橡胶沥青低温评价指标

针对5℃延度指标在评价橡胶沥青低温性能上的局限性,为找寻能更好评价橡胶沥青低温性能的评价指标,通过BBR试验,对试验室制备的薄膜老化和压力老化橡胶沥青低温评价指标展开研究,分析基于BBR试验获取的劲度模量、劲度模量变化率、PG分级温度、低温连续分级温度、k指标及综合考虑沥青模量和松弛能力的评价指标SA等橡胶沥青低温评价指标.试验结果表明:随着橡胶粉的加入,沥青的低温抗裂性能显著提高,单一的S或m指标评价橡胶沥青低温性能存在一定片面性,兼顾考虑沥青模量和松弛能力的CT、k及SA指标能更加准确地反映和评价橡胶沥青的低温性能.通过与橡胶沥青混合料低温弯曲应变能密度指标进行相关性分析及综合比选,得出结论:在工程上优先推荐采用k、CT指标作为橡胶沥青低温性能的评价指标;进行研究工作时优先考虑SA指标作为橡胶沥青低温性能的评价指标.     

不同沥青胶结料重复蠕变试验研究

利用重复蠕变试验,对3种不同类型沥青结合料进行高温性能评价,试验结果表明,橡胶沥青高温性能明显优于SBS改性沥青,基质沥青最差。对不同粉胶比橡胶沥青胶浆试验分析发现,累积变形增长率随粉胶比变化呈现出峰值关系,粉胶比为0.3时橡胶沥青胶浆高温性能最差,进行橡胶沥青混合料设计时,粉胶比应尽量远离此值。     

温拌剂对沥青断裂和老化性能的影响

针对当前DSR试验、BBR试验在评价温拌沥青断裂性能上的局限性,为准确预估温拌剂对沥青材料断裂性能的影响,选取两种不同类型的温拌剂(Sasobit和ET-3100)加入基质沥青中,并进行旋转薄膜老化(RTFO)和压力箱老化(PAV),对温拌沥青的断裂性能展开研究.采用扩展弯曲梁流变(Ex-BBR)试验和双边缺口拉伸(D...     

沥青低温粘弹性能的预测

鉴于弯曲梁流变仪和动态剪切流变仪在研究沥青低温粘弹性能时存在一定局限性,通过动态剪切流变仪测定常温下沥青的动态粘弹性能,利用时温转换原则和沥青动静态粘弹函数的转换关系,转换为沥青的低温粘弹性能,与弯曲梁流变仪在低温下直接测定的低温蠕变性能相比较,分析了两者试验结果的相关性。结果表明,通过常温下沥青的动态粘弹性能可以很好地预测沥青的低温粘弹性能,并且可以得到更宽广的时间范围内沥青的低温粘弹性能。     

超硬质沥青改性结合料流变性能分析

为研究超硬质沥青(super hard asphalt,SHA)对超硬质沥青结合料的高、低温流变的影响效果,采用SHA作为改性剂对AH-90道路石油沥青进行改性,制备了不同质量分数（5%、6%、7%和8%）的SHA改性结合料,并进行动态剪切流变试验、多应力蠕变恢复试验及小梁弯曲蠕变试验. 试验结果表明:其适用于时温等效原理;SHA的掺入会有效提高沥青结合料的车辙因子G^*/sin δ,沥青混合料的高温性能得到明显改善;随着SHA掺量的增加,沥青结合料的平均应变恢复率R逐渐升高,不可恢复蠕变柔量J_nr逐渐降低,掺加SHA有利于提高沥青结合料高温抗变形能力与变形恢复能力;随着SHA的掺入,沥青结合料的蠕变劲度S与蠕变劲度变化率m变化幅度不大,对沥青结合料的低温抗裂性能影响不大. SHA改性沥青结合料高温抗车辙性能优异,低温性能相对于基质沥青PG分级保持不变.     

考虑老化的沥青混合料低温性能

针对现行规范中沥青混合料低温性能评价方法的不足,分别将基质沥青混合料和改性沥青混合料在不同条件下进行老化,分析了短期老化和长期老化对沥青混合料低温抗裂性能的影响.试验结果表明,长期老化对混合料低温抗裂性能影响显著.而实际使用过程中,沥青路面的低温开裂主要发生在沥青路面已经老化的后期,为了更好体现服务期内沥青路面的低温抗裂性能,建议增加长期老化后的沥青混合料进行低温抗裂性能评价并提出了考虑长期老化的沥青混合料低温抗裂性能的评价方法.     

布敦岩矿料的沥青混合料路用性能

以70号A级道路石油沥青为依据,实施了6种不同布顿岩矿料掺量的6种AC20矿料级配的布顿岩沥青混合料路用性能研究。结果表明,布敦岩沥青原材料中的岩矿料对矿料级配组成与路用性能均影响较大;合理选择布敦岩沥青油石比可显著提高综合路用性能,较优油石比为0.7%~1.3%时的路用性能接近于SBS改性沥青混合料,但对提高水稳定性能力有限;布敦岩沥青最佳掺量为23.7%,与布敦岩沥青原材料自身的油石比几乎相同。     

沥青混合料常应变小梁弯曲疲劳试验

沥青混合料耐疲劳性能是影响沥青路面使用寿命的关键因素。对AC13、AC20、ATB25三种类型沥青混合料试件进行了常应变三分点小梁弯曲疲劳试验,分析了温度、加载频率、级配类型等对沥青混合料疲劳性能的影响规律。研究表明：密实型沥青混合料由于含有较多的沥青胶浆,其疲劳性能一般较嵌挤型沥青混合料更好;在应变控制模式下,沥青混合料的疲劳寿命随温度的升高而显著延长;较低加载频率对沥青混合料的疲劳寿命影响更为显著。     

不同填料沥青胶浆物理力学性能试验

对掺量均为7%的矿粉沥青胶浆和硅藻土粉沥青胶浆进行了物理、力学性能试验,其中物理试验包括软化点、针入度及布氏黏度试验;力学试验包括小梁低温冲击试验及三点弯曲试验。沥青物理试验结果表明:硅藻土粉可以显著提升沥青高、低温性能,并利于弱化沥青的温度敏感性。力学试验结果表明:硅藻土粉沥青胶浆不仅具有更加优良的抗冲击性能,而且能够承受更大的低温变形,从而对硅藻土改性沥青混凝土的制备过程中硅藻土粉和矿粉的掺入比例设计具有一定的指导意义,有利于硅藻土改性沥青混凝土的推广使用。     

应力吸收层改性沥青结合料粘温特性与施工温度确定

为了全面了解应力吸收层特种改性沥青结合料的粘温特性,确定合理的拌和压实温度,对其进行不同温度下的布氏旋转粘度测试,分析粘度等参数随温度的变化规律,比较粘度试验中不同转子的旋转表面剪切与压路机碾压形变剪切的差异性,并根据旋转压实密实特性确定压实温度。结果表明:该特种改性沥青结合料拌和温度范围在175～180℃、初压温度为155～165℃是比较合理的,复压及终压紧跟其后,为应力吸收层混合料配合比设计和施工工艺确定提供重要参考。     

SEAM改性沥青流变特性

采用动态剪切流变试验测试了沥青胶浆在原始状态、旋转薄膜老化状态及压力老化状态下的复数模量、相位角、车辙因子、疲劳因子。采用弯曲梁流变试验测试了沥青胶浆的蠕变劲度及蠕变劲度变化率。结果表明,长期老化后,改性剂质量分数为10%的SEAM改性沥青车辙因子显著增强,且疲劳因子满足SHRP沥青胶结料规范。随着改性剂含量的增加,沥青蠕变劲度增加,蠕变劲度变化率降低。综合分析上述各项流变指标可知,SEAM改性剂对沥青流变特性影响显著,适当含量(质量分数为10%)的SEAM改性剂可以有效改善沥青流变效果,而高含量(质量分数为20%以上)的SEAM改性剂会使沥青流变效果降低。     

沥青低温性能的差示扫描量热法研究

在综合分析现有评价SBS改性沥青低温性能指标的基础上,选择使用玻璃化转变温度Tg作为碳纳米管/SBS改性沥青的低温性能的评价指标.对于现有的不同测量Tg的方法,采用更为精确的测量方法差示扫描量热法(DSC).结果表明,用DSC法测得的玻璃化转变温度Tg,物理意义明确,测试方法简便,该数值的降低也与样品低温性能的提高能够...     

各种添加剂对低温陶瓷结合剂性能的影响

实验主要研究6种添加剂对陶瓷结合剂性能影响。实验证明，随着α—Al2O3加入量的增多，结合剂的熔点逐渐升高，在加入量为15％时流动度最好；CuO、Cr2O3和Zn对结合剂熔点有明显的提高作用；Sn和Cu可以降低结合剂的熔点；加入8％Cr2O3或加入6％Sn时其流动度值最佳。     

黏弹性对沥青路面疲劳开裂的影响

建立了黏弹性三维有限元模型,对典型沥青路面结构路表及沥青层底的水平应力进行了计算,分析了荷载模式及温度对黏弹性响应的影响。结果表明:在循环荷载作用下,路表和沥青层底都经受水平压应力和拉应力的重复作用,且在路表和沥青层底分别产生少量的残余拉应力和残余压应力,这有可能是造成沥青路面从上到下或从下到上疲劳开裂的原因之一。随着温度的升高,残余应力减少,且路表产生的压应力幅值和沥青层底产生的拉应力幅值都降低。     

Experimental evaluation on high temperature rheological properties of various fiber modified asphalt binders

High temperature rheological properties of fiber modified asphalt binders and impact of the type and content on such properties were studied.Three types of fiber,including polyester(PET),polyacrylonitrile(PAN) and cellulose(CEL),a control content(0%) and four levels of fiber content(2%,4%,6% and 8% by total asphalt binder mass) were used with asphalt binders.The high temperature rheological properties,consisting of complex modulus(G*) and phase angle δ,were measured using SHRP’s dynamic shear rheometer(DSR) between 46-82 ℃.Experimental results indicate that the changes of G* and tan δ of fiber modified asphalt binders with the increase of test temperature tend to slow down,and the temperature susceptibility is improved obviously compared to that of original asphalt binder.Fiber modification results in the increase of rutting parameter(G*/sin δ) at high temperatures,the decrease of temperature susceptibility,and further improved high temperature performance of asphalt binder.An excellent correlation exhibits between fiber content and high temperature performance of asphalt binder.Moreover,fiber type also has different influences on the improvement of G*/sin δ,G*/sin δ of PET and PAN fiber asphalt binders are both higher than that of CEL fiber,but G*/sin δ of CEL fiber is still higher than that of original asphalt.However,there is a critical fiber content when fibers start to interact with each other.Therefore,based on the critical fiber content and economic consideration,the optimum fiber contents for various fiber-modified asphalt binders are obtained.     

沥青混凝土路面温缩裂缝的研究

结合沈大高速公路沥青混凝土路面破损状况的实测资料,对高等级沥青混凝土路面温度收缩裂缝形成的力学机制和影响因素进行了研究.通过现场对沥青混凝土路面温缩裂缝发育规律的观测及沥青混合料室内试验的研究表明:低温变化速率对沥青混凝土路面内部产生温度应力的大小和性质起决定性作用.沥青的性质和矿料的性质及组成是决定沥青混凝土路面温缩裂缝发育状况的两个控制性因素;而环境因素如气温、路面结构、交通量及路龄则决定温缩裂缝的发育程度.     

Effect of aggregate gradation on low temperature performance of asphalt paving mixtures

Low temperature cracking has become one of the important factors that diminish asphalt pavement’s ride quality and service life.Especially in cold region,cracking caused by low temperature is the main distress form.This paper discussed the effect of aggregate gradation on the low temperature performance in asphalt paving mixtures.A total of 11 asphalt mixtures with 11 different aggregate gradations and one asphalt binder content were studied.Volumetric properties of the coarse aggregate and asphalt mixtures showed aggregate grading has a significant impact on the degree of aggregate interlock in asphalt mixtures.A trend is existed in the low temperature performance with the change of gradation.With the aid of mathematic statistics,it indicates gradation affects the low temperature performance significantly.The findings also indicate the relationship between the degree of aggregate interlock in asphalt mixtures and the low temperature performance:With the stone-to-stone contact developed,the mixture has a high energy to resist contract and deformation at low temperature.The properties of fine aggregate and asphalt play an important part in resisting low temperature cracking in floating structure.But it provides lower energy to resist low temperature cracking compared to the skeleton structure.     

低温下沥青混凝土的拉伸变形特性

将数字图像测量系统替代传统的位移传感器采集系统应用于间接拉伸试验,得到沥青混凝土细观结构上的位移场分布和破坏形态。分析了粗骨料和细骨料结构沥青混凝土的低温抗裂性能,并研究了不同状态下材料的轴向、径向和体积应变特性以及泊松比的变化。数据分析表明:材料的弹性压缩和剪切膨胀与荷载作用历史紧密相连,反映了材料的结构性变形过程;沥青混凝土的低温开裂更多地依靠粒料与沥青结合料的界面黏聚力,良好的骨架结构是材料抵抗拉伸变形的前提。     

高温高湿盐环境下SBS改性沥青胶浆的高温性能

基于自行设计的室内盐蚀干湿循环试验,采用动态剪切流变仪,对SBS改性沥青胶浆进行温度扫描试验和多重应力重复蠕变恢复(MSCR)试验. 以3.2 kPa应力下的不可恢复蠕变柔量J_nr,3.2为胶浆高温流变性能评价指标,分析试验环境和干湿循环耦合作用对胶浆流变性能的影响. 采用灰色关联理论,探究J_nr,3.2与常规流变参数、干湿循环次数及试验环境之间的关联性. 结果表明,随着盐蚀干湿循环次数的增加,胶浆的复数切变模量、车辙因子及J_nr,3.2均呈增大趋势,相位角和蠕变恢复率呈减小趋势. 在同种试验条件下,硫酸盐环境对胶浆高温性能的影响最大. J_nr,3.2与改进型车辙因子、试验环境的灰色关联度最大,关联度系数均大于0.93. 建议采用日常清扫、定期洒水冲洗的方式来减小路面盐分的积累,提高高温高湿环境中沥青路面的抵抗变形的能力.