橡胶沥青水老化试验研究

为研究水老化作用方式及水量对橡胶沥青老化性能的影响,以橡胶沥青和TOR橡胶沥青2种材料为例,通过改变水作用阶段和用水量试验研究不同水老化方式对橡胶沥青老化后软化点、黏度、疲劳因子、蠕变劲度、蠕变速率的影响。试验结果表明:选择在压力老化前三分之一时间(400 min)进行加水压力老化试验,后三分之二时间进行无水压力老化试验的水老化作用方式最具可行性;对比无水压力老化试验和加水压力老化试验可知,水的存在促进了橡胶沥青的热氧老化;随水量的增加,TOR橡胶沥青的高温稳定性能降低,抗疲劳开裂能力和低温性能降低,沥青老化加剧。     

橡胶沥青混合料老化再生及其路用性能研究

为研究橡胶沥青混合料老化及再生后的路用性能,采用热氧老化的方法,研究了老化时间对橡胶沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性的影响;通过热拌再生研究了再生后混合料的路用性能。结果表明,橡胶沥青老化后低温抗裂性能发生严重衰减,间断级配的橡胶沥青混合料比连续级配的橡胶沥青混合料耐老化。老化后橡胶沥青混合料高温稳定性得到增强,低温抗裂性下降,抗水损害能力降低。橡胶沥青混合料老化再生后,具有良好的高温稳定性,低温抗裂性和水稳定性。     

有机化蒙脱土改性沥青老化性能的研究

采用熔融共混法制备了有机化蒙脱土(OMMT)改性沥青,通过薄膜烘箱老化试验(TFOT)和压力老化(PAV)试验,研究了OMMT对改性沥青老化性能的影响。结果表明,OMMT可显著减小沥青TFOT和PAV老化后粘度的增大、软化点的升高和针入度的降低,有效改善沥青的短期老化和长期老化性能;OMMT对沥青耐老化性能的改善作用随其用量的增加而增大,但当OMMT用量超过3%时,其对沥青耐老化性能的提高已较小。     

橡胶颗粒沥青混合料路用性能室内试验研究

为评价橡胶颗粒沥青混合料路用性能,采用室内试验的方法对橡胶颗粒掺量3%、采用不同活化及改性方式的橡胶颗粒沥青混合料进行路用性能分析.得到如下主要结论:TPS改性沥青加入后,混合料浸水残留稳定度及冻融劈裂强度比分别达到94%和90%,TPS可显著提高混合料的水稳定性,采用环烷油浸泡及TOR改性的方式可更大程度地提高混合料水稳定性;TPS可显著提高混合料的高温稳定性,随TPS掺量增加,混合料动稳定度逐渐提高,采用TOR复合改性和环烷油浸泡活化方式对混合料高温稳定性提高较小;不同的沥青改性方式和橡胶颗粒活化方式对其低温抗开裂性能影响甚微.     

道路沥青热氧老化模拟试验研究

沥青材料的抗老化性能是沥青路面耐久性的关键影响因素,室内模拟老化试验是研究沥青抗老化性能的重要方法．为了对比不同试验方法的老化效果,对5种沥青进行了延时旋转薄膜烘箱老化（RTFOT）、压力老化（PAV）以及自行设计的60℃烘箱老化试验,并与自然老化路面的回收沥青指标进行了对比分析、结果表明,上述3种老化试验方法的老化效果之间有很好的对应性和等效性,都能较好地反应实际路面沥青的长期老化行为;虽然不同方法的老化温度和氧浓度存在差异,但其老化机理都是氧化反应,并无本质区别,认为RTFOT老化试验可以作为模拟沥青长期老化的试验方法．     

橡胶改性沥青的老化及再生

选取辽河油田生产的沥青为原料,加入废旧橡胶粉和苯乙烯焦油,在高速剪切机的作用下制备橡胶改性沥青,然后将橡胶改性沥青用旋转薄膜烘箱进行老化试验研究,研究老化时间和橡胶粉的质量分数对沥青软化点、针入度、延度的影响。并将自制老化再生剂添加到老化橡胶改性沥青中,考察再生剂的性能。实验结果表明：胶粉的质量分数为15%时的抗老化性能最好,加入再生剂后的老化橡胶改性沥青可以恢复相关的路用性能,符合国家规定的140#道路沥青标准。     

老化对沥青混合料低温抗裂性能的影响研究

采用劈裂试验方法,分别对新拌、短期老化和长期老化状态下沥青混合料的低温性能进行了对比研究.试验表明,未老化的沥青混合料的低温性能不能反映和预测老化后的性能,并且在评价沥青混合料低温性能时,短期老化试验比长期老化试验更为敏感,由此说明在沥青混合料低温性能试验评价过程中充分考虑老化因素的影响是必要的.     

老化对沥青混合料低温抗裂性能的影响研究

采用劈裂试验方法，分别对新拌、短期老化和长期老化状态下沥青混合料的低温性能进行了对比研究．试验表明，未老化的沥青混合料的低温性能不能反映和预测老化后的性能，并且在评价沥青混合料低温性能时，短期老化试验比长期老化试验更为敏感，由此说明在沥青混合料低温性能试验评价过程中充分考虑老化因素的影响是必要的．     

基于室内环境模拟的再生沥青混合料老化影响因素

为了解决不同环境因素对路面工程中未经压实的再生沥青混合料(recycled asphalt mixture,RAP)老化程度影响的问题,以松散的再生沥青混合料为研究对象,利用特制的室内模拟老化试验装置,通过控制温度、湿度、老化时间、氧气浓度等因素,对新制备密级配沥青混合料AC-13进行特定环境条件下模拟老化试验.结果表明:松散RAP混合料的老化程度随试验温度升高而增加,随空气湿度增加和氧气浓度下降而降低;不同试验温度下,沥青老化的成长速度和试验终值均不相同,表明老化过程中的化学反应因温度不同而有所差异;在通入纯氮气的试验中,沥青没有发生任何老化作用,表明沥青的老化只受氧化作用影响;环球法测软化点的试验结果对温度变化较为敏感,动态剪切流变仪(dynamic shear rheometer,DSR)测定的动态复数剪切模量在表征沥青老化程度时存在一定迟滞效应;老化后沥青混合料低温性能出现衰减,主要原因是沥青长期老化作用导致.     

老化对水泥沥青复合胶结料粘弹特性的影响

为了研究老化对水泥沥青复合胶结料蠕变特性及粘弹性力学参数的影响,结合不同材料配比的水泥沥青复合胶结料的老化试验及蠕变试验,分析了老化时间及材料配比对复合胶结料粘弹性力学参数的影响。建立了考虑老化影响的粘弹性力学参数的演化方程;基于三元件四参数分数导数模型,提出了水泥沥青复合胶结料的老化因子,建立了水泥沥青复合胶结料的老化预测模型。研究表明:随着材料老化程度的加深,水泥沥青复合胶结料的弹性成分所占比例增加,粘性成分减少;水泥沥青复合胶结料的老化速度在老化前期变化较快,随老化时间增加老化速度减缓;适当提高沥青的用量可以在发生老化的情况下使材料仍具有较好的柔性及变形能力。所建立的老化因子能够同时反映老化时间、配合比等因素对水泥沥青复合胶结料粘弹特性的影响。     

泡沫温拌再生沥青高低温性能研究

为研究回收沥青掺量对泡沫温拌沥青高低温性能的影响,分别对掺加0%、20%、40%、60%、80%回收沥青的泡沫温拌沥青进行软化点、DSR和BBR试验。试验表明:随着回收沥青掺量的增加,泡沫温拌再生沥青的软化点、车辙因子和破坏温度值逐渐升高;当回收沥青的掺量达到60%及以上时,泡沫温拌再生沥青胶结料的高温性能明显改善;胶结料试样的低温抗裂性能随着回收沥青掺量比例的增加而逐渐降低,当回收沥青的掺量大于40%时,泡沫温拌再生沥青的蠕变劲度S和蠕变速率m值不能满足规范要求,低温抗裂性能较差;建议回收沥青的掺量小于60%。     

基于车辙试验优选沥青高温性能评价指标

选择6种沥青分别进行短期老化前后的常规试验、动态剪切流变试验以及重复蠕变恢复试验,得到常规7种高温性能评价指标。将指标排序结果与模拟沥青路面高温性能的沥青混合料车辙试验结果进行相关性分析,选择最优的沥青高温性能评价指标。     

橡胶沥青相关性能的试验研究

通过室内试验分析研究了不同橡胶粉掺量对基质沥青的改性效果,分析了橡胶沥青的高温性能,水稳定性,耐久性性能指标。结果表明：在试验范围内,轮胎橡胶粉能显著提高沥青混合料的高温性能,轮胎橡胶粉掺量越高,混合料的高温性能越好;橡胶沥青混合料的残留稳定度要比基质沥青混合料有所提高,体现了橡胶沥青较好的抵抗水损害的能力;橡胶粉改性沥青的耐老化性能也有了一定的提高。     

Aging Behavior and Creep Characteristics of CACB

沥青老化对水泥沥青复合胶结料蠕变特性的影响研究

李云良, 刘钰泽, 徐垒, 何鑫, 孙海蛟

(哈尔滨工业大学交通科学与工程学院, 哈尔滨, 150090)

摘 要：水泥沥青复合胶结料是由水泥、沥青及多种外加剂胶结固化形成的复合胶结材料,沥青的老化会对水泥沥青复合胶结料的蠕变特性产生影响。通过水泥沥青复合胶结料不同老化程度下的蠕变试验得到其蠕变柔量,结合分数导数修正博格斯模型的蠕变柔量进行了试验结果的曲线拟合,分析了沥青老化及材料配比等因素对水泥沥青复合胶结料蠕变特性的影响。研究表明,随着沥青老化时间的增加,复合胶结料抵抗瞬时弹性变形及粘性流动变形的能力增强,弹性成分增加而粘性成分减少,材料的变形能力变差,呈现出弹性材料的变形特性。在老化初期（老化时间小于12h）,沥青老化对复合胶结料的黏弹性力学性能影响较大,而在老化后期（老化时间大于12h）,沥青老化对复合胶结料的黏弹性力学性能影响较小。在老化初期,提高沥青用量可以增强复合胶结料的蠕变变形能力;在老化后期,沥青含量对复合胶结料的蠕变变形能力影响较小。

关键词：水泥沥青复合胶结料;老化;蠕变;黏弹性。

创新点说明：

（1）建立了考虑老化的水泥沥青复合胶结料黏弹性本构模型;

（2）基于本构模型参数建立了水泥沥青复合胶结料的老化表征方法与指标。

     

不同沥青胶结料重复蠕变试验研究

利用重复蠕变试验,对3种不同类型沥青结合料进行高温性能评价,试验结果表明,橡胶沥青高温性能明显优于SBS改性沥青,基质沥青最差。对不同粉胶比橡胶沥青胶浆试验分析发现,累积变形增长率随粉胶比变化呈现出峰值关系,粉胶比为0.3时橡胶沥青胶浆高温性能最差,进行橡胶沥青混合料设计时,粉胶比应尽量远离此值。     

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。     

橡胶沥青制备工艺及其性能的研究

首先通过室内试验研究了不同粒径、不同掺量的废轮胎橡胶粉对基质沥青的改性效果,而后研究了橡胶沥青的性能随反应温度、时间的变化规律.结果表明:采用粒度为80目、量15％(质量分数)的橡胶粉制备橡胶沥青,其性能最优.橡胶沥青的性能与反应温度、时间之间具有很强的依赖性.当反应温度高于200℃,反应时间超过60min的条件下,随着反应温度的升高和时间的延长,橡胶沥青的粘度显著下降.在高温条件下,当反应时间超过4h后,橡胶沥青的性能开始老化.基于试验研究结果,对橡胶沥青的生产及应用提出了几点建议.     

动水作用对沥青混合料低温抗裂性的影响

为了研究动水作用对沥青混合料低温抗裂性能的影响,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.从沥青标号、级配类型、空隙率3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,影响的程度有差异.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.     

成型温度对温拌沥青混合料路用性能的影响

为研究温拌沥青混合料成型温度对其路用性能的影响规律,采用旋转压实仪不同温度下成型分别添加Aspha-min、Sasobit和DAT温拌剂制备的沥青混合料,通过沥青混合料密度试验、浸水马歇尔稳定度试验及冻融劈裂试验测定各项指标,得到3种温拌沥青混合料的密实性及水稳定性随成型温度的变化规律,同时得到3种温拌沥青混合料在不同气候分区的最佳成型温度范围。结果表明：随着成型温度的升高,3种温拌沥青混合料的密实性均得到有效的改善,但并未表现出明显的规律性;不同成型温度下,DAT温拌沥青混合料的水稳定性最好;对于潮湿和湿润区,成型温度取105~130℃,即可保证温拌沥青混合料的水稳定性。     

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.