玄武岩纤维掺量对大空隙沥青混合料动态模量及相位角的影响

为了研究温度、频率、玄武岩纤维掺量对大空隙沥青混合料动态模量和相位角的影响,采用单轴压缩动态模量实验研究玄武岩纤维掺量分别为0％、0.1％、0.3％的大空隙沥青混合料在5种温度及6种频率下的动态模量值及相位角.结果 表明,大空隙沥青混合料的动态模量值随温度升高而降低,随荷载频率增加而增加.大空隙沥青混合料相位角在每个频率下都随温度的增加先增大后减小.在高温条件下,随着荷载频率的增加,相位角也随之变大;温度低于35℃时,随着荷载频率的增加,相位角随之减小.相比未掺加玄武岩纤维的大空隙沥青混合料,纤维掺量为0.1％、0.3％时,在低温(-10℃)下,其动态模量值更小,相位角更大,具有更好的低温抗裂性能;在高温(50℃)时,动态模量值更大,相位角更小,具有更好的高温稳定性.特别是纤维掺量为0.3％时,低温抗裂性和高温稳定性更好.结合时温等效原理,通过Origin软件,采用西格摩得模型对实验结果进行非线性拟合,拟合结果表明掺加0.3％玄武岩纤维可以更好地提高大空隙沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性,为路面结构设计提供有价值的参考依据.     

高模量天然沥青混合料设计及路用性能对比研究

为探究高模量天然沥青混合料的设计方法及路用性能,选取高模量天然沥青(HMB),利用修正马歇尔设计法制备了高模量天然沥青混合料BBME-13(béton bitumineuxà module elevé-13),分析了其马歇尔体积指标及内部结构,并对比研究了其与SBS改性沥青混合料SBSAC-13和基质沥青混合料SKAC...     

钢渣沥青砂浆动态模量试验及其主曲线研究

为了获得细钢渣取代石灰岩细集料后沥青砂浆动态特性变化和更宽温频域下钢渣沥青砂浆的动态模量,根据AC-13石灰岩沥青混合料配合比去除粗集料影响得到石灰岩沥青砂浆配合比,应用等体积代换确定钢渣沥青砂浆级配,采用旋转压实成型沥青砂浆试件,并进行动态模量试验,测定不同温度和不同频率下沥青砂浆的动态模量及相位角,依赖时温等效原理计算、确定和分析钢渣沥青砂浆的动态模量主曲线和相位角主曲线.结果表明:在相同的沥青砂浆试件和温度下,动态模量随着频率的增大而增大,相位角整体变化趋势随之减小;在相同实验模式和高频下,沥青砂浆动态模量和相位角受集料的影响较小;在一定条件下,细钢渣的掺入提高了沥青砂浆的动态特性.     

TAF-10环氧沥青混合料动态弹性模量及路用性能试验研究

近些年来,环氧沥青混合料以其耐久性好、强度高、冲击韧性优越等特点,广泛地应用于大型桥梁桥面铺装之中.以TAF-10型环氧沥青混合料为研究对象,对其进行不同温度与频率下的动态模量试验,结合时温等效原理,通过Origin数学计算软件,采用西格摩德(Sigmoidal)模型对试验结果进行非线性拟合;并通过高温车辙试验、小梁弯曲试验及冻融劈裂试验,对其高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等路用性能进行检测.结果表明:随着加载频率的增大,TAF-10环氧沥青混合料的动态模量不断增大,而随试验温度的升高其值不断减小;拟合所得到的主曲线方程,可以对任何给定温度与加载频率下该种混合料的动态模量进行有效预估;TAF-10环氧沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性等性能均超出规范要求,满足桥面铺装要求.研究成果可以为TAF-10环氧沥青混合料桥面铺装的动态设计提供参考.     

AMPS聚合物改性沥青混合料性能研究

为了改善北方季节性冰冻区橡胶SBS复合改性沥青路面长期低温积雪及氯盐融雪剂冻融循环作用下的路用性能,该研究从原材料性能出发,在AC-13C改性沥青混合料中掺入0.8%的抗高温、抗盐胀AMPS高分子聚合物制备成SAC-13C橡胶SBS复合改性沥青混合料。通过配合比设计,确定混合料矿料级配及最佳油石比。通过对AC-13C及SAC-13C混合料进行高温抗车辙、低温抗开裂、抗水损害及疲劳等路用性能研究得出：0%盐浓度冻融循环5次、4%盐浓度冻融循环5次两种试验环境下两种沥青混合料路用性能均有不同程度的降低,SAC-13C混合料降低幅度较小;0.8%AMPS的掺入能有效改善橡胶SBS复合改性沥青混合料盐冻融循环作用下的路用性能。     

基于填充理论沥青胶砂动态模量研究

基于夹杂理论体系,在细集料、矿粉和30%胶粉改性沥青组成沥青胶砂的基础上填充不同比例单粒径（9.5～13.2 mm）粗集料,通过静压试验成型夹杂单粒径粗集料胶粉改性沥青胶砂试件,借助AMPT试验得到沥青胶砂的动态模量以及相位角,根据时-温等效原理,通过非线性最小二乘法西歌摩德函数拟合得到沥青胶砂动态模量的主曲线,得到更宽的频率范围的动态模量。研究表明：随着填充率的增大,沥青胶砂动态模量增大,相位角减小;随着温度的升高,沥青胶砂动态模量大幅度减少,相位角随频率的增大呈现先增大后减小的趋势;西歌摩德拟合到的沥青砂浆动态模量主曲线连续而平滑,与试验数据有良好的相关性,可以得到更宽频率范围内的动态模量。     

高模量添加剂在沥青混合料的作用机理及影响研究

分析了添加剂对沥青混合料性能的作用机理,通过项目组制备的橡胶与硫酸钙晶须复合高模量添加剂对沥青混合料的改性,研究高模量添加剂对沥青混合料性能的影响.试验以70#沥青作为基体,采用0～3mm、3～5mm、5～15mm三档集料,高模量添加剂原料为橡胶与硫酸钙晶须.试验结果为:(1)采用高模量添加剂的沥青混合料稳定度普遍大于...     

高模量沥青及其混合料低温性能研究进展

高模量沥青混合料因其出众的抗车辙性能和抗疲劳性能成为构建重载交通长寿命路面的理想材料,但低温性能差成为制约其应用和发展的最重要因素。近年来,如何改善高模量沥青及其混合料低温性能成为了路面领域的研究热点。本文综述了在胶结料中添加热塑性弹性体、油基改性剂、纳米材料以及在混合料中添加纤维这4种主要技术路径,重点阐述了这4种技术路径的改性材料用量、改性工艺参数与改性效果之间的关联,并对其改性机理进行总结。最后展望了高模量沥青及其混合料在低温性能方面的未来研究重点和发展趋势,即旨在克服高模量沥青混合料应用范围的限制,进而推动高模量沥青混合料在重载长寿命路面中的应用。     

不同类型高模量沥青混合料抗剪性能研究

为了研究不同类型高模量沥青混合料抗剪性能,利用Superpave剪切试验机并按恒高度频率扫描试验(FSCH)方法测得了EME2沥青混合料和AC-20沥青混合料的复数剪切模量及相位角,根据时间-温度等效原理,利用非线性最小二乘法拟合得到了参考温度下的复数剪切模量主曲线,预测了两种高模量沥青混合料的高低温性能。通过恒高度重复剪切试验(RSCH)得到了两种高模量沥青混合料的加载末应变和剪切斜率。FSCH结果表明,两种沥青混合料的复数剪切模量均随温度的升高而降低,随荷载频率增加而增加,AC-20沥青混合料的高温抗剪性能优于EME2沥青混合料,EME2沥青混合料的常温抗变形能力优于AC-20沥青混合料;RSCH结果表明,在60 ℃条件下,AC-20沥青混合料的抗剪性能优于EME2沥青混合料。     

单掺及复掺纤维的高模量沥青混合料路用性能研究

为评价单掺及复掺纤维对BRA改性高模量沥青混合料性能的增强作用,采用半圆针入度试验、直接拉伸试验研究了纤维对高模量沥青柔韧性和剪切性能的影响,基于车辙试验、贯入剪切试验、低温弯曲试验评价了纤维高模量沥青混合料的各项性能。结果表明：单掺及复掺纤维均能显著提高BRA高模量沥青的蠕变柔量和抗剪切强度;纤维的微观形貌差异导致其对高模量沥青及其混合料性能改善效果各有侧重,采用复掺纤维方案可实现不同纤维对BRA改性沥青性能改善效果的叠加作用;复掺纤维对高模量沥青混合料的低温抗裂性能、长期高温稳定性等各项路用性能有较大提升并且效果更加均衡,有较好的技术优越性。     

环氧沥青和SBS改性沥青混合料的路用性能研究

对比分析了环氧沥青混合料试件(A)和SBS改性沥青混合料试件(B)的高温抗车辙性能、低温抗裂性能和水稳定性,并进行了动态模量的测试。结果表明,试件(A)的动稳定度要明显小于试件(B),但是都满足高温抗车撤试验的动稳定度要求(≥3 000次/min),试件(B)的动稳定度相较试件(A)约提高50.44%。试件(A)的硬脆程度较试件(B)更高,低温抗裂性能要低于试件(B),但是2组试件的低温抗裂性都满足规范要求。试件(A)和试件(B)的TSR都满足沥青混合料试件对TSR的要求(≥80%),且前者具有更好的水稳定性。无论是试件(A)还是试件(B),其动态模量都会随着温度升高而呈现逐渐降低的趋势,但在相同温度和频率下,前者的动态模量都要高于后者。     

增塑剂对天然沥青改性沥青及沥青混合料高低温性能影响

为研究增塑剂对天然沥青改性沥青及沥青混合料高低温性能的影响,采用特立尼达湖沥青(TLA)和布敦岩沥青(BRA)制备天然沥青改性沥青,进而采用邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和偏苯三酸三辛酯(TOTM)增塑剂对其改性,进行DSR和BBR试验分别评价其高低温性能,进行车辙试验和小梁弯曲试验分别评价对应沥青混合料高温稳定性和低温抗裂性。结果表明:增塑剂对天然沥青改性沥青及沥青混合料高温性能有不利影响,但能使其低温性能明显改善,且增塑剂掺量越高,上述效应越明显;DBP对天然沥青改性沥青及沥青混合料高温性能的不利影响程度高于TOTM,但对其低温性能的改善作用优于TOTM;DBP和TOTM对TLA改性沥青高温性能的不利影响程度高于BRA改性沥青,但对TLA改性沥青低温性能的改善作用更好。     

不同纤维改性沥青混合料的水稳性试验研究

为减小水对沥青路面性能不利影响,采用木质素纤维、聚丙烯腈纤维和聚酯纤维分别改性沥青混合料,通过室内浸水马歇尔试验、浸水飞散试验和冻融劈裂试验,研究纤维类型及掺量对沥青混合料水稳定性影响规律。结果表明,聚丙烯腈纤维改性沥青混合料水稳定性最优,聚酯纤维改性沥青混合料次之;随纤维掺量增加,木质素纤维改性沥青混合料残留稳定度降低较显著,木质素纤维掺量增加0.1%,沥青混合料残留稳定度、浸水飞散损失、冻融劈裂抗拉强度比约降低3.5%、10.2%、3.2%;聚酯纤维和聚丙烯腈纤维对沥青混合料水稳定性影响规律基本一致。建议纤维选用聚丙烯腈纤维,最优掺量为0.1%。     

高模量沥青混凝土添加剂研究

针对南方和北方的不同气候特点,以回收聚烯烃为原料制备了AM系列高模量沥青混凝土添加剂,对所制备样品进行了红外(FTIR)和差示扫描量热分析(DSC).同时对高模量添加剂进行高温车辙试验、冻融劈裂试验和低温弯曲试验,并与基质沥青和市场样进行了对比,结果表明,高模量添加剂的加入可有效改善沥青混合料的高温性能和抗水损害性能.与市场样相比,所制备AM高模量添加剂使沥青混合料具有更好的抗水损害性能、高温和低温稳定性能.其中,AM-1更适合于南方地区路面的应用,而AM-2更适合于北方地区路面的应用.     

水侵蚀对钢渣沥青混合料动态模量影响研究

利用钢渣代替石灰岩沥青混合料粗集料,采用Superpave旋转压实制备钢渣沥青混合料.测量不同水侵蚀循环次数(0次、1次、2次、3次、4次、5次)后,不同温度和荷载作用频率下两种沥青混合料的动态模量.分析了不同水侵蚀循环次数对钢渣沥青混合料动态模量的影响,并利用XRD和SEM技术手段观察胀落物的物相组成和微观形貌变化,分析了钢渣沥青混合料性能劣化机理.实验结果表明,未受水侵蚀的钢渣沥青混合料试件,其动态模量明显高于普通沥青混合料;经过水侵蚀5次后,钢渣沥青混合料0 ℃和20 ℃的动态模量明显衰减,但残余动态模量仍大于普通沥青混合料;水侵蚀对钢渣沥青混合料的高温动态模量影响明显高于普通沥青混合料.通过XRD与SEM分析发现,钢渣沥青混合料性能劣化的主要机理是由于钢渣水化生成氢氧化钙(Ca(OH)2)、碳酸钙(CaCO3)和水化硅酸钙(C-S-H),使试件局部发生膨胀开裂,从而加剧了水的浸入,导致混合料性能衰减.     

钢渣沥青混合料水热敏感性研究

选用水热敏感性实验模拟高温动水冲刷环境,评价了钢渣沥青混合料的水热敏感性。通过动态模量实验、三轴重复荷载蠕变实验、间接拉伸疲劳实验研究了高温动压水冲刷作用对钢渣沥青混合料的力学性能、蠕变性能和疲劳性能的影响。构建了高温动水冲刷作用前后3种钢渣沥青混合料的动态模量主曲线、永久变形粘弹性力学模型和应力疲劳方程。结果表明,高温动水冲刷作用后,钢渣沥青混合料的动态模量、疲劳寿命下降,永久变形增大。钢渣沥青混合料的动态模量主曲线、永久变形粘弹性力学模型和应力疲劳方程拟合效果良好。     

高掺量胶粉改性沥青混合料动态粘弹性分析

为了研究高掺量胶粉改性沥青混合料的动态粘弹性特性,选择3种级配和2种掺量的胶粉改性沥青混合料进行AMPT试验,测定混合料的动态模量和相位角,分析级配、胶结料、加载频率和温度对胶粉改性沥青混合料动态响应参数动态模量和相位角的影响.试验表明,级配类型和胶结料分别对胶粉改性沥青混合料的粘弹性具有明显的影响;混合料的动态模量随着加载频率的降低而逐渐减小;随着温度的升高,动态模量逐渐降低.当加载频率一定时,相位角随着试验温度的增加呈现先增大后减小的趋势;当加载频率增加时,相位角在低温环境(5℃)时逐渐衰减,相位角在高温环境(35℃、50℃)时逐渐增大,在中间温度(20℃)时呈现先上升后下降的趋势.     

PU改性沥青混合料路用性能研究

通过马歇尔稳定度和布氏粘度试验研究了聚氨酯沥青混合料的养护时间和温度,并在此基础上利用车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验评价了沥青混合料的各项路用性能,并与基质沥青和SBS改性沥青作对比.试验结果表明,聚氨酯改性沥青混合料的最佳养护温度120℃,养护时间48h,高温稳定性和低温抗裂性大幅度提高,均优于...