新型改性沥青混合料路用性能评价研究

目的研究新型改性沥青影响其混合料路用性能的机理，为不同气候条件下筑路材料的合理选择提供依据．方法根据美国Superpave针对沥青混合料路用性能评价原理，结合动态剪切流变、高温稳定、水稳定、耐老化以及低温抗裂测试，评价了3种改性剂（硬质沥青、聚酯纤维、废旧橡胶轮胎粉）对基质沥青Shell60／70流变特性的影响，并对比分析了4种沥青混合料（AC20、GM—AC20、RM—AC20、FR—AC20）室内试验结果．结果聚酯纤维改性沥青混合料水稳定性最好，硬质改性沥青混合料高温稳定性较强、水稳定性较差，橡胶粉改性沥青混合料在低温抗裂和耐老化特性方面均表现了较好的路用性能．结论4种沥青混合料由于其沥青结合料流变特性的不同，而表现出不同的路用性能．①硬质改性沥青混合料适合于高温少雨地区；②聚酯纤维改性沥青混合料能够满足高温多雨地区路用性能的要求；③橡胶改性沥青混合料适用于北方低温地区，加之具有保护环境节约能源的特征，值得大力推广．     

硅藻土改性沥青及其混合料的路用性能研究

硅藻土作为一种新型沥青改性材料,将其掺配在沥青中,可以作为沥青的改性剂,通过硅藻土改性沥青及其混合料路用性能实验,表明硅藻土能够改善沥青的高温、低温和抗老化性能;而且,硅藻土改性沥青混合料能够显著提高混合料的高温性能、低温性能、水稳定性和抗疲劳性能,具有良好的路用性能,硅藻土是一种很好的改性剂．     

硅藻土改性沥青及其混合料的路用性能研究

硅藻土作为一种新型沥青改性材料,将其掺配在沥青中,可以作为沥青的改性剂,通过硅藻土改性沥青及其混合料路用性能实验,表明硅藻土能够改善沥青的高温、低温和抗老化性能;而且,硅藻土改性沥青混合料能够显著提高混合料的高温性能、低温性能、水稳定性和抗疲劳性能,具有良好的路用性能,硅藻土是一种很好的改性剂.     

Duroflex 抗车辙剂对沥青混合料材料性能的影响

研究Duroflex抗车辙剂对沥青混合料材料性能的影响．对不同抗车辙剂掺量下AC-20C沥青混合料的高温稳定性、低温稳定性及水稳定性进行试验,并与SBS改性沥青混合料材料性能进行对比分析,结果表明：掺加Duroflex抗车辙剂对沥青混合料高温稳定性、低温稳定性及水稳定性均有明显改善作用．     

SBR改性沥青在寒冷地区的路用性能

目的研究SBR改性沥青在寒冷地区的适用性．方法结合北方寒冷地区的气候特点,采用SBR改性剂对辽河90^#沥青进行了改性研究,并进行了改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性能、水稳定性等路用性能试验．结果综合考虑经济技术两方面的因素,SBR改性剂的最佳掺入的质量分数为4％;SBR改性沥青混合料的冻融劈裂强度明显大于基质沥青混合料,TSR提高比例为12％;SBR改性沥青的车辙动稳定度约是基质沥青的3倍;SBR改性沥青的破坏应变约是基质沥青的1．5倍;当都采用4．5MPa应力加载时,SBR改性沥青混合料的疲劳寿命是基质沥青混合料疲劳寿命的5倍．结论研究表明辽河90^#沥青经SBR改性后的路用性能有了显著的提高;适合北方寒冷地区的气候特点．     

Duroflex抗车辙剂对沥青混合料材料性能的影响

研究Duroflex抗车辙剂对沥青混合料材料性能的影响.对不同抗车辙剂掺量下AC-20C沥青混合料的高温稳定性、低温稳定性及水稳定性进行试验,并与SBS改性沥青混合料材料性能进行对比分析,结果表明:掺加Duroflex抗车辙剂对沥青混合料高温稳定性、低温稳定性及水稳定性均有明显改善作用.     

添加抗车辙剂的沥青混合料性能试验研究

研究了添加抗车辙剂路孚8000(的沥青混合料的各项性能。对抗车辙剂不同掺量下的沥青胶结料进行了基本性能试验,包括高温车辙、低温弯曲和冻融劈裂。结果表明:改性沥青混合料掺入抗车辙剂掺量后,动稳定度提高显著;对沥青混合料的抗水损害性能变化不大;混合料的低温抗裂性能略有提高。     

胶粉维他改性沥青混合料路用性能研究

废旧轮胎造成的环境污染受到广泛关注,为了研究废旧轮胎橡胶粉在沥青混合料中的合理应用,将橡胶粉及维他连接剂掺加至普通基质沥青中,采用马歇尔击实试验进行了配合比设计,通过车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验对胶粉维他沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性进行了研究,最后采用Cooper四点弯曲疲劳试验仪进行了疲劳试验,并将试验结果与普通沥青混合料和SBS沥青混合料进行了对比.结果表明:胶粉维他改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、疲劳特性均显著提高,有较好的路用性能.     

废旧LDPE/SBS复合改性沥青SMA混合料的路用性能研究

以韩国SK-90#沥青作为基质沥青,选用废旧LDPE与SBS作为改性剂制备SMA沥青混合料,通过室内试验,测试和评价沥青混合料的路用性能,分析LDPE与不同类型SBS改性剂对混合料性能的影响。应用有限元程序对LDPE/SBS复合改性沥青SMA混合料的路面结构力学响应规律进行研究,分析表征其性能效益的指标。研究结果表明:其混合料高温性能、低温性能与抗水损坏能力都有所提高,且LDPE与星型SBS复合改性沥青混合料的各项性能优于LDPE与线型SBS复合改性沥青混合料;使用LDPE/SBS复合改性沥青不仅能够提高路面使用寿命,而且可以优化路面结构,起到节约成本的目的。     

掺外加剂沥青混合料路用性能及黏弹性试验分析

为了研究外加剂对沥青混合料路用性能的改善,选取3种外加剂,配制了5种沥青混合料,对其高温稳定性、低温抗裂性能、水稳定性等路用性能及黏弹性进行了试验与分析.试验结果表明:沥青混合料的路用性能与模量关系密切,高温模量最高的抗车辙剂混合料及PR.M混合料的高温稳定性能良好;在低温时模量降低的橡维联混合料的低温抗裂性能良好;添加抗车辙剂与橡维联的沥青混合料兼顾了高、低温性能.掺有抗车辙剂与PR.M的3种沥青混合料,其水稳定性显著改善.配制的5种混合料在不同温度下的蠕变规律基本相同,蠕变变形随时间延长而逐渐增大,直至趋于稳定,混合料抵抗变形能力逐渐提高.对于抗压回弹模量提升效果显著的抗车辙剂和PR.M,其混合料的蠕变劲度模量较其他混合料高.     

A mechanical model for three-phase permanent deformation of asphalt mixture under repeated load

On basis of the Burgers model, a new model consisting of modified dashpot and Van Der Poel model was derived from rheological and viscoelastic theory. Subsequently, triaxial repeated load permanent deformation tests of AC16 asphalt mixtures were conducted to validate this new developed model. Parameters of new developed model were obtained by a nonlinear regression analysis of test data, and then permanent strains and flow number of each mixture were calculated. The experimental results prove that the new developed model can well describe three phases permanent deformation of asphalt mixture under repeated load and it can be used for pavement mechanical analysis and rutting prediction.     

橡胶沥青相关性能的试验研究

通过室内试验分析研究了不同橡胶粉掺量对基质沥青的改性效果,分析了橡胶沥青的高温性能,水稳定性,耐久性性能指标。结果表明：在试验范围内,轮胎橡胶粉能显著提高沥青混合料的高温性能,轮胎橡胶粉掺量越高,混合料的高温性能越好;橡胶沥青混合料的残留稳定度要比基质沥青混合料有所提高,体现了橡胶沥青较好的抵抗水损害的能力;橡胶粉改性沥青的耐老化性能也有了一定的提高。     

硫磺改性沥青混合料基本性能的研究

为考察硫磺改性沥青混合料的路用性能,选取AC-13和AC-20两种混合料类型、4种不同的硫磺掺量（硫磺占硫磺改性沥青胶结料的质量百分比分别为0%、30%、35%、40%）作为对比,采用浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、汉堡车辙试验测试了其水稳定性能,采用车辙试验、三点小梁弯曲试验和Overlay Tester试验分别测试了其高温性能、低温性能与疲劳性能,采用动态模量试验获得了其力学参数. 结果表明: 添加质量分数为30%硫磺后,AC-13和AC-20沥青混合料动稳定度分别提高了18%和26%,疲劳开裂性能有所提高, 低温性能没有明显改变. 添加不同质量分数的硫磺,沥青混合料的水稳定性能明显降低,其中AC-13沥青混合料在添加40%硫磺时冻融劈裂强度比下降达22%. 动态模量测试表明硫磺改性沥青混合料与普通沥青混合料动态模量变化趋势相同,但-10 ℃~54 ℃温度区间较普通沥青混合料动态模量要高.     

环境温度对沥青混合料高温稳定性的影响

分别对基质沥青和改性沥青不同温度下的车辙试验结果进行分析,分析结果表明：环境温度对沥青混合料的高温稳定性有显著影响,特别是当路面温度达到沥青软化点附近时,沥青混合料的动稳定度将出现大幅度下降。因此,软化点是工程中选用沥青的重要指标;同时提高沥青软化点或降低沥青路面温度是提高沥青路面抗车辙性能的有效途径。     

纤维加筋材料在寒冷地区道路的适用性研究

采用两种聚酯纤维来改善AC-161沥青混合料性能,通过马歇尔试验、高低温性能试验、水稳定性试验以及疲劳试验作对比分析,并对纤维加筋沥青混合料的作用机理和贡献作研究．以期改善沥青路面性能,尤其是低温抗裂性,为寒冷地区的沥青路面温度裂缝问题提供解决途径．试验结果表明采用聚酯纤维加筋沥青混合料,可以提高混合料的高温稳定性和低温抗裂性．纤维长度不同加筋效果也会有较大差别,对于AC-16而言,12mm纤维的加筋效果较好．     

聚合物纤维改性沥青混凝土的研究

路用纤维作为沥青混凝土的添加材料 ,近年来在我国的高级沥青路面得到了广泛应用。通过添加聚合物纤维来对普通沥青混凝土进行改性 ,研究了混合料掺纤维后的马歇尔稳定度、水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性及耐疲劳性能 ,并与普通密集配沥青混凝土进行了路用性能的对比分析。依据分析的结果 ,简述了纤维改善沥青混凝土的强度形成机理。     

全温域条件下沥青路面永久变形预估方法

为了准确、快速预估沥青路面沥青层永久变形,以江西省泉南高速吉莲段为试验路段,从全温域角度出发,引入分区分级分层的思想,即温度分区、轴载分级、路面分层,建立了全温域条件下基于叠加原理的沥青路面永久变形预估方法.通过实测及模型计算得到沥青路面全年温度分布、沥青层沿深度的温度分布曲线和全年轴载分布.根据三轴重复荷载试验建立了SMA-13、AC-20、AC-25三种沥青混合料永久应变黏弹性力学修正模型,确定了不同温度区间的平均修正系数,可求解不同温度和偏应力下不同荷载作用次数的沥青混合料永久应变.通过原点增长累积和反算累积叠加两种方法计算得到设计年限内沥青路面沥青层的永久变形.计算结果表明,泉南高速吉莲段按原点法和反算法的容许永久变形使用年限分别为6年和12年。反算法准确度更可靠,更贴合实际。同时,提出了全温域条件下基于叠加原理的沥青路面永久变形预估修正模型,并建立了基于全温域温度分布的沥青路面温度区间内的平均永久变形量与荷载作用次数关系方程和永久变形与温度区间内的平均永久变形量、温度分布频率的关系方程,为全温域条件下沥青路面永久变形快速预估提供一种新方式.     

泡沫沥青温拌再生混合料试验研究

动态剪切流变试验评价不同拌和工艺下沥青结合料的老化程度,并提出老化因子量测指标。试验结果表明,泡沫沥青老化程度较低,沥青混合料路用性能受到影响。拟设计中粒式沥青混凝土HMA-AC-20、FWMA-20-RAP、FWMA-20同级配的三组混合料,进行性能检测。结果表明,泡沫沥青再生混合料可压实性好、抗水损害较好;泡沫沥青混合料抗疲劳开裂、抗低温开裂效果好;加入RAP料后压实沥青混合料的动稳定度提升很多,但仍然赶不上热拌沥青混合料。     

沥青稠度对SMA路用性能影响研究

通过采用不同标号的沥青对ＳＭＡ混合料进行了较为系统的路用性能试验研究,分析了沥青稠度对沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性能的影响。研究结果表明,采用低标号沥青的ＳＭＡ混合料比高标号沥青具有更为优越的路用性能。