BRA及BRA复配SBS改性温拌沥青混合料配合比设计与性能评价

为了合理确定温拌布墩岩沥青(BRA)混合料的最佳拌和压实温度,评价BRA及BRA复配SBS改性温拌沥青混合料的路用性能和水温耦合作用下的耐久性。对不同压实温度下的温拌和热拌BRA改性沥青混合料试件的空隙率进行对比分析,并通过车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验及汉堡车辙试验研究了温拌BRA改性沥青混合料的路用性能。结果表明,采用"等空隙率法"确定温拌BRA改性沥青混合料拌和压实温度合理可行;随着BRA掺量增大,BRA和BRA复配SBS温拌改性沥青混合料的高温稳定性和水稳定性显著提高;在高温多雨地区推广应用BRA复配SBS温拌沥青混合料具有较好的技术优越性;实际工程中建议BRA的适宜掺量为20%。     

纤维与BRA岩沥青复合改性剂组成优化及混合料性能评价

为了优化木质素纤维、聚酯纤维、BRA岩沥青复合添加剂材料组成,以峰值剪切强度为评价指标,通过极差、方差分析了木质素纤维、聚酯纤维、BRA岩沥青对基质沥青抗剪切强度的影响,优选了纤维的最佳掺配比例及BRA岩沥青的最佳掺量。通过车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔和冻融劈裂强度试验研究了纤维与BRA岩沥青复合改性沥青混合料的路用性能。结果表明,当复合添加剂中m(木质素纤维)∶m(聚酯纤维)=1∶2,纤维总掺量为基质沥青质量的7%,BRA掺量为沥青质量的15%时,复合改性沥青具有最优的抗剪切性能。复合改性剂可以同时发挥BRA岩沥青的高温改性优势以及聚酯纤维的低温性能。     

BRA改性沥青混合料性能试验及应用研究

掺加布敦岩沥青(BRA)对普通沥青进行改性,能够明显改善普通沥青混合料的路用性能。文章基于马歇尔方法对BRA改性沥青混合料进行配合比设计并与同级配下的普通沥青混合料和SBS改性沥青进行性能对比。在此基础上,通过实体工程应用提出其施工工艺。室内试验及应用研究表明,BRA混合料性能优良且生产工艺简单,是一种较好的路用改性材料。     

高模量再生沥青混合料性能研究

为了研究热再生高模量沥青混合料的路用性能,通过将普通沥青和不同掺量的布墩岩沥青(BRA)配制成改性沥青,分析了BRA掺量对改性沥青性能的影响规律,并以改性沥青混合料的动态模量为指标确定了BRA的合理掺量。通过测试不同旧料掺量下的再生混合料的动态模量、高温稳定性、低温稳定性、水稳定性和疲劳性能,提出热再生高模量沥青混合料的旧料合理掺量。结果表明:随着BRA掺量的提高,改性沥青的高温稳定性有所提升,BRA的合理掺量为40%。旧料掺量的提升对于再生混合料的模量提高影响不大;旧料掺量的提升有益于改善再生混合料的抗车辙性,但会影响其低温稳定性;在旧料掺量小于60%时,对高模量再生混合料水稳定性影响不大;旧料掺量过高不利于高模量再生混合料的疲劳性能。     

BRA复配纤维改性沥青混合料的技术性能与机理研究

基于改进后的车辙试验、低温弯曲试验、低温预切口SCB试验、四点弯曲疲劳试验,研究了布顿岩沥青(BRA)复合木质素纤维、聚酯纤维、玄武岩纤维改性沥青混合料的路用性能和耐久性。结果表明,BRA改性沥青混合料具有优良的高温性能和抗疲劳耐久性能;掺加木质素纤维、聚酯纤维和玄武岩纤维均可一定程度提高BRA改性沥青混合料的弯拉强度,显著增加弯拉应变和破坏应变能,BRA复配纤维改性沥青混合料具有优良的低温抗裂性能;掺加纤维可显著延长BRA改性混合料的疲劳寿命,同时降低了BRA改性沥青混合料的疲劳性能对应变水平的敏感性,聚酯纤维对BRA改性沥青混合料低温性能改善效果最佳,玄武岩纤维对BRA改性沥青混合料高温性能和疲劳性能改善效果最佳。     

硅藻土/BRA岩沥青复合改性沥青组成优化及其混合料性能研究

为了协同改善沥青混合料的高低温性能与水稳定性,将硅藻土与布墩岩沥青(BRA)进行复配,以获得综合路用性能优异的沥青混合料。基于硅藻土/BRA复合改性沥青锥入度试验、软化点试验、直接剪切试验优化了适宜的硅藻土与BRA掺配范围,并研究了硅藻土/BRA复合改性沥青混合料的路用性能。结果表明:掺入硅藻土和BRA复合改性剂可显著降低基质沥青的锥入度、提高软化点、提高抗剪切强度;可显著提高沥青混合料的高温稳定性与水稳定性,同时降低单轴贯入剪切强度对试验温度的敏感性。14%硅藻土与20%BRA复合改性的沥青混合料具有良好的低温抗裂性能和优异的水稳定性。     

特立尼达湖改性沥青路用性能试验研究

进行了特立尼达湖沥青的路用性能试验研究,包括特立尼达湖改性沥青掺量的确定及配制,特立尼达湖改性沥青的针入度、延度、软化点及布氏旋转粘度试验。通过对特立尼达湖改性沥青的路用性能试验研究,初步确定了用25%和33%的湖沥青掺量,进行沥青混合料试验比对,同时和基质沥青混合料进行对比。沥青混合料试验前,首先进行了原材料的选择及3种沥青混合料的配合比设计,确定了各自的最佳沥青用量。通过对沥青混合料的水稳定性研究、高温性能及低温抗裂性能研究,分析得出33%掺量的特立尼达湖改性沥青能够提高沥青混合料的水稳定性及高温稳定性等路用性能。     

高岭土改性沥青混合料路用性能研究

为了研究高岭土改性沥青混合料的基本路用性能,采用马歇尔试验确定不同掺量下高岭土改性沥青的最佳油石比,再通过室内沥青混合料车辙试验、劈裂冻融试验和浸水马歇尔试验分别测试基质沥青及改性沥青的高温稳定性、水稳定性等路用性能。实验结果表明,随高岭土掺量的增加,高岭土对于沥青路用性能的改善程度具有先提高后降低的趋势;当高岭土掺量为5%～7%时,高岭土改性沥青混合料的高温稳定性能和水稳定性能达到最佳。     

布敦岩沥青改性沥青抗紫外老化性能试验研究

利用残留针入度比和质量变化作为评价标准,对布敦岩沥青改性沥青的抗紫外老化性能进行了试验研究。结果表明,热老化和紫外老化后,10%掺量的BRA改性沥青的残留针入度比均比A-110基质沥青分别提高26.7%和29.9%;A-110和A-110+10%BRA两种沥青质量均有损失,但BRA改性沥青的损失率比A-110基质沥青要小18.8%;紫外老化后,A-110和A-110+10%BRA两种沥青质量均有增加,但BRA改性沥青的增长率比A-110基质沥青要小69.9%。布敦岩沥青能够有效提高沥青的抗紫外老化性能。     

岩沥青添加剂路用性能的试验研究

研究了采用不同掺量的北美岩沥青添加剂Aggcote plus拌制改性沥青混合料,并研究了不同掺量岩沥青改性沥青混合料的路用性能,进而探讨其改性的机理,从而促进岩沥青添加剂路用性能的试验研究。     

特立尼达湖沥青(TLA)改性沥青路用性能研究

特立尼达湖沥青(TLA)由于其性能稳定被广泛应用于道路石油沥青的改性。针对不同TLA掺量的改性沥青的路用性能进行研究,最终得出TLA掺量为30%的TLA改性沥青其路用性能与SBS改性沥青的路用性能相当。     

废旧塑料（RPE）改性沥青混合料性能优化研究

为了改善和提升改性沥青性能及混合料的路用性能,选取掺量为4%、6%、8%、10%的废旧聚乙烯（Recycle Polyethylene,RPE）对基质沥青进行了改性,并在不同混合温度（160、170、180℃）和搅拌时间（1.0、1.5、2.0 h）下进行了针入度、延度和软化点试验。研究了不同改性工艺条件对RPE改性沥青常规性能的影响,确定了最佳改性工艺条件,并比较了最佳改性条件下普通沥青混合料与RPE改性沥青混合料的力学性能。通过高温车辙、低温弯曲和水稳定性等试验评价了RPE改性沥青混合料的路用性能。研究结果表明：普通沥青混合料中最佳沥青掺量为5.16%,RPE改性沥青混合料中最佳RPE掺量为6.5%;在170℃的混合温度和1.5 h的搅拌时间下,RPE改性沥青混合料的性能最佳;RPE改性沥青混合料的力学性能优于普通沥青混合料,高温性能和水稳定性得到了提升,低温性能降低。     

BRA/橡胶复合改性沥青混凝土路用性能研究

通过路用性能相关试验,开展了基质沥青混凝土、BRA改性沥青混凝土、BRA-SBR-1改性沥青混凝土和BRA-SBR-2改性沥青混凝土相关性能的研究,对四种沥青混凝土的相关性能进行了对比分析。发现SBR-1,SBR-2掺入BRA改性沥青混凝土中,其高温性能出现不同程度的小幅降低,但是均在规范要求内,其低温性能得到了较大幅度的改善,其水稳定性能变化不大。     

硬质沥青与岩沥青改性沥青高模量混合料路用性能对比试验研究

通过针入度、软化点、延度、弗拉斯脆点和沥青旋转薄膜加热(RTFOT)试验对比分析了8%掺量的伊朗岩沥青改性沥青与30号硬质沥青的路用性能;通过试验对比分析基于高模量沥青混凝土(EME)和高性能沥青路面(Superpave)级配的伊朗岩沥青改性沥青与硬质沥青高模量混合料的路用性能。结果表明:8%掺量的伊朗岩沥青改性沥青与30号硬质沥青的高温、低温性能基本相当,伊朗岩沥青改性沥青的耐久性更好;伊朗岩沥青改性沥青和30号硬质沥青分别制备的EME混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能相差不大,而伊朗岩沥青改性沥青EME的抗水侵害能力和抗疲劳性能更佳;伊朗岩沥青改性沥青和30号硬质沥青分别制备的Superpave混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能相当,伊朗岩沥青改性沥青Superpave的抗水侵害能力更强。     

LDPE与DOP复合改性沥青及其混合料性能研究

为了改善低密度聚乙烯(LDPE)改性沥青的低温性能,将增塑剂(DOP)掺入LDPE改性沥青对其进行增塑。通过不同改性剂掺量下的沥青性能试验确定了LDPE与DOP合适的掺量范围,通过高温车辙、低温小梁弯曲、浸水马歇尔、冻融劈裂试验评价了沥青混合料的路用性能。试验结果表明:LDPE与DOP复配后,复合改性沥青的低温延展性得到明显提升,感温性能与抗老化性能也有一定改善;改性沥青混合料的低温抗裂性大幅度改善,同时也具有良好的高温稳定性和水稳定性能。     

纤维沥青及改性沥青混合料性能试验研究

根据对沥青及改性沥青混合料掺加纤维后的试验，对比分析了普通沥青混凝土、SBS改性沥青混凝土、普通沥青混凝土掺加纤维的路用性能，指出纤维改善了沥青混合料的性能，具有良好的推广价值。     

高性能改性沥青的弹性恢复试验条件研究

通过探索并优化弹性恢复的试验条件来有效评价高性能改性沥青的路用性能.结果表明:改变高性能改性沥青的恢复时间或拉伸长度,沥青区分度增加均不明显;改变试验温度,沥青区分度较好;在25℃的标准试验温度下,沥青弹性恢复率受SBS掺量的影响很小;在5℃的试验温度下,沥青弹性恢复率受SBS掺量的影响较为明显,沥青区分度好,且与重复蠕变恢复试验结果具有很好的一致性.因此建议在评价高性能改性沥青性能时,采用5℃弹性恢复率这一指标.     

聚氨酯和橡胶粉复合改性沥青的试验研究

以聚氨酯和橡胶粉复合改性沥青,通过针入度、延度、软化点等常规性能试验探讨了改性剂的合理掺量,并应用动态剪切流变试验(DSR)和弯曲梁流变试验(BBR)对其高低温性能进行评价,在此基础上进行沥青混合料的路用性能试验。结果显示,聚氨酯和橡胶粉复合改性沥青混合料的高温性能和水稳定性有了明显改善,具有较好的路用性能,能够满足中国南方地区的使用要求。     

杜仲胶/硫磺对橡胶粉改性沥青与混合料性能的影响研究

基于橡胶粉改性沥青的针入度指标和流变性能体系指标,分析了杜仲胶和硫磺掺量对橡胶粉改性沥青性能的影响,通过室内试验分析杜仲胶与硫磺复合改性橡胶沥青混合料的路用性能和耐久性。结果表明,掺加杜仲胶可显著提高橡胶粉改性沥青的高低温性能、弹性恢复性能、抗永久变形性能,增大抗车辙因子和疲劳因子,降低劲度模量、增大蠕变斜率。复合掺加杜仲胶和硫磺改善了橡胶粉改性沥青的热存储稳定性,可实现橡胶沥青的工厂定制化生产和远距离运输。杜仲胶与硫磺复合改性橡胶沥青混合料具有优异的路用性能和抗疲劳性能,杜仲胶和硫磺的最佳掺量分别为4%～6%、0.5%。     

掺加纤维对高模量沥青混合料柔韧性及路用性能的影响

通过半圆针入度试验、直接拉伸试验和直接剪切试验研究了纤维对高模量沥青柔韧性和拉伸性能的影响,采用SEM分析了纤维增强布墩岩沥青(BRA)高模量沥青的表面形貌特征,并通过车辙试验、贯入剪切试验、低温弯曲试验评价了纤维高模量沥青混合料的高低温路用性能。结果表明:掺加单种纤维及复合纤维能显著提高BRA高模量沥青的蠕变柔量和抗拉强度;纤维的微观形貌差异决定了不同纤维对高模量沥青及其混合料的改性效果各有不同,采用复合纤维的方案可实现不同纤维对BRA改性沥青改性效果的叠加作用;复合纤维对改善高模量沥青混合料的抗疲劳耐久性效果良好。