响最大,老化沥青黏附试验温度次之,沥青老化程度的影响最小;泡沫沥青胶浆与老化沥青黏附强度最优水平为粉胶比2∶1+沥青老化程度（85min RTFOT+10h PAV）+老化沥青黏附试验温度50℃;泡沫沥青冷再生混合料的最佳粉胶比为2∶1;拌和工艺对泡沫沥青冷再生混合料路用性能具有显著影响,将粗集料及沥青路面铣刨回收的旧料(RAP)与1/2的泡沫沥青拌和,依次加入细集料、矿粉及水泥,再喷入剩余1/2的泡沫沥青,拌和制备得到的混合料路用性能最优.     

雾封层改善老化沥青性能的室内试验和研究

试验选择4种常用的雾封层材料(TL2000、金熊油、沥再生、科宁)。将4种材料通过一定的方法掺加到SBS老化沥青中,测试其对老化沥青黏度的改善作用。对4种材料的再生性能进行了对比,并通过在同样黏度的条件下,得出4种雾封层的不同掺量。最后将不同掺量的雾封层材料对老化沥青进行改性,测试并对比了经过改性后的老化沥青的针入度、软化点和延度三大基本指标,给出了合适的雾封层用量。     

多尺度纳米材料对再生沥青长期老化性能的影响

研究了由不同掺量有机蛭石（OEVMT）和纳米氧化锌（Nano ZnO）组成的多尺度纳米材料对再生沥青长期热氧和光氧老化性能的影响。利用薄膜烘箱对普通基质沥青进行老化以制得老化沥青,采用熔融共混方法,先将老化沥青、普通基质沥青以及再生剂按照一定的比例混合以制得再生沥青,再将多尺度纳米材料加入到再生沥青中制得多尺度纳米材料改性再生沥青。采用压力老化箱老化（PAV）和加速紫外光老化（UV）分别模拟再生沥青的长期热氧老化和光氧老化条件。通过传统物理性能试验和动态剪切流变试验评价了再生沥青的老化性能。结果表明:添加多尺度纳米材料提高了再生沥青老化前的高温稳定性、剪切变形抵抗力和弹性行为,但一定程度上削弱了其低温塑性变形能力;多尺度纳米材料有效改善了再生沥青长期热氧和光氧老化抵抗力;综合考虑长期老化性能数据,多尺度纳米材料的推荐掺量（质量分数）为1%OEVMT+3%NanoZnO。     

沥青老化影响因素及评价指标分析

总结了道路沥青老化的研究方法及沥青老化的评价指标,分析了影响沥青老化的各种因素,并在此基础上探讨了沥青老化规律的研究步骤,从而有助于进一步认识沥青的老化机理。     

废旧沥青再生的性能试验研究

介绍了再生剂的再生机理和老化沥青的性质,对不同老化程度老化沥青的制备与采样进行了分析,通过对再生沥青感温、高温、低温性能的试验研究和对再生剂的选择及合理搭配的研究,可得到很好的废旧沥青再生效果.     

沥青混合料松弛特性的时间-温度-老化等效关系

通过不同老化程度和不同温度下AC-13C型沥青混合料的应力松弛试验,结合时间-温度的等效关系原理和WLF公式分析,得到了不同老化程度沥青混合料的松弛模量主曲线簇及其黏弹性参数值;以材料黏度的自由体积理论为基础,推导出了沥青混合料的老化程度与温度、时间之间的等效关系式,并通过已有应力松弛试验数据进行了验证.结果表明:老化后的沥青混合料应力松弛特性可以用未老化沥青混合料在较低温度或较低荷载作用时间下的性能来分析.     

基于新型再生剂的SBS改性沥青的流变特性及微观机制

为研究基于新型再生剂的老化SBS改性沥青的流变特性及微观机制,在自制新型热再生剂的基础上,分别采用DSR试验、MSCR试验、FTIR试验以及DSC试验对老化沥青与再生沥青的宏观性能与微观机理进行分析研究,验证再生剂的再生效果.结果表明:随着再生剂掺量的增加,再生沥青的流变性能及恢复能力提升,但同时导致了高温抗剪能力衰减...     

沥青路面还原剂封层试验研究

通过室内试验研究还原剂封层的材料指标、沥青改善性能、防水性能、抗滑性能。研究表明,还原剂封层相对于传统雾封层,其有激活老化沥青作用,并增强路面的防水、抗滑性能,还原剂合理掺量为4%~6%,实际路面的用量为0.5~0.8kg/m2效果最佳,可广泛用于我国沥青路面的预防性养护工程。     

沥青再生剂老化性能分析

针对目前沥青再生剂抗老化性能差的问题,研究测试分析了自制再生剂A与商用再生B的老化性能。研究选择了基质沥青,A再生沥青和B再生沥青为研究对象,通过短期老化和长期老化后沥青针入度、延度和流变指标的变化,分析两种再生沥青的老化性能,并通过热重测试研究了两种再生沥青老化性能存在差异的原因。结果表明,A再生沥青老化后的针入度、延度和复数模量变化率较低,具有较好的抗老化性能,因为再生剂A分解温度较高,易挥发的轻质组分含量较低。