基于高低温与疲劳性能的乳化沥青残留物胶浆流变特性研究

为了研究矿粉的加入对乳化沥青残留物路用性能影响的特点及规律,利用动态剪切流变仪、弯曲梁流变仪以及压力老化仪分别对原样乳化沥青残留物及其各粉胶比条件下组成的胶浆,通过温度扫描、频率扫描、多应力重复蠕变试验、弯曲梁流变试验以及疲劳加载评价其高低温及疲劳性能。结果表明:高温条件下,矿粉的加入使得乳化沥青残留物粘性分量更明显,黏度应作为评价其性能的重要指标;低温条件下,温度下降一个等级(6℃)与保持温度不变将粉胶比由0.6提升为1.4对胶浆的劲度模量影响相当;矿粉的加入使得乳化沥青残留物疲劳点提前出现并且会加剧裂纹损伤在材料内部的扩展速度。     

沥青胶浆及其对沥青混合料路用性能影响研究

通过试验研究矿粉、纤维对沥青胶浆和沥青混合料高、低温性能的影响,并分析沥青胶浆和沥青混合料性能之间的关系。结果表明:矿粉对沥青胶浆具有模量增效作用,增强其高温性能,而纤维具有更优的高温性能增效性;矿粉、纤维使得沥青胶浆的劲度模量S增大、蠕变速率m减小,给沥青胶浆的低温性能带来不利影响。粉胶比增大使得混合料高温性能增强,低温抗裂性能降低,可见沥青胶浆与沥青混合料的高低温性能随粉胶比变化具有一致性,说明沥青胶浆品质对沥青混合料影响非常大;纤维能改善沥青混合料的高温性能,同时纤维替代少量矿粉也能增强沥青混合料的低温性能。因此控制粉胶比、加入适量的纤维能有效改善沥青混合料高低温性能。     

寒区沥青胶浆延性研究

首交提出了沥青胶浆延工的概念，并测定、分析了两种寒区沥青、四种粉胶比在四个温度下的沥青胶浆延度。认为沥青胶浆延度较沥青延度更能反映沥青混合料的流变性能，而且胶浆延度与温度、粉胶比之间有很好的相关性。     

沥青胶浆的多应力重复蠕变回复试验

重复蠕变试验能够很好地考虑到延迟弹性和模拟实际承载、卸栽,因此用该试验所得的不可恢复的蠕变柔量Jnr来评价沥青胶浆高温性能。选用6种矿粉和5种粉胶比,试验结果表明矿粉的加入使不可恢复蠕变柔量减小,提高沥青胶浆的高温性能。但当粉胶比大于1.2后,蠕变柔量变化幅度减小,建议粉胶比不大于1.2。     

国产沥青抗裂性能的研究

为了探求国产沥青的抗疲劳性能和低温抗裂性能，运用SHRP试验方法中的动态剪切流变仪(DSR)、弯曲梁流变仪(BBR)分别对三种国产沥青的RTFOT／PAV残留物的流变特性进行了试验研究，结果表明，在较宽的温度域范围内，经历过RTFOT／PAV老化的沥青试样的复数剪切模量G^*、相位角δ、疲劳开裂因子G^* sinδ、蠕变劲度S及m值与试验温度丁之间存在着良好的相关性。     

高模量沥青混合料添加剂性能的试验研究

从沥青胶浆和沥青混合料两个方面入手,对比高模量沥青混合料添加剂掺加前后的试验指标的变化,来说明这种添加剂在提高模量方面的性能,通过车辙试验来检验添加剂的抗高温变形能力.试验结果表明这种添加剂能有效提高普通沥青混合料的劲度模量、高温稳定性和抗车辙能力,使得用普通沥青制造高模量沥青混合料成为可能.     

沥青胶浆的MSCR试验研究

多应力重复蠕变试验能够充分考虑到胶浆的延迟弹性,因此用试验所得的不可恢复蠕变柔量Jnr和不可回复蠕变柔量差值Jnr-diff来评价沥青胶浆的高温性能。结果表明矿粉的加入使不可恢复蠕变柔量减小,提高基质沥青胶浆和高黏沥青胶浆的高温性能。试验还发现可用不可恢复蠕变柔量差为0来判断基质沥青胶浆的最大粉胶比。     

西部环境下沥青胶浆的性能评价

首先采用常规方法对基础沥青进行了性能评定,然后借助Superpave沥青结合料 试验设备与方法对国产克拉玛依AH-90沥青进行了PG分级并对7种胶浆进行了评价,通过评价确定了在西部地区使用的性能良好的沥青胶浆及其配合比,并总结出了在沥青中加入矿粉、水泥、纤维等对性能的改变,实践证明这种通过对胶浆性能的评价来预测其混合料的性能的方法是完全可行的.     

沥青胶浆高温性能的正交试验研究

聚合物纤维是一种高性能新型增强材料,对沥青胶浆的高温性能影响较大,纤维用量、粉油比及纤维种类都会对胶浆高温性能产生影响,采用动态剪切流变仪对纤维增强沥青胶浆高温性能进行拟因素、水平的正交试验研究。试验结果表明粉油比对沥青胶浆高温性能的影响最大,纤维用量的影响次之,纤维种类差异的影响最小。但在25℃时,增强纤维与木质素纤维种类差异的影响比纤维用量的影响大,表明温度较低时,纤维的增强作用更突出。     

克拉玛依50号沥青路用性能研究

采用粘度、SHRP规范中车辙因子(G~*/sinδ)及混合料动稳定度评价50号和90号沥青的高温性能,采用SHRP规范中弯曲流变试验BBR的蠕变劲度及混合料低温开裂温度来评价沥青的低温性能。通过试验,50号沥青高温使用温度相对于90号沥青有大幅度提高,体现了50号沥青优良的抗车辙性能。     

钢桥面铺装用浇注式沥青结合料的制备与试验研究

为制备出适用于钢桥面铺装用的浇注式沥青结合料，对不同种类的沥青按照不同掺配量与特立尼达湖沥青混合形成的浇注式沥青结合料进行了针入度、软化点和延度等指标的测试。试验结果表明，特立尼达湖沥青的掺配量会直接影响到浇注式沥青结合料的高温稳定性能和拉伸变形能力。特立尼达湖沥青掺配量一定时，SBS改性沥青对浇注式沥青结合料的拉伸变形能力有很好的贡献，而30号沥青对浇注式沥青的高温稳定性较其它两类沥青贡献要大。另外，对于SBS改性沥青与湖沥青按7：3比例混合后的浇注式沥青结合料，掺配2％RH或者l％Sasobit改性剂能有效降低浇注式沥青的施工温度，达到环保、低碳的施工目的。研究结果为钢桥面铺装浇注式沥青混合料组成研究提供了基础。     

Stabilizing and reinforcing effects of different fibers on asphalt mortar performance

Physical properties of different fibers(mineral,cellulose, or carbon fiber) and their stabilizing and reinforcing effects on asphalt mortar performance were studied. Scanning electron microscopy was used to study the effect of fiber’s microstructure on asphalt mortar’s performance. Laboratory tests of mesh-basket draindown and oven heating were designed and performed to evaluate the fibers’ asphalt absorption and thermostability. A cone penetration test was used to study the flow resistance of fiber-modified asphalt mortar. Results showed that fiber can form a three-dimensional network structure in asphalt,and this network can be retained at high temperature. This network of fibers favors the formation of a thick coating of mastic without asphalt draining down. Cellulose fiber possessed a greater effect on asphalt absorption and stabilization than did the other fibers(mineral and carbon fiber). A dynamic shear rheometer was used to evaluate their rheological properties and rut resistance. Results indicated that fiber can effectively improve the rut and flow resistance of asphalt mortar. However, the bending beam rheometer results demonstrated that the addition of fiber had negative effects on the creep stiffness and creep rate of asphalt mortar.     

温度对沥青混合料蠕变特性的影响

采用先进的材料试验系统对旋转压实机成型的AC-13沥青混合料试件进行了不同温度的单轴静载蠕变试验,分析温度对沥青混合料蠕变特性的影响。基于静载蠕变试验结果建立了沥青混合料粘滞劲度模量与温度之间的转换模型方程。     

抗车辙剂沥青混合料路用性能试验研究

采用A级70号、A级70号+抗车辙剂及SBS改性沥青作为胶结料拌制沥青混合料,分别对三种沥青混合料的高温稳定性、抗水损害能力及低温抗裂性能等路用性能进行了室内试验研究。试验结果表明掺加抗车辙剂的沥青混合料高温稳定性得到很大程度的提高,抗水损害能力没有显著变化,低温抗裂性略有降低。     

利用多应力重复蠕变恢复（MSCR）方法评价改性沥青胶结料高温性能

随着研究工作的不断深入和路面胶结料新材料的出现,尤其是改性沥青在公路施工中的大量使用,人们发现车辙因子（G＊/sinδ）与改性沥青混合料的抗车辙性能关联性不是很好,即用G＊/sinδ很难百分之百地预测改性沥青混合料的抗车辙性能.因此,采用了多应力重复蠕变试验中的指标：分析累积应变和蠕变劲度的黏性成分中的不可恢复的部分.为沥青胶结料的高温性能提供了更为合理的评价手段.     

A－30硬质沥青及其混合料性能试验研究

A－30硬质沥青是指粘稠度相对较大的基质沥青，具有针入度小、粘稠度大、劲度大、软化点高、延度小的特点，其高温性能优良，温度敏感性好，低温性能略差。针对硬质沥青及其混合料的性能指标，尤其是高温性能、低温性能和疲劳性能，同时与石油沥青A－70、SBS改性沥青进行对比试验研究，以全面了解硬质沥青的使用性能，为硬质沥青的应用提供依据，也为夏季炎热地区、重轴截道路和长大纵坡路段的高等级公路沥青路面建设提供参考。     

硅藻土改性沥青低温性能的研究

硅藻土改性沥青可提高路面的高温抗车辙性、抗水损害性、低温抗裂性和抗老化性能,具有较高的性价比.研究的主要内容包括：a）制备硅藻土改性沥青并用星点设计的方法确定最佳硅藻土掺量.b）通过长白硅藻土混合料的低温压缩试验和导热系数试验来评价其低温性能.c）通过反映沥青流变性能的DMA试验来评价其高低温性能.研究结果表明硅藻土改性沥青有好于基质沥青的高低温性能.用弯曲应变能评价硅藻土改性沥青混合料的低温性能,用DMA试验来评价硅藻土改性沥青的高低温性能比较合理.     

沥青路面车辙计算模型及参数研究

介绍了有限元方法的基本理论，着重分析ABAQUS方法中蠕变模型的原理，以及运用其分析沥青混合料特性的可行性。并进行蠕变试验得到沥青混合料的材料参数，在合理的假定和简化基础上应用有限元软件建立模拟沥青混合料车辙变形的模型，对不同结构在重复荷载下的变形进行数值模拟和分析。     

Evaluate thermal cracking resistance of asphalt binder using 4-mm dynamic shear rheometer monotonic test

This study was conducted to evaluate the thermal cracking resistance of asphalt binder using monotonic test by 4-mm dynamic shear rheometer (DSR). The asphalt binder used in this study was extracted and recovered from four field sections of Rochester experimental pavement in Olmsted County, Minnesota. Fracture energy and failure strain obtained from the stress–strain curve were found to be potentially good indicators to investigate low-temperature performance of asphalt binder. It was observed that the fracture energy and failure strain correlate well with transverse thermal cracking in the field. The frequency sweep test to determine shear modulus and the bending beam rheometer (BBR) test to determine the creep stiffness and m-value were conducted to verify the test result.