盐冻融循环下温拌胶粉改性沥青混合料的低温性能

为研究盐冻融循环作用下温拌工艺对胶粉改性沥青混合料(CR-MA)低温抗裂性能的影响,以温拌胶粉改性沥青混合料(CR-WMA)和热拌胶粉改性沥青混合料(CR-HMA)为研究对象,在不同质量分数(0%,4%,8%,12%)的盐溶液和冻融循环次数(0,5,10,15,20次)条件下对小梁试件进行低温弯曲和弯曲蠕变试验,比较了2种CR-MA弯曲应变能密度和弯曲蠕变速率等指标的衰减情况,并探讨了SDYK型表面活性类添加剂(掺量为基质沥青质量的0.6%)对CR-MA低温性能的作用效果.结果表明:2种CR-MA经盐冻融循环后,其弯曲应变能密度和弯曲蠕变速率均减小,低温抗开裂性能降低;随着盐冻融循环次数的增加,CR-WMA各指标变化幅度均小于CR-HMA,CR-WMA的低温抗裂性能优于CR-HMA;当除冰盐的质量分数为8%时,对CR-MA的破坏最为严重.     

疲劳荷载下冻融循环对CR-WMA开裂特性的影响

以温拌胶粉改性沥青混合料(CR-WMA)和热拌胶粉改性沥青混合料(CR-HMA)为研究对象,对经盐冻融循环和水冻融循环作用下的半圆试件进行三点弯曲重复加载试验,同时利用数字图像(DIC)相关技术对其开裂特性进行研究.结果表明:采用开裂位置附近点的水平应变(EXX)和以全场水平应变定义的损伤变量均可反映CR-WMA和CR-HMA在疲劳荷载作用下的抗开裂性能;CR-WMA和CR-HMA的抗疲劳开裂性能随着盐冻融循环和水冻融循环作用次数的增加而降低,且盐冻融作用对其影响大于水冻融作用;无论盐冻融还是水冻融作用,CR-WMA的抗疲劳开裂性能均优于CR-HMA.     

盐冻融循环对温拌胶粉改性沥青混合料疲劳性能的影响

为了研究冻融循环次数、盐质量分数和表面活性剂型温拌剂(SDYK)对胶粉改性沥青混合料疲劳性能的影响,采用小梁四点弯曲疲劳试验得到了冻融循环次数和弯曲劲度模量的关系,并结合疲劳寿命和能耗理论进行了分析.结果表明:胶粉改性沥青混合料的疲劳寿命随着冻融循环次数的增加而降低;当盐质量分数为8%时,水的冻胀与盐的侵蚀耦合作用最强,混合料疲劳寿命最低;当盐质量分数超过8%时,会对水的冻胀有一定的抑制作用;加入温拌剂的胶粉改性沥青混合料的疲劳性能更好.     

盐冻破坏下沥青混合料的抗裂性能及影响因素

为研究沥青混合料在冻融循环及除冰盐溶液共同作用下的抗裂性能,在断裂力学基础上,采用半圆试件弯拉(SCB)试验,通过J积分来评价沥青混合料的抗裂性能,并利用正交试验的极差分析法和方差分析法深入分析了沥青种类、冻融循环次数和除冰盐浓度对沥青混合料抗裂性能的影响.结果表明:除冰盐和冻融循环作用下,影响沥青混合料抗裂性能的各因素依次为沥青种类冻融循环次数除冰盐浓度;与基质沥青混合料、胶粉改性沥青混合料和复合胶粉改性沥青混合料相比,SBS改性沥青混合料具有更好的抗裂性;随着冻融循环次数的增加,沥青混合料的抗裂性能逐步降低;当除冰盐浓度为中低浓度时,对沥青混合料的破坏最为严重.     

盐冻融循环对沥青混合料低温性能的影响

采用低温弯曲试验,以最大弯拉应变比、弯曲劲度模量和应变能密度等指标分析了盐冻融循环条件下沥青混合料低温性能的衰变规律,研究了掺加纤维等添加剂后,在盐冻融循环条件下沥青混合料低温性能的改善效果.结果表明:沥青混合料经盐冻融循环后,其最大弯拉应变比、应变能密度显著减小,弯曲劲度模量增大;随着盐冻融循环次数的增加,各指标变化幅度逐渐减小;盐溶液质量分数越高、冻融温度越低,对沥青混合料的低温性能影响也越大;应变能密度与盐冻融循环次数呈指数函数变化;玄武岩纤维对盐冻融循环条件下沥青混合料低温性能的改善效果较好.     

温拌再生沥青混合料性能试验

按照热拌再生设计方法配制了废旧沥青混合料（RAP）掺量分别为20%,30%和45%（质量分数）的AC 13F热拌再生沥青混合料.在此基础上,采用干拌法和湿拌法两种制备工艺分别配制温拌再生沥青混合料.利用车辙试验、冻融劈裂试验、低温弯曲和弯曲蠕变试验来评价热拌及温拌再生沥青混合料的高温性能、低温抗裂性能和水稳定性能.结果表明：温拌再生沥青混合料除高温性能优于热拌再生沥青混合料外,其低温抗裂性能和水稳定性能均低于热拌再生沥青混合料;随着RAP掺量的增加,热拌及温拌再生沥青混合料的路用性能除高温性能有所提高外,低温抗裂性能和水稳定性能均有不同程度的降低;制备工艺对温拌再生沥青混合料的性能有一定程度的影响.     

胶粉改性沥青混合料低温特性试验研究

为研究胶粉改性沥青混合料低温抗裂性能,采用沥青混合料小梁弯曲蠕变试验对胶粉改性沥青混合料的低温性能进行检验,并以SBS改性沥青混合料作为参照,结果表明,胶粉改性沥青混合料的感温性较弱,材料力学性能受温度影响较小,与SBS改性沥青混合料相比低温不易开裂。     

掺TPS添加剂排水性沥青混合料的低温性能研究

对掺Tafpack Super(TPS)高黏度沥青添加剂排水性沥青混合料的低温脆化温度点,弯拉强度-应变包络图和三点弯曲蠕变速率进行了测试,同时与SBS改性沥青排水混合料的低温性能对比.结果表明,TPS对排水性沥青混合料的脆化点温度影响较小,但随着TPS掺量的增加,混合料在低温脆化点的抗弯拉强度显著增强;TPS能显著提高排水性沥青混合料的低温抗裂性能.随着TPS掺量的增加,0℃时三点弯曲蠕变速率有所增加.综合分析表明,掺加TPS高黏度沥青添加剂排水性沥青混合料的低温性能可以得到一定改善,但SBS改性沥青混合料仍具有最佳的低温抗裂性能.     

基于GTM法的温拌胶粉改性沥青混合料设计研究

采用GTM（旋转试验机）法,以试件体积参数相等为判据,综合确定Evotherm温拌胶粉改性沥青混合料的适宜成型温度和拌和温度.采用两阶段设计法,基于双参数体系,以热拌胶粉改性沥青混合料配比设计数据为基础,对Evotherm温拌胶粉改性沥青混合料沥青用量和试验温度进行设计,从材料组成和体积参数两方面来双重保证其路用性能.然后,对所设计的Evotherm温拌胶粉改性沥青混合料进行路用性能试验并与对应的热拌胶粉改性沥青混合料对比分析.结果表明：与马歇尔法相比,GTM法可以降低Evotherm温拌胶粉改性沥青混合料的适宜成型温度;GTM法所设计的Evotherm温拌胶粉改性沥青混合料的高、低温性能及抗水损害性能均优于热拌胶粉改性沥青混合料,而且,其抗压回弹模量与热拌胶粉改性沥青混合料基本相当,不影响路面结构设计.     

基于GTM法的温拌胶粉改性沥青混合料研究

结合温拌胶粉改性沥青混合料的科研成果,介绍了基于GTM法的温拌胶粉改性沥青混合料设计,及不同胶粉掺量的温拌胶粉改性沥青混合料路用性能测试分析。结果表明：在使用温拌技术降低了胶粉改性沥青混合料拌和温度40℃的前提下,胶粉掺量为15％～21％的温拌胶粉改性沥青混合料的路用性能能较好地满足规范要求。