抗车辙剂(低温型)沥青混合料路用性能一例

本文通过室内试验,对高模量抗车辙剂(低温型)ZA在AC–20C沥青混合料的低温弯曲、动稳定度、冻融试验等进行了试验验证,分析了ZA抗车辙剂在沥青混合料中的作用特点。试验结果表明,掺加ZA抗车辙剂后不仅满足沥青混合料的动稳定度的要求,而且水稳定性和对低温抗裂性能有着明显的改善作用。     

粉煤灰沥青混合料路用性能试验研究

通过粉煤灰沥青混合料的试验,分析了其路用性能。结果表明：AC-16沥青混凝土加入两种粉煤灰沥青混合料的稳定度都上升,AC-20型沥青混合料则相反。粉煤灰的加入对提高沥青混合料的高温稳定性的效果比较显著,其中低钙粉煤灰对动稳定度的提高程度要大于高钙粉煤灰。级配中细集料的含量增加,可提高沥青混合料的低温抗裂性能。     

热再生沥青混合料AC-20路用性能试验研究

为保证热再生沥青混合料具有良好的路用性能,研究了RAP掺量对热再生沥青混合料AC-20路用性能影响规律。研究表明,RAP掺量对热再生沥青混合料高温稳定性和低温抗裂性影响明显,对热再生沥青混合料水稳定性影响较小,且不同RAP掺量的混合料高温稳定性和水稳定性满足规范要求;混合料每增加10%RAP掺量,动稳定度平均提高33%,残留稳定度和TSR分别减小1.1%、2.3%;试验温度为-10℃和15℃时,混合料每增加10%RAP掺量,弯拉应变平均分别减小17%、25%,劲度模量分别平均提高28%、18%。另外,热再生沥青混合料疲劳性能随RAP掺量增加逐渐提高,每增加10%RAP掺量,疲劳寿命平均提高7%。     

环保再生剂掺量对再生沥青混合料路用性能影响研究

为研究环保再生剂对再生沥青混合料路用性能的影响,通过采用车辙试验、小梁弯曲试验和浸水马歇尔试验三种试验方法,对比分析了不同环保再生剂掺量的再生沥青混合料高温性能、低温性能以及水稳定性能变化规律,结果表明:(1)环保再生剂的掺入会降低再生沥青混合料的动稳定度,但其性能指标基本满足技术要求;(2)环保再生剂的掺入可以显著增强再生沥青混合料的最大弯拉应变和抗弯拉强度,再生剂掺量为9%的再生沥青混合料劲度模量下降幅度相对较小,低温性能改善效果更优;(3)环保再生剂掺量由3%增至9%时,再生沥青混合料的残留稳定度显著增大,掺量超过9%后,残留稳定度开始逐渐下降,掺量为9%的再生沥青混合料的水稳定性能更好。     

木质素纤维改善再生沥青混合料的路用性能研究

为了改善再生沥青混合料的路用性能,选用木质素纤维对其进行改性,研究了不同木质素纤维掺量对再生沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能及水稳定性能的影响规律。研究表明;随着RAP旧料、木质素纤维掺量的增加,再生沥青混合料的动稳定度均逐渐增大;再生沥青混合料破坏应变、浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比均随着RAP掺量的增加逐渐降低;随着木质素纤维掺量的增加,再生沥青混合料破坏应变、浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比均逐渐增大,掺入木质素纤维能改善再生沥青混合料的低温抗裂性能及水稳定性能。综合各项路用性能可知,2%掺量的木质素纤维能使再生沥青混合料的RAP旧料掺量达到30%。     

抗车辙剂对沥青混合料路用性能的影响及工程应用研究

为研究抗车辙剂掺量对沥青混合料路用性能的影响规律,采用室内对比试验方法,分别制备了不同抗车辙剂掺量的沥青混合料试件,针对沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能及水稳定性能变化规律进行了对比分析,结果表明：抗车辙剂的掺入可以有效改善沥青混合料的高温稳定性能,且掺量越大,效果越好;抗车辙剂的掺入对于沥青混合料的低温抗裂性能和水稳定性能同样具有改善效果,但掺量应控制在0.3%,超过0.3%的改善效果会有所降低;0.3%抗车辙剂掺量的沥青混合料在实际工程中应用效果良好,可显著提升路面抗车辙能力,各项指标均可满足规范设计要求。     

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.     

低温地区桥面纤维浇注式沥青混合料的低温性能研究

为了研究低温地区钢桥面铺装纤维浇注式沥青混合料的低温抗裂性能，选用基质、SBS、浇注式及纤维浇注式沥青混合料为研究对象，针对不同低温情况下的各沥青混合料进行低温小梁弯曲试验、低温弯曲蠕变试验以及低温劈裂试验，得出以下结论：(1)基质、SBS、浇注式及纤维浇注式沥青混合料的劲度模量、弯曲蠕变柔量及劈裂极限应变随着温度的降低均呈逐渐减小变化，而低温劈裂强度则呈先增后减变化；(2)纤维的掺入能够明显增强浇注式沥青混合料的低温抗裂性能，BF纤维对浇注式沥青混合料的低温抗裂性能改善效果优于PF和LF纤维；(3)纤维浇注式沥青混合料的低温劈裂试验变化规律表现较于低温小梁弯曲和弯曲蠕变试验更为敏感，故建议采用低温劈裂试验来评价低温地区纤维浇注式沥青混合料的低温稳定性能。     

中空聚酯纤维沥青胶浆特性及增韧机理研究

为了研究中空聚酯纤维在沥青胶浆中的作用机理,本文通过在沥青中掺加不同类型和掺量的纤维,研究中空聚酯纤维沥青胶浆的抗剪性能、低温抗裂性能、高温流变性能、热物性和微观形貌特点,并对中空聚酯纤维沥青混合料的路用性能及增韧机理进行分析.研究结果表明:当中空聚酯纤维状态为三维、纤维直径为15D时,对沥青的吸附性能较好;当其掺量为2％时,纤维沥青胶浆的抗剪强度为原沥青胶浆的4.19倍,高温流变性能显著提高;中空聚酯纤维的腔体结构,使沥青胶浆的导热系数降低了15％;沥青混合料的残留稳定度、冻融劈裂强度比、动稳定度和最大弯拉应变较未加纤维的沥青混合料提高了3.1％、5.0％、36.8％和29.0％.沥青与纤维之间的侨联作用,使纤维成网状结构,提高了抗裂性能和高温稳定性能.     

热管对沥青混合料降温特性及高温稳定性的影响

为有效减少沥青路面的高温车辙病害,基于重力热管降温原理,本文成型了埋置热管的沥青混合料车辙试件;通过烘箱模拟了车辙试件的升温和降温过程,利用温度传感器实时监测车辙试件不同位置的温度;分析了埋设热管的沥青混合料车辙试件的焓变和温度梯度,评价了热管对沥青混合料降温特性的影响;同时研究了热管对沥青混合料抗车辙性能的影响。结果表明:热管在一定程度上可以起到调节沥青混合料温度变化的作用,减小了沥青混合料受温度变化的影响;热管的埋设可以显著提高沥青混合料的动稳定度,改善沥青混合料的高温抗车辙能力。     

基于SMA-13级配的重载交通沥青路面设计及性能分析

重载交通沥青路面对于混合料的级配及材料组成要求较高,研究采用AC-13和SMA-13两种不同级配分别制备掺和不掺抗车辙剂的沥青混合料,探究不同级配组成混合料间的性能差异,主要考察了沥青混合料的动稳定度、残留稳定度、冻融劈裂强度比及劈裂寿命,研究表明SMA-13级配沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性及抗疲劳性能较好,抗车辙剂材料的加入能整体提升混合料15%以上的综合性能,建议重载交通沥青路面采用SMA-13级配和抗车辙剂,可实现重载沥青路面长期的健康稳定发展。     

硫磺改性沥青混合料高温性能研究

利用车辙试验动稳定度指标和抗剪试验对比评价了相同级配下的硫磺沥青混合料与普通沥青混合料在一定温度和压力条件下的变形和抗剪特性,综合考察了沥青混合料的高温性能。结果表明,掺加了硫磺改性剂的沥青混合料在高温性能上要明显优于普通沥青混合料,而且节省了经济成本。     

基于灰关联性的硅藻土物化特性对沥青混合料性能的影响分析

为了研究硅藻土物理和化学特性对沥青及沥青混合料路用性能的影响,对四种产地的硅藻土材料的SiO2含量、硅藻含量、平均粒径、比表面积及堆密度进行了测试,对四种硅藻土改性沥青及硅藻土改性沥青混合料的路用性能进行了测试,并基于灰色关联性分析了硅藻土材料特性对沥青及沥青混合料性能的影响.结果表明,不同硅藻土的物理特性和化学成分差异较大,当硅藻含量及SiO2含量越高、堆密度较小、比表面积较大时,硅藻土改性沥青混合料具有较为优异的水稳定性、高温稳定性和低温抗裂性能;硅藻土改性沥青的抗剪强度与沥青的高温性能及沥青混合料动稳定度的相关性较好,可用于沥青及沥青混合料的高温性能的评价;为了使硅藻土改性沥青混合料具有优异的路用性能应使用SiO2含量和硅藻含量均大于80%的硅藻土.     

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.     

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 bitumineux à 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-13的路用性能差异,最后通过试验段铺筑验证了其适用性。研究结果表明:BBME-13的油石比、稳定度和动态模量均显著高于SBSAC-13和SKAC-13;BBME-13的动稳定度、残留稳定度和冻断强度代表值分别比SBSAC-13增大32.2%、9.0%和45.5%,分别比SKAC-13增大148.3%、19.6%和93.2%;BBME-13的最大弯拉应变的代表值比SBSAC-13减小3.3%,比SKAC-13增大34.4%;BBME-13试验段路面抗渗性能优异,抗滑性和压实度等也均能满足规范要求。     

沥青混合料补强剂的路用性能研究及应用

为综合分析补强剂的路用性能,针对不同质量分数补强剂(0%、0.2%、0.35%、0.5%)的AC-13沥青混合料进行车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验及汉堡车辙试验(HWTD),测试其高温抗车辙性能、低温抗裂性能及水稳定性,然后从路用性能、成本、工法等角度与目前常用的某国产抗车辙剂A及SBS(热塑性丁苯橡胶)改性剂进行对比,最后通过试验路补充验证。结果表明,AC-13沥青混合料的路用性能随着补强剂掺量的提高呈非线性增长,推荐掺量为质量分数0.35%。与SBS改性剂相比,补强剂的掺加使沥青混合料具有更高的高温抗车辙性能,尽管低温抗裂性稍低,但成本更低,工法更简单;与抗车辙剂A相比,尽管沥青混合料成本稍高,但高温、低温和水稳定性均更优;试验路使用情况则表明,补强剂具有工法简单、使用方便、效果显著的优点。     

玄武岩纤维对钢渣沥青混合料性能影响研究

为改善钢渣沥青混合料(SAM)抗裂性能,并尽可能降低钢渣(SS)膨胀特性对混合料耐久性的影响,基于车辙试验、SPT动态模量试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验、弯曲疲劳试验、SEM试验等,对不同掺量玄武岩纤维(BF)对SAM高、低温性能和水稳定及疲劳性能的影响及增强机理进行研究。结果表明:BF可显著增强SAM高温抗变形能力,且对不同SS掺量SAM低温柔韧性均有一定的提高;随着冻融循环次数增加,玄武岩纤维-钢渣沥青混合料(BF-SAM)的水稳定性降低幅度较SAM明显减小;BF的加筋、阻裂作用提高了SAM的疲劳寿命。综合各项路用性能,BF-SAM的推荐掺量为0.4%(质量分数)的BF,45%~55%(质量分数)的SS。     

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。     

沥青路面用复合定形相变材料的路用性能研究

为研究复合定形相变材料对沥青混合料路用性能的影响,制备沥青路面用复合定形相变材料,测定相变材料的相变温度、相变焓等热物性参数,借助马歇尔稳定度试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验与车辙试验等方法研究掺加复合定形相变材料沥青混合料的路用性能.试验结果表明,对于最佳沥青用量,掺与未掺复合定形相变材料的沥青混合料差别很小;复合定形相变材料可显著改善沥青混合料的低温抗裂性能;复合定形相变材料有利于提高沥青混合料的水稳定性;对于动稳定度,基质沥青混合料的明显大于掺加复合定形相变材料的沥青混合料,且沥青混合料的高温稳定性随着复合定形相变材料掺量的增大而降低.综合考虑掺加复合定形相变材料沥青混合料的路用性能,推荐本研究制备的复合定形相变材料在实际应用中采取0.3％的掺量.     

基于体积性能平衡方法的胶粉改性沥青TOM-10混合料的性能研究

为解决公路超薄层罩面病害和体积设计方法的不足,以胶粉和SBS改性沥青为原料制备高性能胶粉改性沥青,采用体积性能平衡设计方法,对胶粉改性沥青TOM-10混合料进行配合比设计,对胶粉改性沥青TOM-10混合料的路用性能进行分析,并与SBS改性沥青TOM-10混合料进行对比。结果表明：胶粉改性沥青的耐高、低温和耐老化性能均优于SBS改性沥青;采用体积性能平衡设计方法设计的胶粉改性沥青TOM-10混合料的动稳定度、残留稳定度、劈裂强度比和最大弯拉应变均远大于规范要求;胶粉改性沥青TOM-10混合料的高温稳定性能、抗水损害性能、低温抗裂性能和耐疲劳性能优于SBS改性沥青TOM-10混合料,胶粉的加入可以提升沥青混合料的耐久性能。