细粒式沥青混合料高温稳定性试验研究

车辙是沥青路面的主要病害之一,但目前对沥青混合料高温稳定性的研究还有欠深入。本文在分析高温稳定性的影响因素的基础上,选取了几个AC-13C型典型级配,分别进行了各项沥青混合料高温稳定性的试验研究。结合试验数据,讨论了矿料级配对AC-13C型沥青混合料高温稳定性的影响。在此基础上提出湖北地区重载交通下上面层沥青混合料矿料级配的选择建议。     

五河口大桥桥面沥青混合料高温稳定性试验研究

混凝土桥面的沥青铺装层在外部荷载作用下的应力比较复杂,高温稳定性是铺装层材料的一项重要指标。通过车辙现场测量、钻芯取样的野外鉴定以及铺装层的车辙室内试验,研究桥面铺装层的SMA-13,AC-20改进型,SMA-10几种混合料高温稳定性。研究结果不仅给铺装层沥青混合料配合比设计提供有力依据,同时也给类似的工程实践提供一定的借鉴作用。     

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.     

纤维对沥青混合料稳定性的影响研究

纤维在沥青混合料中的作用效果一直受到人们的关注,文中针对这一问题选用了四类纤维,分别采用普通沥青和改性沥青,选用沥青混合料AC-16I型,客观的分析了纤维沥青混合料的高温稳定性、低温稳定性、水稳定性和抗疲劳性能等路用性能。研究表明:纤维加入后,最佳沥青用量、空隙率、矿料间隙率、稳定度和流值均有不同程度增加,而密度下降;高温稳定性、低温抗裂性能、抗疲劳性能和耐水害性能等路用性能均有一定改善;其中高温和抗疲劳性能的改善最为显著,并且添加纤维的普通沥青混合料性能达到甚至超过改性沥青的性能,改性沥青再添加纤维性能将更好。     

水泥代替矿粉对沥青混合料性能的影响分析

通过分析矿粉和水泥在沥青混合料中的作用机理,分别以不同比例的水泥代替矿粉,对沥青胶浆做延度、软化点、DSR、BBR等试验;同时,以AK-16和SAC-16为例,用不同比例的水泥代替矿粉,分别做浸水马歇尔试验、单轴压缩试验、动稳定度等试验,分析水泥代替矿粉后对沥青混合料的高、低温性能和水稳性等性能变化。试验结果表明,以一定比例的水泥代替矿粉可以有效的改善沥青混合料的性能。     

石墨等体积替代矿粉对沥青混合料性能影响研究

以AC-20为例,在不明显改变其级配的情况下,开展动稳定度、冻融劈裂以及低温弯曲试验,分析石墨等体积替代部分矿粉后,沥青混合料的高、低温性能及水稳性的变化。试验结果表明,石墨等体积代替后可改善沥青混合料的高温性能,降低低温和水稳性能,建议其替代量为20%~55%。     

沥青混合料试件吸水饱和度对水稳定性影响

改变不同空隙率试件浸水时间及温度后测定试件吸水饱和度,研究了浸水时间、水温及空隙率对吸水饱和度的影响规律.结果表明,浸水时间对试件吸水饱和度有显著影响;水温对吸水饱和度有较大影响,相同空隙率试件吸水饱和度随着温度的升高而增加;提出了浸水饱和残留稳定度作为水稳定性判断指标.现行试验规程规定采用统一浸水时间的试验条件值得商榷,建议根据实际情况调整浸水时间以保证试件达到浸水饱和状态.     

SEAM沥青混合料与普通沥青混合料路用性能分析

SEAM是一种新型的沥青混合料改性剂,并能代替部分沥青作为混合料的粘结剂. 探讨了SEAM改善沥青混合料的机理及SEAM沥青混合料的设计方法,采用AC-16型沥青混合料,通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、车辙试验、劈裂试验等试验,对比分析了添加 SEAM后沥青混合料与基质沥青混合料的路用性能. 结果表明:在沥青混合料中适当添加SEAM能降低混合料拌和温度和成型温度20 ℃左右,并能提高混合料的稳定度及动稳定度,但抗水损害性能有待于进一步提高. SEAM能较大幅度的提高混合料的部分路用性能,具有节约能源,节省公路建设投资等优点.     

基于高温性能的沥青混合料组成结构优化

分析了沥青混合料组成结构对其高温性能的影响,采用BP神经网络和遗传算法相结合的方法,以高温性能为目标进行了沥青混合料性能优化设计,获得了不同筛孔通过率、粉胶比及空隙率与高温性能之间的关系,为更好地以性能为中心进行沥青混合料设计提供了参考.     

纤维沥青混合料性能研究

通过对纤维沥青混合料的一系列性能试验,研究了纤维沥青混合料的高、低温性能和水稳定性.试验证明,掺纤维后沥青混合料高温稳定性增强,既吸附沥青又具有明显加筋作用的聚合物纤维效果较显著;纤维沥青混合料低温抗裂性提高,水稳定性改善,其中木质素纤维掺量合适的沥青混合料低温和水稳性效果明显.通过对混合料高温车辙试验结果的分析表明,采用“车辙变形的时间累积”指标和动稳定度指标综合使用可以更有效地评价混合料的车辙试验.     

掺加消石灰对沥青胶浆高低温性能的影响

针对宁夏高速公路目前出现的高温车辙、低温开裂等病害,结合《六盘山地区公路修筑技术研究》课题,在沥青胶浆中使用纯矿粉和掺加消石灰的情况下,进行高温针入度、软化点、低温变形的室内试验．通过对试验指标的分析,研究掺加消石灰对沥青胶浆高低温性能的影响,推荐外掺消石灰时的合理粉胶比为0．6～1．5,且取小值为佳,消石灰与矿粉的质量比宜小于2：1．     

动水作用对沥青混合料低温抗裂性的影响

摘 要: 为了研究动水作用对沥青混合料低温抗裂性能的影响,本文将动水作用引入试验,利用自行开发的模拟实际沥青路面受动水作用的室内实验装置,提出了荷载、水、温度三者共同参与的动水作用试验方法。基于此方法,从沥青标号、级配类型、空隙率三种因素出发,对7种沥青混合料动水作用前后的低温抗裂性能进行研究。研究表明动水作用对沥青混合料的低温抗裂性存在不利影响。不同因素下,其影响的程度是有差异的。对于空隙率为10%的混合料,其低温抗裂性能受动水作用的影响程度最高;在最不利的空隙率10%下,骨架结构的沥青混合料低温性能受动水影响比悬浮结构的要小;粘度大的沥青制成的混合料其低温抗裂性能受动水作用的影响较大。     

沥青混合料玻璃态转变温度的外部影响因素

为探究环境因素、交通水平等外部条件对沥青混合料玻璃态转变温度的影响,研究选取升温速率、荷载频率、应变水平3个试验因素,采用DMA方法在不同试验水平下对沥青混合料试件进行温度扫描试验.利用Boltzmann模型拟合得到材料的玻璃态转变温度,通过对试验结果的统计分析,确定影响玻璃态转变温度的主要因素,并建立了多因素影响下的玻璃态转变温度预测模型.结果表明:采用Boltzmann模型能够准确有效地确定材料玻璃态转变温度;升温速率、荷载频率对沥青混合料的玻璃态转变温度有显著影响,玻璃态转变温度随着升温速率、荷载频率的增大而升高,玻璃态转变温度与升温速率、荷载频率的对数值存在良好的线性关系;处于弯拉受力模式下的沥青混合料,其玻璃态转变温度在线粘弹性区域内并无明显的应变依赖性.     

赛欧铺改性沥青混合料温拌技术

赛欧铺是一种硫磺沥青改性剂.在AC-16C级配沥青混合料掺入18％的赛欧铺,通过室内试验对赛欧铺改性沥青混合料的高温稳定性和水稳定性进行研究;并对比了赛欧铺改性沥青混合料不养生和养生7天以及14天的力学性能的差异.试验结果表明：赛欧铺改性沥青混合料的高温稳定性得到了较大的改善,其水稳定性没有太明显的提高,但是,抗剥落剂的增加可在提高AC-16C混合料的高温稳定性的同时提高其水稳定性.养生14天相较于养生7天以及不养生,对加赛欧普的AC-16C混合料的高温稳定性和水稳定性有较大的提高,尤其是高温稳定性,因此,养生对于加赛欧普的AC-16C混合料至关重要.     

PU—SBS复合改性沥青的高温性能试验研究

聚合物改性是提升沥青高温性能的重要途径。采用聚氨酯（PU）和苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物（SBS）制备一种复合改性沥青,研究引入PU-SBS对沥青高温性能的影响及改性机理。结果表明,PU-SBS复合改性显著降低了沥青的针入度,提高了软化点和黏度,有效提升了沥青的高温流变性能,改性效果明显优于单一聚合物改性。PU-SBS复合改性沥青在高温下有良好的抗永久变形能力和弹性恢复能力。64 °C时,其车辙因子G*/sin δ值达到18.35 kPa,分别为同条件下SBS改性沥青、PU改性沥青的2.6、1.6倍。此外,PU-SBS复合改性主要通过聚合物在沥青中的吸附交联及与沥青组分的化学反应来提升沥青的高温性能。     

高温高湿盐环境下SBS改性沥青胶浆的高温性能

基于自行设计的室内盐蚀干湿循环试验,采用动态剪切流变仪,对SBS改性沥青胶浆进行温度扫描试验和多重应力重复蠕变恢复(MSCR)试验. 以3.2 kPa应力下的不可恢复蠕变柔量J_nr,3.2为胶浆高温流变性能评价指标,分析试验环境和干湿循环耦合作用对胶浆流变性能的影响. 采用灰色关联理论,探究J_nr,3.2与常规流变参数、干湿循环次数及试验环境之间的关联性. 结果表明,随着盐蚀干湿循环次数的增加,胶浆的复数切变模量、车辙因子及J_nr,3.2均呈增大趋势,相位角和蠕变恢复率呈减小趋势. 在同种试验条件下,硫酸盐环境对胶浆高温性能的影响最大. J_nr,3.2与改进型车辙因子、试验环境的灰色关联度最大,关联度系数均大于0.93. 建议采用日常清扫、定期洒水冲洗的方式来减小路面盐分的积累,提高高温高湿环境中沥青路面的抵抗变形的能力.     

设计沥青混合料

“设计沥青混合料”与路用沥青混合料组成设计具有本质的差别。尽管国内外在沥青混合料组成设计方面进行了广泛的研究，但距离“设计沥青混合料”仍存在较大差距。本文根据以往的研究成果和对于国内外研究趋势的分析明确提出了设计沥青混合料的概念，重点分析了按体积设计沥青混合料、材料组成与沥青混合料路用性能关系等问题，并根据目前科学技术发展水平预测了这一研究领域未来十年的技术进展。     

沥青混合料沥青膜厚度的确定

通过对传统方法进行分析,并结合沥青混合料的集料比表面积的实测结果,提出了不同于常用方法的沥青混合料的集料比表面积的确定方法,并确定了集料比表面积的计算公式。在此基础上,通过研究现有的沥青混合料沥青膜厚度计算方法,提出了修正后的沥青混合料沥青膜厚度计算公式。实践证明,这一方法更能反映沥青混合料中集料比表面积的真实情况,确保沥青混合料沥青膜厚度计算的准确性,对沥青混合料配合比设计具有指导意义。     

Experimental evaluation on high temperature rheological properties of various fiber modified asphalt binders

High temperature rheological properties of fiber modified asphalt binders and impact of the type and content on such properties were studied.Three types of fiber,including polyester(PET),polyacrylonitrile(PAN) and cellulose(CEL),a control content(0%) and four levels of fiber content(2%,4%,6% and 8% by total asphalt binder mass) were used with asphalt binders.The high temperature rheological properties,consisting of complex modulus(G*) and phase angle δ,were measured using SHRP’s dynamic shear rheometer(DSR) between 46-82 ℃.Experimental results indicate that the changes of G* and tan δ of fiber modified asphalt binders with the increase of test temperature tend to slow down,and the temperature susceptibility is improved obviously compared to that of original asphalt binder.Fiber modification results in the increase of rutting parameter(G*/sin δ) at high temperatures,the decrease of temperature susceptibility,and further improved high temperature performance of asphalt binder.An excellent correlation exhibits between fiber content and high temperature performance of asphalt binder.Moreover,fiber type also has different influences on the improvement of G*/sin δ,G*/sin δ of PET and PAN fiber asphalt binders are both higher than that of CEL fiber,but G*/sin δ of CEL fiber is still higher than that of original asphalt.However,there is a critical fiber content when fibers start to interact with each other.Therefore,based on the critical fiber content and economic consideration,the optimum fiber contents for various fiber-modified asphalt binders are obtained.     

粉胶比对橡胶沥青胶浆高温性能的影响研究

为了研究不同粉胶比对橡胶沥青胶浆高温性能的影响,选择石灰岩矿粉作为填料,粉胶比掺量为0.2、0.4、0.6、0.8。胶浆高温性能的评价指标选择Fail temperature和ZSV,通过DSR试验对不同胶浆进行研究。试验结果表明:随着粉胶比的增加,橡胶沥青胶浆的Fail temperature和ZSV值均逐渐变大,而且增大幅度较大,橡胶沥青胶浆的高温性能得到明显的改善;利用环境扫描电镜对胶浆进行扫描,发现添加矿粉的橡胶沥青胶浆光滑、细腻,矿粉被橡胶沥青裹覆均匀。