锰渣矿粉沥青混合料抗腐性能研究

利用锰渣矿粉替代沥青混合料中的石灰岩矿粉配制成锰渣沥青胶浆和锰渣矿粉沥青混合料,进行锰渣沥青胶浆直剪试验、吸持性能试验及锰渣矿粉沥青混合料马歇尔试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂强度试验,测试不同替代量锰渣沥青胶浆粘附性能和锰渣矿粉沥青混合料抗腐性能的变化.结果表明,利用锰渣矿粉替代沥青混合料中的石灰岩矿粉能有效地改善和提高沥青胶浆粘附性能和沥青混合料抗腐性能.同时,通过锰渣矿粉改善和提高沥青胶浆粘附性能和沥青混合料抗腐性能的性能机理分析,揭示锰渣矿粉替代量影响沥青胶浆粘附性能和沥青混合料抗腐性能变化的原因.     

不同填料制备沥青胶浆自愈合性能研究

选取了70号A级普通沥青、90号A级普通沥青分别与水泥、矿粉、粉煤灰制备成胶浆,通过延度试验对胶浆自愈合性能进行了分析,研究了影响沥青胶浆自愈合性能的因素。根据试验结果可知,胶浆自愈合能力与填料种类、温度、沥青种类息息相关;矿粉制备的胶浆自愈合能力相较于粉煤灰和水泥制备的沥青胶浆有明显优势;温度越高、沥青标号越高,沥青胶浆的自愈合能力越强。     

矿粉对沥青胶浆的性质影响及作用机理

利用常规分析方法及流变测试技术,对普通石油沥青胶浆与SBS改性沥青胶浆进行性能评价和机理探讨.试验发现,沥青胶浆的力学强度和黏弹性变化源于其组成之间的相互作用,2种沥青胶浆在黏弹性组成上有差异,并导致不同的应力响应特点;在高温高频状态下,沥青胶浆内部损耗行为随着粉胶比的增加而提高,胶浆体系更容易被破坏;从沥青胶浆的结构稳定性和损耗特性入手,如相位角的变化,可以更好地研究矿粉对沥青胶浆的影响机制;可利用多应力重复蠕变回复试验中的不可回复柔量差,进行沥青胶浆的最大粉胶比判断.     

纤维沥青胶浆高低温性能研究

采用软化点、锥入度、动态剪切、弯曲梁流变等试验方法,研究粉胶比、温度、纤维含量和纤维种类等因素对沥青胶浆高低温性能的影响。结果表明:粉胶比、纤维含量以及纤维种类对沥青胶浆的高低温性能影响较大;纤维的掺入能较大幅度地提高沥青胶浆高温稳定性,并且木质素纤维对沥青胶浆的改善效果优于玄武岩纤维;粉胶比和纤维含量增加均可提高沥青胶浆高温性能,但低温抗裂性能有所降低;纤维沥青胶浆具有显著的温度敏感性,提高温度有利于沥青胶浆低温抗裂性能的改善;粉胶比降低0.2并掺入1%木质素纤维,与原沥青胶浆相比,其对沥青胶浆流变性能的影响近似相同。     

道路沥青材料动力性质的关系

为研究沥青、沥青胶浆和沥青混合料等沥青材料的动力性质及其相关性,采用动态剪切流变仪(dynamic shear rheometer,DSR)对沥青和沥青胶浆进行试验,分析了两者动力性质的关系,建立了沥青胶浆复数模量与沥青复数模量、粉胶比的多元关系式;采用沥青混合料性能试验机(asphalt mixture performance tester,AMPT)对5种类型的沥青混合料进行动态模量试验,研究分析了沥青材料在同频率(或加载时间)和温度条件下模量与相位角的关系.结果表明:沥青混合料的模量和相位角可以通过沥青和沥青胶浆的模量和相位角来表示,且这种关系与频率(或加载时间)、温度无关.在此基础上建立了沥青、沥青胶浆和沥青混合料三者的模量与相位角的关系表达式.     

热老化下沥青胶浆微观结构及自愈合性能评价

为研究热老化作用下沥青胶浆的自愈合特性,针对3种沥青胶浆,利用原子力显微镜(AFM)、动态剪切流变仪(DSR)、弯曲梁流变仪(BBR)进行微观结构、疲劳—愈合—再疲劳、蠕变—愈合—再蠕变测试,通过2个愈合指数(H I1和H I2)研究了愈合温度、沥青种类、粉胶比、老化程度、破坏程度及愈合时间对沥青胶浆自愈合性能的影响.结果表明:老化后基质沥青胶浆中"蜂形结构"变化显著,而老化后SBS改性沥青胶浆和胶粉改性沥青胶浆的微观结构较为稳定,微观结构的改变潜在影响沥青胶浆的自愈合性能;基于累计耗散能建立的愈合指数H I1和基于时间轴与劲度模量主曲线在双对数坐标下所围面积SA而建立的愈合指数HI2能很好地反映沥青胶浆的自愈合性能;低粉胶比沥青胶浆的自愈合能力更好,老化程度的加深导致沥青胶浆的自愈合能力降低,经历低温后改性沥青胶浆的愈合能力较好.     

粉煤灰沥青胶浆低温收缩性能试验研究

温缩裂缝是我国北方地区十分严重的沥青路面病害。采用沥青低温体积收缩测定仪,不受沥青粘滞性和蠕变性的影响,能准确测定沥青及胶浆的收缩系数。针对沥青胶浆的低温体积收缩性能,选用70号道路石油沥青和SBS沥青,分别掺入矿粉和粉煤灰,制备不同粉胶比的沥青胶浆,用体积收缩测定仪,测得沥青胶浆在-10℃、-20℃下体积收缩系数,评价填料、粉胶比以及沥青种类对胶浆低温收缩性能的影响。研究表明,胶浆的收缩性能与沥青、填料及粉胶比有关,且对同种沥青、不同填料的胶浆,其收缩性能随粉胶比的增大趋势也不同。     

钢渣和镁渣对沿海环境下沥青-集料粘附性的影响研究

通过水煮法试验、盐水浸泡试验和盐雾干湿循环试验等研究了钢渣微粉和镁渣微粉2种固体废弃物材料作为抗剥落剂对沥青-集料粘附性的影响，并采用FT-IR光谱和XRD对沥青胶浆和水化产物进行了分析。结果表明：钢渣微粉和镁渣微粉能与沥青发生化学反应；微粉加入沥青-集料体系中能有效提高粘附性和抗高盐高湿环境的能力；钢渣、镁渣的水化产物能改善沥青与酸性集料的界面性能。     

橡胶沥青老化性能的试验研究

为了研究橡胶沥青的老化特征与规律,选取营口70~#和盘锦90~#2种基质沥青以及由其改性得到的橡胶沥青胶浆进行室内模拟老化试验,并将原样基质沥青与橡胶沥青胶浆进行对比,从针入度、软化点、延度以及弹性恢复4个角度进行分析。试验结果表明:废旧轮胎橡胶粉具有改善沥青胶浆性能的作用,能够降低沥青胶浆的针入度,但是由于胶浆中胶核的存在,需要增加试验数量才能保证试验的准确性;5℃和15℃延度的试验结果显示,为保障橡胶沥青胶浆稳定的延度性能,180℃施工时胶粉的掺入量应大于15%;随着胶粉掺量的增加,弹性恢复改变率逐渐趋于稳定。     

沥青胶浆疲劳寿命分析方法与预估方程

应用动态剪切流变仪,在不同温度和应力下对沥青胶浆进行了重复剪切疲劳试验,研究了沥青胶浆不同疲劳寿命判定指标(NP20,Nfm,Nf50)之间的相关性,分析了粉胶比(质量比)、温度、应力对沥青胶浆疲劳寿命的影响.通过对试验数据的拟合,建立了考虑温度影响的沥青胶浆疲劳寿命预估方程.结果表明:NP20与Nf50,Nfm与Nf50之间存在良好的线性关系,Nf50可作为一种简单、有效的沥青胶浆疲劳寿命判定指标;在相同温度和应力条件下,沥青胶浆疲劳寿命随着粉胶比增大而增大;在相同应力条件下,沥青胶浆(粉胶比为0.8)疲劳寿命随着温度的升高而降低;所建立的考虑温度影响的疲劳寿命预估方程可较为准确地预估不同温度和应力下沥青胶浆的疲劳寿命.