与路用性能相关的沥青混合料性质

1 前言 目前,用于评价沥青混合料性质的试验方法很多,由此可得到较多的物理参数,但各种物理参数对沥青路面的破坏现象如温度开裂、疲劳开裂、车辙及水害影响敏感程度如何,是广大公路科技人员所关注的。本文将详细系统地论述这些物理参数对沥青路面破坏现象的影响,并且加以评级,从而为科学地评价沥青混合料的性质提供依据。     

布敦岩沥青混合料路用性能研究

为了分析布敦岩沥青混合料的路用特性,分别对基质沥青混合料、不同掺量布敦岩沥青混合料和SBS改性沥青混合料进行路用性能对比试验研究。结果表明,布敦岩沥青可以显著改善沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性能。综合考虑性能变化规律以及经济因素,推荐布敦岩沥青的合理掺量为3.5%。     

高温持续荷载作用下复合纤维对沥青混合料稳定性的影响

为了研究复合纤维沥青混合料在高温持续荷载作用下的稳定性,根据工程中常用纤维和已有研究成果,选用了三种复合纤维,对沥青混合料的变形发展规律及内部空隙结构特征开展试验研究。首先采用加速加载试验,对不掺加纤维和掺加复合纤维的沥青混合料在高温持续荷载作用下的横断面变化和车辙深度进行分析;再利用X-CT扫描技术与VG软件三维重构功能,研究不同纤维沥青混合料的空隙组成及形态特征演变规律。结果表明:高温持续荷载作用下,掺加纤维混合料横断面变形呈现"W"字型,不同纤维在沥青混合料中发挥"加筋"、"增黏"、"吸油"的协同作用,能显著减小沥青混合料的流动变形,且掺加复合纤维III的混合料流动变形最小;掺加不同复合纤维的沥青混合料可采用y=a-b·ln(x+c)进行车辙深度预估。加速加载试验后,掺加三种复合纤维的沥青混合料空隙率最大仅增加7%,分形维数仅降低不到0.5%,表明掺加三种复合纤维基本不改变沥青混合料的空隙结构特征,而且在高温持续荷载作用下,可较好地保持沥青混合料内部空隙的三维形态特征,进而改善沥青混合料的抗变形能力。     

RET复配胶粉改性沥青流变特性与改性机理研究

采用动态剪切流变、重复蠕变和弯曲梁流变等试验,对胶粉、RET以及RET复配胶粉改性沥青在高低温状态下的流变特性进行了系统研究,并与SBS、SBR改性沥青进行了对比。通过DSC试验分析了RET复配胶粉、SBS、SBR等改性沥青的改性机理。结果表明:相比于SBS改性沥青,RET复配胶粉能够显著改善沥青的高温抗变形能力;SBS可大幅提高沥青的弹性变形恢复能力,而RET复配胶粉显著增加了沥青的粘度;通过RET复配胶粉,可有效改善RET改性沥青的低温性能;RET复配胶粉可以减小基质沥青的热流率,相比于SBS、SBR改性沥青,其玻璃态转化温度较低,热稳定性相对较好。     

Gd2O3低维纳米结构的形貌可控合成研究

研究了Gd2O3低维纳米结构的形貌可控的合成方法。通过不同的水热条件,得到不同形貌的碱式碳酸钆,再经过热处理,制备不同形貌的Gd2O3纳米材料。在反应条件简单的基础上,在不同水热温度下分别得到了分散性良好的纳米球和尺寸均一的纳米棒,并对产品进行XRD、SEM和TEM表征。还对温度、溶剂以及尿素的浓度等条件对Gd2O3形貌的影响及其形成机理进行了探讨。     

改性剂SBS与沥青相容性的研究

改性剂与沥青的相容性是决定改性效果和改性沥青制作工艺的关键因素,而聚合物改性沥青的相容性与基质沥青的组成,聚合物的剂量,聚合物的结构和组成以及储存温度密度相关,利用热储存稳定性试验系统,研究了改性剂SBS（苯乙烯－丁二烯嵌段共聚物）与基质沥青的相容性,结果表明,线型SBS普遍比星型SBS具有较好的相容性,SBS含量小于3％时改性沥青的稳定性较好,沥青质含量适中,芳香分含量越大的基质沥青与SBS的相容性越好。     

应用红外光谱进行不同性状沥青的判别

通过对不同性状沥青获取的可见红外光谱曲线的分析,采用主成分分析方法对光谱数据进行聚类分析,并将提取的主成分作为BP神经网络的输入值建立了不同性状沥青判别模型。该模型将前3个主成分作为神经网络的输入变量,加速了神经网络的学习速度,提高了模型的预测精度。随机选取每个性状的22个沥青样本共110个样本组成训练集,剩余的30个样本组成预测集,建立训练模型,并用预测集样本对其进行验证,将判定的偏差标准定为±0.01,结果表明只有1个未知样本超出偏差范围,该方法的判定正确率为96.7% ,获得了满意的结果。说明采用可见红外光谱判别具有很好的分类和鉴别作用,为不同性状沥青的快速判别提供了一种新方法。     

多聚磷酸复合改性沥青混合料的路用性能

采用重复蠕变恢复试验分析了多聚磷酸对基质沥青、SBS及SBR改性沥青抗变形恢复能力的影响,并通过贯入剪切试验、半圆弯拉试验及弯曲疲劳试验评价了多聚磷酸对基质沥青混合料、SBS改性沥青混合料及SBR改性沥青混合料抗剪切性能、低温抗裂性能及疲劳性能的影响,采用Weibull分布分析了不同沥青混合料在不同失效概率下的疲劳性能.结果表明:多聚磷酸的掺入显著增加了沥青的黏度,对其弹性变形恢复能力贡献较小,而SBS改性剂可大幅度提高沥青的弹性变形恢复能力;多聚磷酸能够明显改善沥青混合料的高温抗剪稳定性;通过复配SBS或SBR改性剂,可有效弥补多聚磷酸对沥青混合料低温性能的负面影响;多聚磷酸对沥青混合料的疲劳性能也有一定程度的改善.     

盐冻融循环对沥青混合料低温性能的影响

采用低温弯曲试验,以最大弯拉应变比、弯曲劲度模量和应变能密度等指标分析了盐冻融循环条件下沥青混合料低温性能的衰变规律,研究了掺加纤维等添加剂后,在盐冻融循环条件下沥青混合料低温性能的改善效果.结果表明:沥青混合料经盐冻融循环后,其最大弯拉应变比、应变能密度显著减小,弯曲劲度模量增大;随着盐冻融循环次数的增加,各指标变化幅度逐渐减小;盐溶液质量分数越高、冻融温度越低,对沥青混合料的低温性能影响也越大;应变能密度与盐冻融循环次数呈指数函数变化;玄武岩纤维对盐冻融循环条件下沥青混合料低温性能的改善效果较好.     

泡沫沥青厂拌冷再生技术在高速公路中的应用

针对西安-宝鸡高速公路沥青路面铣刨旧料，进行泡沫沥青厂拌冷再生的研究。通过室内配合比设计．确定了沥青的发泡条件、不同配比的拌和用水量及最佳泡沫沥青用量，经过比选确定了试验路的最终级配组成并进行了各项力学试验。结合试验路工程，简述了厂拌冷再生的施工工艺，并对试验路的再生效果进行了评价。