沥青抗剥落剂的优化及其性能

在沥青中添加抗剥落剂是防止高等级公路水损害的有效方法。以4#燃料油为溶剂,制备了一种不含胺类物质的抗剥落剂,并对其配方进行了优化,用水煮法、热老化实验和热重分析研究了其性能。结果表明,较优的配方是:磷羟基有机物w(LOP)=15%,w(SP)=5%。这种抗剥落剂加入沥青后可大大提高沥青与酸性石料的粘附性,可使沥青与酸性石料的粘附性由1～3级提高至5级,且在热老化后仍能保持良好的效果。     

抗剥落剂对沥青混合料水稳定性影响研究

为改善沥青混合料水稳定性,采用消石灰和水泥两种抗剥落剂改良沥青混合料,并通过室内试验研究抗剥落剂对沥青混合料水稳定性影响规律。结果表明,掺抗剥落剂的沥青混合料抗水损害能力提高,抗剥落剂掺量每增加1%,沥青混合料冻融劈裂抗拉强度比降低不超过2.6%;消石灰掺量1%时,沥青混合料残留稳定度最大,较未掺抗剥落剂的沥青混合料残留稳定度提高11.4%以上;抗剥落剂可减小沥青混合料浸水飞散损失,抗剥落剂掺量≥1%时,石灰和水泥掺量增加1%,沥青混合料浸水飞散损失分别平均增大9.5%、9.6%。     

沥青再生剂的再生性能改善与评价

针对沥青再生剂再生能力不足的问题,研究通过降黏剂改善再生剂再生能力,并对掺加降黏剂的再生剂进行使用性能评价。首先通过旋转薄膜老化实验,从5种降黏剂中优选出一种植物油基降黏剂。之后通过针入度指标确定了再生剂的最佳掺量为4.5%。最后通过再生沥青胶结料和混合料实验分析了再生沥青混合料的路用性能。研究表明,掺加D降黏剂后的再生剂可有效改善老化沥青的低温抗裂性能,高温抗车辙性能也可满足规范要求。     

盐冻融环境下掺抗剥落剂的沥青混合料路用性能研究

为研究盐冻融环境下掺抗剥落剂的沥青混合料路用性能,以推广抗剥落剂在道路工程中的应用,设计冻融劈裂试验、低温弯曲试验、车辙试验、小梁弯曲三点疲劳试验来评价抗剥落剂对沥青混合料路用性能改善作用.结果 表明:不同盐冻融环境下,抗剥落剂对沥青混合料的水稳性能、低温性能、高温性能、疲劳性能都有所改善;LX-6525型抗剥落剂对沥青混合料的路用性能改善效果优于PA-1型抗剥落剂,当盐溶液浓度为3％时,两种抗剥落剂对沥青混合料的水稳性能改性效果相差最大为4％左右,在不同盐冻融环境下,LX-6525型沥青混合料的低温性能至少比PA-1型沥青混合料提高12％,由车辙试验可知:随着冻融循环次数的增加,基质沥青混合料和掺抗剥落剂沥青混合料的动稳定度逐渐减小,抗剥落剂的加入提高了沥青混合料的高温稳定性,且随冻融循环次数增加提高幅度逐渐明显;随盐溶液浓度和冻融循环次数的增加,抗剥落剂对沥青混合料的疲劳寿命改性效果越明显,当冻融循环15次时,LX-6525型沥青混合料疲劳寿命减小幅度比PA-1型的沥青混合料低14％.     

山皮水锈石对沥青混合料性能的影响研究

试验研究表明,山皮水锈石集料与石油沥青的黏附性差,与纯石灰岩集料相比,毛体积相对密度比小,吸水率大,对沥青混合料体积性能和沥青路面现场压实度评价具有一定的影响;在相同油石比和矿料级配下,分别在粗集料中掺加山皮水锈石含量为0%、5%、10%、20%、30%进行AC-25C沥青混合料性能评价。试验研究表明,粗集料中的山皮水锈石降低了沥青混合料的黏结力,掺量超过10%时对沥青混合料的体积性能、水稳定性能、高温稳定性影响较大。     

高原地区酸性集料沥青混合料路用性能研究及应用

为改善酸性集料与沥青之间的黏附性,对市场上常见的4种抗剥落剂进行比较,优选出对路用性能改善最佳的抗剥落剂种类及其掺量.设计了4种不同的酸性集料沥青混合料改善方案并进行路用性能评价,相比不采取任何措施的混合料,各改善方案在水稳性、低温稳定性及高温稳定性等方面均有所提升,且采用石灰岩碎屑替代片麻岩碎屑的改善措施为最优.以高...     

基于灰靶决策理论的钢渣沥青混合料路用性能评价

为研究钢渣沥青混合料路用性能,通过采用钢渣替代部分天然粗集料的方式制备钢渣沥青混合料,对钢渣沥青混合料的高温、低温以及水稳定性能进行研究,并基于室内加速磨耗试验,系统分析钢渣沥青混合料的长期抗滑性能.结果表明,钢渣替代部分辉绿岩粗集料可显著改善沥青混合料的各项路用性能;钢渣掺量为50％时,钢渣沥青混合料高温性能达到最优;经低温弯曲试验表明,钢渣沥青混合料的低温性能明显优于普通辉绿岩沥青混合料;且钢渣的掺入可显著提升沥青混合料的水稳定性与长期抗滑性能;基于灰靶决策模型,最终确定钢渣沥青混合料中钢渣的最优掺量为50％.     

抗车辙剂对沥青混合料路用性能的影响及工程应用研究

为研究抗车辙剂掺量对沥青混合料路用性能的影响规律,采用室内对比试验方法,分别制备了不同抗车辙剂掺量的沥青混合料试件,针对沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能及水稳定性能变化规律进行了对比分析,结果表明：抗车辙剂的掺入可以有效改善沥青混合料的高温稳定性能,且掺量越大,效果越好;抗车辙剂的掺入对于沥青混合料的低温抗裂性能和水稳定性能同样具有改善效果,但掺量应控制在0.3%,超过0.3%的改善效果会有所降低;0.3%抗车辙剂掺量的沥青混合料在实际工程中应用效果良好,可显著提升路面抗车辙能力,各项指标均可满足规范设计要求。     

抗车辙剂掺量对AC-16沥青混合料路用性能的影响

本文以提高沥青混合料的高温抗车辙能力为出发点,研究抗车辙剂掺量对AC-16级配沥青混合料路用性能的影响.通过一系列的室内试验对不同抗车辙剂掺量(0、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％) AC-16级配沥青混合料的高温稳定性能、低温性能、水稳定性能进行评价.试验结果说明:抗车辙剂能明显提高AC-16沥青混合料的高温稳定性,同时能在一定程度上改善AC-16沥青混合料低温抗裂性和水稳定性.通过对不同抗车辙剂掺量方案进行综合评价,得出抗车辙剂的最佳掺量为0.4％.     

基于半圆弯曲试验的抗车辙沥青混合料疲劳性能研究

添加抗车辙剂的混合料高温抗车辙性能改善明显,具有良好的应用前景,但对其疲劳性能研究较少。本研究针对掺加PR PLASTS抗车辙剂的AC-20C型混合料,采用半圆弯曲疲劳实验对不同抗车辙剂掺量的混合料疲劳性能进行分析。试验结果表明,掺加PR PLASTS抗车辙剂的沥青混合料的疲劳性能有所提升,综合考虑经济因素和路用性能,建议选用混合料总质量的0.4%作为最佳掺量。     

溶剂型冷补沥青的开发及性能评价

针对溶剂型冷补沥青性能不足及其技术指标评价方法不完善的问题,本文优选冷补沥青的材料组成,通过试验确定了冷补沥青的最佳制备工艺。采用正交试验设计方法研制一种性能优良的溶剂型冷补沥青,并对冷补沥青的性能评价方法进行了优化,通过对比试验对其路用性能进行了验证。研究结果表明,研发的溶剂型冷补沥青最佳配合比为m(基质沥青)∶m(稀释剂)∶m(增黏剂)∶m(表面活性剂)∶m(补强剂)∶m(抗剥落剂)=100∶(20~25)∶4∶1∶5∶0.2。确定了溶剂型冷补沥青的最佳制备工艺,在110 ℃热熔融沥青中加入定量稀释剂,用高速剪切机搅拌10 min,其次加入定量增黏剂、补强剂和表面活性剂的混合物,持续搅拌10 min,最后加入定量抗剥落剂搅拌10 min。综合考虑各因素,经优化后的性能评价方法能较好地反映冷补沥青的路用性能。基于正交试验设计方法和最佳制备工艺制备的溶剂型冷补沥青性能优于选择的成品冷补沥青,并且能够拌制出性能优良的混合料。     

聚烯烃弹性体/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青混合料的抗老化性能

采用聚烯烃弹性体（POE）对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）改性沥青进行复配改性,制备了POE/SBS改性沥青混合料。考察了POE用量对SBS改性沥青抗老化性能的影响。结果表明,POE/SBS复配改性能提升沥青混合料的高温抗老化性能,且对低温性能有一定的改善效果。POE改善了SBS改性沥青混合料的抗车辙和抗老化性能,但会在一定程度上降低其低温韧性。当在沥青中加入质量分数分别为4%和3%的SBS和POE,POE/SBS改性沥青混合料的综合性能较佳。     

LM-S沥青改性剂提高沥青混合料黏附性能的分子模拟计算及路用性能考察

沥青与石料的黏附性大小直接影响沥青混合料的强度、稳定性、耐久性等性质。通过分子模拟计算的方法研究沥青与石料的黏附作用,计算比较沥青改性前后与石料间的黏附功,并与水煮法沥青黏附性实验结果及沥青混合料微观形貌研究结果进行比对;同时考察沥青改性剂LM-S对沥青混合料路用性能的改进效果。结果表明,采用LM-S改性后的沥青-石料体系的界面黏附功比基质沥青-石料体系提高了近26%,因而具有更好的黏附性;沥青混合料实验结果亦表明LM-S改性剂可显著提高基质沥青和SBS改性沥青混合料的高温稳定性能、低温稳定性能及水稳定性性能,其中动稳定度分别提高了162%和43%。     

高胶粉含量改性沥青的稳定化制备及路用性能

研究了剪切时间、剪切温度以及胶粉、交联剂和活化剂用量对胶粉改性沥青性能的影响。结果表明,提高胶粉用量会增大体系的黏度,交联剂在增大体系黏度的同时也改善了其耐老化性能和高温储存稳定性,活化剂的加入可以降低体系黏度并提高其高温储存稳定性。在剪切时间为45 min和剪切温度为180℃的条件下,通过添加质量分数为25%的胶粉、占胶粉质量0.5%的交联剂以及少量的活化剂制备了高温储存稳定性及其他性能良好的胶粉改性沥青。对所制备胶粉改性沥青在沥青混合料密级配AC-16中的应用性能进行了检测,各项指标均能满足相关技术标准的要求。     

废旧改性沥青的再生利用

以欢喜岭AH-90沥青为基质沥青,采用添加5%SBS改性剂的方法制得符合JTJ036-98 I-C标准的改性沥青。通过薄膜烘箱对其进行一次老化,获得废旧沥青。对废旧沥青加入再生剂和SBS,制得再生沥青;对其进行二次老化。结果表明再生沥青抗老化性能稍优于原改性沥青,表明废旧沥青可以通过再生的方法得到重新利用。     

3D打印制备人工集料及性能研究

受岩石种类及力学性能的影响,传统工艺所生产的集料形态存在明显差异,难以定性和定量研究其对沥青混合料性能的影响。因此,本文基于3D打印技术,提出一种形态特征、粒径和体积可调控的人工集料制备方法。首先,扫描并获取不同形态特征集料的三维模型,调整获取模型的粒径及体积,以聚乳酸(PLA)为原材料,3D打印特定形态、粒径和体积的集料颗粒。然后,使用硅胶复模方法,以水泥砂浆为原材料,制备具有特定形态特征的人工集料。结果表明,所制备人工集料的表面积误差小于6%,体积误差小于3%,压碎值、磨耗值、坚固性、黏附性等级等质量技术指标均符合规范要求。通过3D打印技术,可制备形态特征良好、具有特定粒径和体积的人工集料用于代替天然集料,为进一步开展集料形态特征对沥青混合料性能影响的相关研究提供技术支撑。     

道路沥青再生添加剂的研究

为了再生高速公路路面老化沥青,针对路面老化沥青特点,将自制的7种再生添加剂加入到经过旋转薄膜烘箱老化的沥青中,通过老化沥青前后软化点、针入度、延度的对比,筛选出再生效果最优的再生剂。将再生后的沥青与重交通石油沥青规格(GB50092—96)比对确定所选再生剂的最佳用量为3%。为测试自制再生剂的实际再生效果,将筛选出的再生剂添加到京沈高速公路新民段的废旧回收沥青中,结果表明,经再生添加剂再生后的路面老化沥青路用性能可完全恢复。     

废旧SBS改性沥青再生利用研究

以欢喜岭AH-90沥青为基质沥青,采用添加SBS改性剂的方法制得SBS改性沥青。其针入度、软化点、延度等指标符合JTJ036—98I-C标准,对其进行第一次老化,制得废旧SBS改性沥青。对废旧SBS改性沥青再加入适量的再生剂和SBR,使废旧SBS改性沥青的理化指标重新恢复到JTJ036—98I-C标准的要求,制得再生SBS改性沥青,再对其进行第二次老化。结果表明废旧SBS改性沥青可以通过再生的方法加以重新利用。     

Quantitative evaluation of asphalt blending characteristics in epoxy-modified hot recycled asphalt mixtures based on 3D confocal fluorescence technology

This study proposes a novel method to quantitatively evaluate the blending effect between aged asphalt and epoxy asphalt in epoxy asphalt-modified hot recycled asphalt mixture, based on three-dimensional confocal fluorescence microscopy technology. Samples of epoxy asphalt-modified hot recycled asphalt mixtures were prepared in a laboratory using new aggregates, epoxy asphalt, and reclaimed asphalt pavement materials that were simulated in the laboratory by subjecting new asphalt mixtures to a short-term and long-term aging process. Cube-shaped stone aggregates were designed to distinguish between new aggregates and reclaimed aggregates. The distribution of epoxy resin in the epoxy asphalt-modified hot recycled mixtures was tracked using a laser scanning confocal microscope. To address the depth attenuation issue caused by light absorption and scattering, as well as the overall intensity differences resulting from field depth differences and attenuation morphology, a depth compensation function and a feature weight allocation method were proposed. Results from the above method indicated that the degree of blending (DoB) ranged from 65% to 75% on the surface of new aggregates but from 45% to 70% on the surface of reclaimed aggregates. Most of the old asphalt still adhered to the surface of reclaimed aggregates after migration. The proportion of epoxy asphalt in the outer layer of asphalt film on new aggregates is higher than that on reclaimed aggregates. The DoB between the asphalt binders significantly decreased as the aging degree increased. Increasing the epoxy content reduced the viscosity of the epoxy asphalt and effectively improved the DoB between the new and old asphalt binders.