道路沥青混合料高温性能评价指标的研究

本文通过对七种沥青与不同矿料级配的沥青混合料马歇尔试验和车辙试验,分析研究沥青混合料性能与路面使用性能关系,提出的沥青混合料高温性能指标的界限值经验证是可行的。     

橡胶沥青混合料高温性能评价指标的试验研究

以国内道路工程中常用的基质沥青与橡胶粉拌制橡胶沥青混合料,然后通过大量室内车辙试验对橡胶沥青混合料动稳定度与橡胶沥青胶结料177℃旋转黏度、软化点、针入度之间的相关性进行研究.结果表明:橡胶沥青混合料动稳定度与胶结料177℃旋转黏度及软化点之间相关性良好,胶结料177℃旋转黏度及软化点可以作为橡胶沥青混合料高温性能的评价指标.美国评价标准(ASTM D 6144—97)中177℃旋转黏度与软化点值偏低,如按该标准进行胶结料的质量控制,沥青混合料动稳定度可能难以满足国内关于聚合物改性沥青规范(JTJ F40—2004)的要求,故在室内试验的基础上,结合国内实际工程的经验,提出了橡胶沥青混合料高温性能评价指标值.橡胶沥青混合料高温性能受到不同性质橡胶粉的影响很大.     

橡胶沥青混合料高温性能评价指标的研究

为研究橡胶沥青混合料的高温性能评价指标,在各自最佳油石比下成型ARGM,CR/SBSGM,SMA三种车辙板,通过比较不同温度下车辙试验的动稳定度、动抗压强度、综合稳定指数、残余服务寿命指标,得到不同沥青混合料的四个指标具有一致性。     

沥青混合料高温稳定性能研究

通过室内试验分析沥青混合料高温稳定性能,采用四种级配的沥青混合料来分析对比浸水车辙和非浸水车辙试验结果,试验结果表明,非浸水车辙试件的车辙深度相对较小,同时指出混合料的类型、荷载、材料本身等也是影响沥青混合料高温稳定性的因素。     

大粒径沥青混合料高温性能试验研究

通过大马歇尔试验设计了三组大粒径沥青混合料，并通过车辙试验分析了沥青混合料的厚度、最大粒径、级配以及空隙率对大粒径沥青混合料高温性能的影响，以促进大粒径沥青混合料高温性能的研究。     

纤维排水沥青混合料水稳定性研究

本文分析了不同的纤维类型对纤维沥青混合料水稳定性的影响,试验采取了浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和浸水飞散试验,试验中同时考虑了级配类型及沥青含量对纤维沥青混合料的水稳定性影响。试验结果表明,纤维类型对纤维沥青混合料的水稳定性影响非常大;合理的级配应是粗细集料比例适当,而沥青含量对纤维沥青混合料水稳定性影响也很大。     

橡胶沥青及其混合料高温性能研究

从橡胶沥青及混合料的高温性能入手,采用针入度、软化点、135℃粘度评价橡胶沥青高温性能,并采用车辙试验分析橡胶沥青混合料的高温性能,试验结果表明:橡胶粉能够显著改善橡胶沥青及混合料的高温性能。     

沥青混合料高温稳定性评价指标的试验研究

通过大量的室内试验,对沥青混合料高温性能的四种评价指标(动稳定度、车辙试验相对变形、单轴蠕变试验劲度模量、Superpave混合料最大旋转压实次数下的残余空隙率)进行了比较分析。研究表明,采用不同评价指标来评价沥青混合料的高温性能,其基本规律是一致的;车辙试验的相对变形指标比较直观、准确;单轴蠕变试验与SH RP Superpave混合料高温性能的评价方法较为接近。车辙动稳定度指标有一定的局限性,建议采用其它三项指标来评价沥青混合料的高温性能。     

浅谈改善沥青混合料高温性能的措施

从影响沥青混合料高温性能的因素，即材料，设计，施工入手，详细阐述了改善沥青混合料高温性能的有效措施，提出改善沥青混合料的高温性能提高路面的质量具有积极意义。     

高黏改性沥青高温黏弹特性指标区分度分析

为得到能准确区分高黏改性沥青高温性能的评价指标,分别对3种高黏改性沥青(高黏改性剂掺量均为12%)及基质沥青进行滞后环、动态剪切流变(DSR)和软化点等试验,并采用沥青混合料车辙试验进行了验证,基于沥青混合料试验结果对3种高黏改性沥青的高温性能评价指标作了一致性和区分度分析.结果表明:3种高黏改性剂的掺入均可提高基质沥青的黏弹特性和高温性能,但改性效果不同;不同高温评价指标基本能对3种高黏改性沥青的高温性能做出一致性评价,但区分能力不同,其中滞后环试验技术指标和Carreau模型拟合的零剪切黏度(ZSV)值区分度和评价效果最好,而车辙因子和软化点较差.     

基于MSCR试验的SBS改性沥青高温性能评价与分级

采用多应力蠕变回复(MSCR)试验分别对不同SBS掺量(质量分数)的线型、星型SBS改性沥青在64,70℃下的不可回复蠕变柔量、蠕变回复率及其相应的应力敏感性进行了分析,依据AASHTO MP 19-10标准对不同SBS掺量的改性沥青进行高温性能分级.结果表明:随着SBS掺量的提高,改性沥青不可回复蠕变柔量呈减小趋势,蠕变回复率呈增大趋势,且当SBS掺量较低时,上述2种变化趋势更明显,即SBS掺量较低时,提高SBS掺量对改性沥青高温性能改善更为显著.SBS改性沥青不可回复蠕变柔量和蠕变回复率应力敏感性随SBS掺量的变化无明显规律可循.温度升高,SBS改性沥青不可回复蠕变柔量和蠕变回复率应力敏感性基本增大.以70℃作为SBS改性沥青高温性能分级的基准温度,可使各SBS掺量下改性沥青的高温性能区分更为明显.     

SBS改性沥青混合料高温性能研究

普通沥青混合料的高温性能较差,致使沥青路面通常会出现车辙、推移等高温病害,这主要与基质沥青性能较差有关,本文研究SBS改性沥青混合料,对其高温性能进行研究,通过马歇尔试验、车辙试验进行综合评价。     

基于流变性能试验的沥青高温性能评价指标研究

采用基质沥青、SBS改性沥青、高模量改性沥青和高黏度改性沥青,进行了常规性能试验、复数剪切试验、重复蠕变试验和广义剪切模量试验,测试几种沥青的软化点与当量软化点、车辙因子与改进车辙因子、蠕变模量和广义剪切模量等高温性能指标.通过对比分析各指标的区分度,以及沥青性能与沥青混合料车辙性能的相关性,发现蠕变模量和软化点与动稳定度拟合关系最好,建议采用蠕变模量作为沥青高温性能评价指标,软化点作为质量控制指标.     

基于MSCR试验的改性沥青高温性能评价

应用多应力蠕变恢复(MSCR)试验,对SBS改性沥青、胶粉改性沥青和高强沥青在不同温度下的不可恢复蠕变柔量Jnr与应力敏感性指标Jnr-diff进行了分析,依据AASHTO MP19-10标准对3种改性沥青进行了交通分级,并采用改性沥青混合料三轴动态蠕变试验进行了验证.结果表明:在非线性范围内应力和温度对改性沥青抗永久变形能力的影响具有等效性;随着温度的升高,改性沥青流变性能的线性范围逐渐变窄,应力敏感性更为显著;胶粉改性沥青在低应力区间的高温性能优秀,但是其线性范围很小,当应力或温度提高时胶粉改性沥青的流变性能迅速进入非线性范围,高温性能急剧衰减;不同应力和温度下改性沥青高温性能的排序发生改变,基于AASHTO MP19-10标准的交通分级能够反映改性沥青的这一特性.     

无缝伸缩缝沥青胶结料高温性能指标区分评价

为优选无缝伸缩缝沥青胶结料类型,提高无缝伸缩缝弹塑体高温稳定性,对选用的3种无缝伸缩缝沥青胶结料分别开展沥青基本性能试验、动态剪切温度扫描试验和多应力蠕变恢复试验,采用软化点、车辙因子与相位角,以及蠕变恢复率和不可恢复蠕变柔度等指标来评价3种无缝伸缩缝沥青胶结料的高温性能,并进行一致性和区分度分析,最后结合沥青混合料车...     

开级配大粒径沥青碎石低温性能评价

为了探讨小梁弯曲试验评价开级配大粒径沥青碎石(OLSM)低温性能的适用性,分析了试件截面尺寸和跨径对OLSM低温受力特性的影响,提出了OLSM低温性能评价方法;采用改进小梁弯曲试验评价了集料级配、沥青标号、沥青胶浆膜厚度、粉胶比和水泥代替矿粉量等因素对OLSM低温性能的影响.结果表明:标准小梁弯曲试验未能真实反映OLSM低温受力特性,改进小梁弯曲试验适合评价OLSM低温性能;OLSM低温性能随着分形维数的增大先提高后降低,分形维数为2.41～2.44时其低温性能较好;OLSM低温性能随着沥青标号的增加而降低,随着粉胶比和水泥代替矿粉量的增大先提高后降低,在低标号沥青、粉胶比1.0～1.2和水泥代替矿粉量10%～30%的条件下,其低温性能较好;OLSM低温性能随着沥青胶浆膜厚度的增大而提高,但在膜厚度超过50μm之后提高效果已不明显.     

改性植物沥青及其混合料路用性能

为了降低沥青混合料中石油沥青的使用量,研究提出采用植物沥青作为改性剂制备改性植物沥青.通过对改性植物沥青老化前后3大指标试验、DSR试验以及BBR试验结果分析,确定改性植物沥青的最佳掺量,并对比分析改性前后沥青混合料的路用性能.结果表明:与普通SBS改性沥青相比,改性植物沥青的低温抗裂性和抗疲劳性能有所提升,而高温性能有所下降;当植物沥青掺量为12%(质量分数)时得到的改性植物沥青综合性能较优;改性植物沥青混合料的稳定度、动稳定度、残留稳定度、残留强度比及低温弯曲应变分别是普通SBS改性沥青混合料的0.88,0.94,1.08,1.11和1.15倍.     

机场SMA高温变形中集料倾角变化规律

为探究机场重载下SMA(沥青玛蹄脂碎石混合料)的车辙变形特性,同时为建立沥青混合料细观模型提供数据支持,针对SMA高温变形过程中集料倾角的变化规律开展研究.采用车辙试件取芯方式,研究沥青混合料在高温及高荷载作用下集料倾角随碾压次数的变化规律.基于X-射线CT技术获取并重构了碾压前后沥青混合料的三维数字图像,提取了数字试件沿轮迹方向和垂直轮迹方向的二维图像,采用MATLAB编写图像的批量处理程序,获取二值化图像,进行集料倾角的计算和统计.结果表明:沥青混合料集料倾角的累计分布概率符合三参数威布尔分布;混合料集料倾角在0°~20°分布最多;碾压后,沿轮迹方向0°~20°区间集料倾角概率保持增大,垂直轮迹方向40°~60°区间集料倾角概率保持增大;沿轮迹方向集料倾角变化与车辙变形线性相关;掺加70#沥青的SMA集料较掺加SBS改性沥青的SMA集料倾角更易偏转.     

高模量沥青胶结料路用性能流变学分析

以基质沥青、高模量改性沥青和SBS改性沥青的路用性能为研究对象,通过常规流变学试验方法,对比研究了高模量外掺剂和SBS改性剂对基质沥青黏弹特性的定性影响,并量化分析了不同外掺剂种类对基质沥青路用性能的影响;通过多应力重复蠕变恢复试验,对比研究了高模量外掺剂和SBS改性剂在提高基质沥青抗车辙能力上的差异和提高效果;基于加速疲劳试验方法对上述三大类沥青胶结料的疲劳损伤及失效特性进行对比研究,分析比较了不同沥青胶结料在疲劳损伤演化和疲劳寿命方面的差异.结果表明:RA(resin alloy)和PR(PR plasts)这2种常用高模量外掺剂在提高沥青胶结料劲度模量方面具有相近的效应;三大类沥青胶结料在相同试验温度条件下的永久变形抵抗能力排序为:高模量改性沥青SBS改性沥青基质沥青;三大类沥青胶结料疲劳寿命的排序为:SBS改性沥青高模量改性沥青基质沥青;此外,在使用相同基质沥青的条件下,掺加RA的高模量改性沥青比掺加PR的高模量改性沥青具有更好的抗疲劳性能.     

基于数字图像处理技术的沥青混合料分形特性

基于数字图像处理技术,以直观的沥青混合料体积组成为研究对象开展了沥青混合料的分形特性研究.分析说明了沥青混合料中的集料颗粒、空隙和矿料间隙都具有典型的分形特性,并给出了相应的分形维数计算方法.试验结果表明,采用小岛法可以定量描述集料颗粒和空隙的分形特性,利用计盒维数法能够描述荷载作用下沥青混合料中矿料间隙的分形特性.