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.     

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.     

生物质再生沥青高温流变特性研究

采用生物油研发沥青再生剂(SW-1),以2%,4%,6%,8%的掺量对不同老化状态下的沥青进行再生,对再生沥青的常规性能进行分析。并选用三种石油基再生剂(ZS-1、ZS-2、ZS-3)和生物质再生剂做对比研究,借助动态剪切流变仪,采用复数模量、相位角、车辙因子等指标对70^#基质沥青、轻度、重度老化沥青及再生沥青的高温流变性能进行研究。研究表明,掺加再生剂后,老化沥青的常规性能得到有效恢复,四种再生沥青的复数模量和车辙因子降低,相位角增大,沥青弹性性能呈减弱趋势,粘性性能呈增强趋势。其中生物质再生剂对老化沥青的性能指标提升明显。     

复合生物再生沥青及混合料路用性能

环己烷1,2-二甲酸二异壬基酯(DINCH)增塑剂与餐厨废弃油脂共混,制成复合生物再生剂,通过三大指标及布氏黏度实验确定复合沥青再生剂的最佳配比。在掺加再生剂与未掺再生剂的条件下,分别制备不同RAP(Reclaimed Asphalt Pavement)掺量的再生沥青混合料并进行车辙实验、低温弯曲破坏实验、浸水马歇尔实验和冻融劈裂实验。结果表明,DINCH增塑剂与餐厨废弃油脂配比为0.4∶1时,再生沥青常规性能恢复至原样沥青水平。再生沥青混合料在RAP掺量为30%～50%的条件下,未掺加复合生物再生剂的沥青混合料低温抗裂性及水稳定性均不满足规范要求;掺加再生剂后,随着RAP掺量的增加,再生沥青混合料的低温抗裂性及水稳定性降低,高温稳定性能提高,当RAP掺量为30%时,再生沥青混合料的低温抗裂性及水稳定性与新拌混合料相当,高温稳定性能优于新拌沥青。     

大掺量RAP厂拌热再生沥青混合料水稳定性研究

本研究基于RAP掺量为40%-70%间隔为10%的厂拌热再生沥青混合料,进行浸水马歇尔试验,冻融劈裂实验来研究大掺量RAP大掺量RAP厂拌热再生沥青混合料水稳定性。研究表明:随着RAP掺量不断增大再生混合料最佳油石比呈线性增加,残留稳定度,冻融劈裂强度比逐渐降低,且在RAP掺量相同情况下加再生剂则再生混合料的残留稳定度和冻融劈裂强度比均有所增加,表明再生剂对再生混合料的水稳定性有明显改善作用。     

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%。     

不同旧料掺量下温拌再生沥青混合料的耐久性

采用水损坏敏感试验、冻融试验、半圆弯曲试验探讨了不同旧料掺量对温拌再生沥青混合料性能的影响。结果显示，增加旧料掺量，各混合料的动态模量比增加，弹性模量受水的影响比较小，但会降低再生沥青混合料的抗裂性能，脆化性增强，当旧料掺量达到一定量后，其对混合料的抗裂性影响减小。相同条件下，增大旧料掺量，混合料的动态模量随之增加，其脆性、刚性化现象更突出；升高温度后，温拌再生沥青混合料的动态模式呈黏弹性，相同旧料掺量下，热拌再生沥青混合料的抗裂及抗形变性能较温拌再生沥青混合料的高。     

厂拌热再生沥青混合料的水稳定性研究

鉴于厂拌热再生沥青混合料（HRMA）容易在水、温度和行车荷载等作用下出现水损害,通过浸水马歇尔试验分析改变RAP掺量、油石比和再生剂掺量对HRMA水稳定性的影响。研究表明：在沥青混合料中加入RAP可以提高其水稳定性;当RAP掺量相同时,随再生剂或油石比的增加,HRMA的残留稳定度增大;增大再生剂和油石比对HRMA的水稳定性具有明显的改善作用。     

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%。     

复掺芳纶纤维和玻璃纤维再生沥青混合料路用性能研究

为提高再生沥青混合料(RAP)的路用性能,通过研究芳纶纤维和玻璃纤维二者单掺以及复掺对再生沥青混合料路用性能的影响,以期为两种纤维在再生沥青混合料上的应用提供参考。研究结果表明:单掺芳纶纤维对再生沥青混合料的高温性能影响不大,而玻璃纤维和复掺纤维使再生沥青混合料的高温抗车辙性能分别提升了34.0%及42.6%;复掺纤维对再生沥青混合料动态模量的改善效果最高达21.9%;同时复掺纤维的加入可使混合料保持较好的低温抗裂性与水稳定性。半圆弯曲(SCB)测试结果表明,复掺纤维可显著改善沥青混合料的抗弯拉能力。复掺纤维较单掺纤维对再生沥青混合料有更好的改性效果,且改性效果显著。     

聚乙烯接枝马来酸酐含量对废旧聚乙烯改性沥青性能的影响

首先采用双螺杆挤出造粒技术制备了一种由废旧聚乙烯（RPE）和不同含量（0 %、1 %、3 %、5 %、7 %、9 %,以RPE质量计）马来酸酐接枝聚乙烯（PE?g?MAH）组成的复合改性剂（CM）,然后制备CM（4 %沥青质量）改性沥青,并对常规指标（软化点、25 ℃针入度和25 ℃延度）、旋转黏度、红外光谱、高温存储稳定性（软化点差值、扫描电子显微镜微观形貌）以及流变性能等表征、分析。结果表明,CM改性剂中MAH与沥青中—OH之间发生化学反应,生成酯类物质,且随着PE?g?MAH含量的增加,CM改性沥青软化点、延度、黏度、高温存储稳定性、高温以及低温性能均显著提高,而针入度和相位角则降低;在温度变化较大的地区,可以考虑采用适量的PE?g?MAH制备CM改性沥青进行路面铺筑,并对于高温存储稳定性的改善进行了推理分析。     

沥青混合料不同高温性能指标相关性的试验研究

高温稳定性是沥青混合料的一项重要指标,我国用软化点和60℃动力粘度反映,国际上用复数劲度模量和相位角表示。通过对沥青常规指标检测、动态剪切流变试验和重复蠕变试验,发现选用60℃动力粘度较大、累积应变越小的石油沥青能有效提高混合料高温稳定性,累积应变和动稳定度的相关性很好,可作为改性沥青高温特性的控制指标。     

Effect of emulsifier content on the rheological properties of asphalt emulsion residues

Rheological measurement was employed to study the effect of emulsifier content on the properties of asphalt emulsion. Three kinds of emulsifiers are employed, and both temperature and frequency sweep were carried out in this study. Through the analysis of the viscoelastic parameters, the emulsifier content has an obvious influence in the properties of asphalt emulsions. As the content is higher, both the viscosity and modulus increase at a given temperature and/or frequency. The rut factor also increases with the emulsifier content, which indicates an enhanced resistance of emulsified asphalt mixtures to deformation. Rheological results can guide the selection of optimal emulsifier concentration for a given method of preparation. Results of softening point, penetration, ductility and storage stability also show good agreement with the rheological measurements. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2015 , 132, 41806.     

环氧乳化沥青冷再生沥青混合料性能研究

提出了一种新型的冷再生沥青混合料-水性环氧树脂改性乳化沥青冷再生沥青混合料,首次使用环氧乳化沥青应用于冷再生沥青混合料中。通过掺加0%、10%、20%和30%的环氧树脂改性乳化沥青对90%与70%RAP(废旧沥青路面回收材料)掺量的AC-20冷再生沥青混合料进行配合比设计试验与使用性能验证。结果表明：适当掺量的环氧树脂改性乳化沥青可使冷再生沥青混合料具有更好的使用性能,RAP有效利用率得到进一步提高。     

SBS对沥青性能的影响

通过测试软化点、针入度和延度对SBS改性沥青的性能进行表征.结果表明:使用线型或星型SBS作为沥青改性剂可以显著提高沥青性能.当硫黄稳定剂质量分数为0.2％,SBS质量分数为4％时,改性沥青的软化点、针入度和延度趋于稳定.此外,相较于线型SBS改性,星型SBS改性沥青的软化点稍高,针入度和延度相对更小.     

WER-SBR复合改性活性乳化沥青性能研究

丁苯橡胶(SBR)活性乳化沥青可以活化旧路面的老化沥青,但是存在高温稳定性差以及黏附性不足等问题。为解决SBR活性乳化沥青性能上的不足,使用水性环氧树脂(WER)对其进行复合改性,通过修正低温蒸发法获取蒸发残留物,分析不同掺量WER对SBR活性乳化沥青基本物理性能、黏附性、流变性能、低温蠕变性能以及还原性的影响。结果表明:掺入WER之后,SBR活性乳化沥青的针入度大幅下降,软化点显著提高,延度下降;WER能够显著提高SBR活性乳化沥青的高温稳定性,但对其低温延展性有负面影响;SBR活性乳化沥青的黏附性显著增强;复合剪切模量(G^*)、车辙因子(G^*/sin δ)随WER掺量的增加不断提高,相位角(δ)随WER掺量的增加不断下降,表明高温抗车辙性能得到改善;劲度模量(S)和蠕变速率(M)则随着WER掺量增加分别呈增大和降低趋势;WER的掺入不影响SBR活性乳化沥青的还原性。根据试验数据,WER掺量应控制在10%~15%(质量分数)。     

新旧沥青融合程度对热再生沥青混合料性能影响

沥青混合料热再生过程中新旧沥青融合程度对其混合料的性能影响显著,目前我国热再生沥青混合料进行配合比设计时并未考虑新旧沥青的融合问题。为探究新旧沥青融合程度对热再生沥青混合料工作性能及配合比设计的影响,在质量分数为20%、30%、40%、50%废旧沥青路面回收材料(RAP)掺量下,对常规拌和方式及模拟新旧沥青100%融合拌和方式制备的热再生沥青混合料的高温抗车辙性能、低温抗裂性能、水稳定性以及抗反射开裂性能展开系统地对比研究,在建立两种拌制方式下路用性能差异与RAP掺量之间关系的基础上,确定了需要考虑融合程度的界限RAP掺量。结果表明:随着RAP掺量增大,混合料的高温性能增强,低温性能、水稳定性以及抗反射开裂性能降低;与常规拌和方式相比,新旧沥青100%融合条件下拌制混合料的低温性能、水稳定性以及抗反射开裂性能更优,高温性能较差;两种混合料之间高温性能差异、低温性能差异以及水稳定性差异随RAP掺量的增加逐渐增大,抗反射开裂性能差异无显著变化;以性能差异平均增长率所对应的RAP掺量为界限掺量,提出当RAP掺量大于30%时,热再生混合料设计中应考虑新旧沥青融合程度的影响。     

SBS改性沥青的基本性能的实验研究

利用SBS对AH-90沥青进行了改性研究,并对改性沥青的软化点、延度、针入度等性能进行表征.结果表明,随着SBS用量的增加,改性沥青的软化点上升,针入度降低,延度增加;但是当SBS用量增加至6%时,针入度降至国家标准以下.因此,SBS用量在4.5%～5.5%时,改性沥青的软化点、延度、针入度等基本性能最好.     

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。