硅藻土改性沥青混合料性能试验研究

采用室内试验评价了硅藻土改性沥青及其混合料的性能,结果显示:硅藻土掺量越大,沥青稠度越大,25℃针入度越小;硅藻土可改善沥青抗老化性能,13%~17%掺量时抗老化效果最好;硅藻土可提高沥青软化点,15%~17%掺量时,软化点最大;硅藻土会降低沥青10℃延度,不利于胶结料低温性能。随着硅藻土掺量的增加,沥青混合料冻融劈裂强度比增大,当掺量超过15%以后,几乎不再增大;动稳定度先增大后减小,在17%掺量左右时增大幅度最大;在15%~17%掺量时,混合料低温性能改善作用最明显,当超过17%时,改善作用下降甚至没有改善作用。     

废食用油改性沥青性能研究

利用不同掺量(1%、1.5%、2%、2.5%)废食用油作为改性剂制备废食用油改性沥青,通过三大指标试验、黏度试验及动态流变剪切试验、弯曲梁流变试验、多重应力蠕变恢复试验,对其物理性能及流变性能进行研究。试验表明:废食用油的添加,针入度有所增加,软化点降低,延度增大,黏度则有所减小,说明了废食用油的添加可以显著改善其低温性能,但对其高温性能有不利影响。同时,由MSCR与DSR的SHRP车辙参数及弯曲流变梁试验可以得出:废食用油的添加会降低沥青的抗车辙能力,从而对其高温稳定性有不利影响。当控制其掺量在2%以内时,其影响很小,同时可提高其低温性能。     

回收沥青材料性能及再生新沥青掺量试验研究

回收的废旧沥青混合料性能对再生混合料的设计与路用性能有重要影响。针对回收AC-16SBS沥青上面层混合料的沥青胶结料与集料的基本性能进行了分析,并研究了新沥青的掺量。结果显示:(1)回收沥青的25℃针入度、10℃延度、软化点以及沥青含量有不同程度的衰减,但基本均可再生;(2)回收粗集料的吸水率和黏附性指标变化不大,但针片状含量、压碎值以及洛杉矾磨耗值指标性能均有所降低,加入新集料后,可用在中下面层再生;(3)回收沥青混合料中大粒径集料较易细化成中等粒径的集料,中等粒径与小粒径集料变化不大;(4)混合沥青胶结料25℃针入度与10℃延度随着新沥青掺量的增大而增大,软化点随着新沥青掺量的增大而减小,并且具有良好的线性关系;仅从沥青常规指标恢复使用要求考虑,新沥青的掺量不宜低于50%。     

温拌橡胶沥青胶结料高温性能研究

橡胶沥青混合料(HMA)的生产温度要高于普通混合料20~30℃,但引入温拌技术(WMA)后,会显著降低其生产温度,有利于保护环境和节约能源。本文采用五种不同来源的基质沥青按照橡胶粉掺量15%制备橡胶沥青,分别加入两种温拌添加剂Asphamin和Sasobit,并用旋转薄膜烘箱(RTRO)进行短期老化,采用DSR试验和布氏旋转黏度试验评价温拌橡胶沥青高温性能。结果显示:Sasobit温拌剂降低了橡胶沥青胶结料的黏度,而Aspha—min却增加了胶结料的黏度;温拌剂与橡胶沥青反应的时间延长会导致胶结料黏度发生变化,黏度增大或减小与基质沥青种类有关;Aspha—min和Sasobit的加入提高了胶结料的高温破坏温度,但两种温拌剂提高程度差异不大;温拌橡胶沥青胶结料的高温性能主要受基质沥青影响,与温拌剂种类关系不大;老化前与老化后的破坏温度存在线性关系,但相关系数较低。     

新型反应型活性橡胶沥青SHRP性能研究

活性橡胶是一种新型沥青改性材料,能有效消耗废旧橡胶和磷矿工业废弃物。道路沥青评价的常规指标并不能反映沥青随荷载、时间和温度变化时的流变学性质,而沥青的流变性直接影响沥青路面的使用性能。采用SHRP胶结料试验体系,选择应用较为广泛的70~#基质沥青、SBS改性沥青胶结料,对掺加活性橡胶前后的沥青胶结料性能进行对比研究。研究结果表明,活性橡胶改性技术可以提高70~#基质沥青与SBS改性沥青的高温性能、抗疲劳性能和低温性能,且对基质沥青的改善效果更加明显,但对沥青的施工和易性不利。     

硅藻土改性沥青混合料性能研究

硅藻土作为一种新型的无机改性剂,其独特的微孔结构和活性成份极大地改善了沥青混合料的路用性能。采用干法掺配的方法制备不同硅藻土掺量的AC-20C硅藻土改性沥青混合料,通过冻融劈裂试验、车辙试验、低温弯曲试验对硅藻土改性沥青混合料的水稳定性、高温性能争低温性能进行研究,结果表明在适量的掺量条件下,硅藻土的加入有助于提高沥青混合料的水稳定性,改善沥青混合料的高低温性能。     

废旧橡胶粉掺量对橡胶沥青高低温及疲劳性能影响研究

为分析橡胶粉掺量对橡胶改性沥青高低温及疲劳性能的影响,选取三种橡胶粉掺量(16%、20%及24%)对基质沥青分别改性。对不同掺量下的橡胶沥青进行动态剪切流变(DSR)及弯曲梁流变(BBR)试验,并与基质沥青及SBS改性沥青对比。试验结果表明,橡胶沥青的高温性能优于基质沥青及SBS改性沥青,低温性能虽不如SBS改性沥青,但强于基质沥青。至于疲劳性能,试验表明当橡胶粉掺量为20%时,其疲劳因子最低,疲劳性能最优。     

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.     

白炭黑/橡胶复合改性沥青及其混合料路用性能研究

为研究白炭黑材料对橡胶沥青的复合改性效果,基于不同类型、掺量的白炭黑复合改性沥青,通过对其进行技术性能试验、流变性能试验、老化性能试验以及混合料试验,并采用针入度体系指标、175℃黏度、车辙因子、老化残留物性能以及混合料性能指标为评价依据,对其胶结料性能与混合料性能进行分析,结果表明:沉淀法制备的白炭黑对橡胶沥青的改性效果较好,掺加白炭黑进行复合改性能进一步提高橡胶沥青的高温稳定性能,其软化点涨幅可达15%、175℃黏度与车辙因子也随着白炭黑掺量显著提高,掺加适量白炭黑后复合改性沥青的抗老化能力提高,其中TFOT老化后残留物的针入度比涨幅可达22%,并且掺加白炭黑后复合改性橡胶沥青混合料的车辙动稳定度、马歇尔残留稳定度以及劈裂强度比(TSR)都显著提高,综合表明掺加白炭黑进行复合改性能有效提高沥青及其混合料的稳定性与耐久性。     

PPA对改性沥青及其混合料低温性能影响

分别通过弯曲梁流变试验(BBR)和半圆弯拉试验(SCB)分析多聚磷酸(PPA)对改性沥青/沥青混合料低温性能的影响.结果表明:PPA的加入改善了基质沥青及其混合料的低温性能,掺量宜为0.8％-1.6％;0.4％掺量PPA对TB复合SBS改性沥青及其混合料的低温有较好的改善效果;PPA对于沥青低温性能的提升能力随着温度降...     

抗扭转型高黏度改性沥青的研发与性能评价

排水沥青铺装的抗扭转飞散能力不足,从提升沥青胶结料性能的角度改善排水沥青混合料的抗扭转飞散能力。首先研究了影响排水沥青混合料抗扭转性能的关键胶结料技术指标,并结合日本相关公司标准,开发出了抗扭转型高黏度改性沥青。采用旋回式车辙试验、静扭试验和车辙试验评价了抗扭转型高黏度改性沥青的性能。研究表明,剪切应力是影响排水沥青混合料抗扭转性能的关键胶结料技术指标。采用开发的抗扭转型高黏改性沥青的排水沥青混合料的动稳定度是普通高黏度改性沥青混合料的2.5倍;变形量达到相同8 mm时需要约300 min,是普通高粘沥青混合料6倍。试验结果表明,抗扭转型高黏度改性沥青混合料具有很强的抗扭转飞散能力和高温稳定性。     

水性环氧树脂掺量对SBR改性乳化沥青及其混合料的影响

试验将水性环氧树脂加入到SBR改性乳化沥青中,研究了水性环氧树脂掺量对该沥青及其混合料的影响。利用控制变量法,进行了一系列室内试验,包括乳化沥青的软化点和低温延度试验,以及混合料的湿轮磨耗试验和轮辙变形试验,研究结果表明:水性环氧树脂对改性乳化沥青的高温稳定性有明显的改善作用,并且树脂掺量越大改善效果越明显,但其低温延度随着树脂掺量的增加不断下降;沥青混合料的耐磨耗性能、抗水损性能在树脂掺量为6%左右时得到了最为显著的提高;抗车辙能力也随着水性环氧树脂掺量的增加而得到明显提升,但在树脂掺量达到6%后提升效果就不明显了。     

水泥掺量对乳化沥青冷再生混合料性能影响

采用垂直振动试验方法(VVTM)成型试件,研究了水泥掺量对乳化沥青就地冷再生混合料路用性能的影响。研究表明:当水泥掺量小于1.5%时,随水泥掺量增加,乳化沥青冷再生混合料路用性能急剧增加;当水泥掺量大于1.5%时,随水泥掺量增加,乳化沥青冷再生混合料路用性能增长缓慢;与未掺水泥相比,水泥掺量为1.5%时,乳化沥青冷再生混合料马歇尔稳定度、弯拉应力、干劈裂强度、湿劈裂强度和抗剪强度至少可分别提高11%、18%、19%、21%和85%,动稳定度可提高214%,低温抗裂性能和水稳性能略有改善。因此,建议水泥掺量为1.5%。     

硫磺粉对SBS改性沥青及其混合料低温性能的影响

通过弯曲梁流变试验(BBR)和半圆弯拉试验(SCB),以硫磺粉为稳定剂，对不同稳定剂掺量的SBS改性沥青进行了低温性能研究。结果表明：适量的硫磺粉改善了SBS聚合物与基质沥青的相容性，沥青的低温延展性提高；加入适量硫磺粉可提高星型SBS沥青混合料的低温抗裂性能，略微提升线型SBS沥青混合料的低温抗裂性能。     

基于分档方法的大掺量厂拌热再生混合料性能研究

基于分档方法应用及再生机理研究,选取粗粒径RAP料进行高比例掺量厂拌热再生沥青混合料配合比设计,通过马歇尔试验、水稳定性试验(浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验)、高温稳定性试验、低温抗裂性试验、疲劳试验和抗压回弹模量试验对比分析不同掺量对混合料各项性能的影响,试验结果表明随着RAP料掺量的增加,混合料各种性能均产生相应变化,变化趋势符合沥青老化与再生机理;掺粗粒径RAP料的再生混合料性能优于掺同比例未分档RAP料的混合料性能,RAP料掺量可达配合比上限,且无需精细化处理。     

高模量沥青流变性能的试验研究

选用两种高模量添加剂ZQ-2及ECB,分别对三个不同掺量下(5%、7%、10.5%)的两种高模量沥青进行动态剪切流变试验(DSR)及低温梁弯曲试验(BBR),分析不同掺量下它们的高低温性能。研究表明:随着掺量的上升,掺加ZQ-2的高模量沥青高温性能随之提高,低温性能下降;而掺加ECB的高模量沥青高低温性能随着掺量的上升变化趋势并不明显。最后建议河北省耐久性高模量项目工程(承赤高速试验段)最适宜的添加剂掺量。     

路用生物沥青及混合料性能研究

选择以木屑为原材料生产出的生物质重油,将其加入50号基质沥青,并掺入外掺剂,制备不同生物质重油掺量的生物沥青,对RTFO老化前后生物沥青样品的针入度、软化点、延度(10℃)、质量变化进行分析,通过结合料试验优选出符合规范要求的生物沥青结合料,然后制备生物沥青混合料并对其进行车辙试验、冻融劈裂试验、小梁弯曲试验和低温黏结性试验等,考察生物质重油掺量变化对生物沥青混合料路用性能的影响。结果表明:随着生物质重油掺量的增加,生物沥青的针入度增加、软化点降低、延度增加,高温性能受到一定程度的影响,但低温抗裂性能得到提高;与50号基质沥青混合料相比,生物质重油掺量(w)为10%的生物沥青混合料的最大弯拉应变比提高20.90%,低温性能有所提高,冻融循环后的劈裂抗拉强度提高12.56%,水稳定性有所提高,黏附性能大幅提高,高温性能有所降低;生物质重油掺量(w)为10%的生物沥青混合料的各项指标均满足《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20—2011)的要求。     

硅藻土改性沥青性能研究

采用美国SHRP计划动态剪切试验方法，对添加硅藻土的改性沥青的流变性能和相转变进行考察。结栗表明：沥青添加硅藻土后，能改善沥青的高温性能；加入硅藻土后，玻璃化温度降低，沥青的相转变界线模糊，改善了沥青的低温性能。     

岩沥青改性沥青混合料路用性能试验研究

基于室内车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验评价岩沥青改性沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能和水稳定性能,分析岩沥青掺量对混合料性能的影响,并与SBS沥青混合料、SBS岩沥青复合改性沥青进行对比分析,试验结果表明:岩沥青掺量为8%的改性沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳定性能同SBS沥青混合料,具有良好的路用性能,且成本每吨可节约30元,具有良好的应用前景。     

沥青胶结料基本高温性能指标相关性研究

高温稳定性是沥青胶结料重要技术要求之一。针入度、软化点、60℃动力黏度和针入度指数是工程中最为常用的高温性能评价指标。为探究这些高温性能指标的区分度和关联性,对34种源于不同工程的沥青胶结料进行检测,基于聚类分析法和灰色关联分析法对试验数据进行分析。结果表明,60℃动力黏度指标相比针入度和软化点指标能够更有效地区分不同沥青胶结料的高温性能;70号基质沥青和高黏度改性沥青的60℃动力黏度与软化点关联度高,但SBS改性沥青60℃动力黏度与其他高温性能指标的关联度低;考虑到动力黏度能够客观表征流变特性,建议在实际工程中可将60℃动力黏度列为强制性指标。