级配碎石基层施工关键技术

对级配碎石基层的级配和施工工艺进行了系统的研究,并通过对比5种试验路方案来确定级配碎石基层与沥青混凝土中面层之间的黏结层,即:煤油稀释沥青透层、SBR改性乳化沥青黏层油、煤油稀释沥青透层+SBR改性乳化沥青黏层油、煤油稀释沥青透层+SBS改性沥青碎石封层、高渗透乳化沥青透层油的使用效果,最终推荐采用高渗透乳化沥青透层油的黏结层方案,并得出了一些关于级配碎石基层施工的关键技术成果。     

水泥稳定碎石基层环保型高性能透层油的研发

针对用于半刚性基层上的透层油层间黏结效果不理想、固结防水作用差的问题,研发了一种高效、环保的乳化沥青透层油材料。根据影响乳化沥青稳定性和渗透效果的因素,通过乳化沥青储存稳定性试验,并采用荧光显微镜对乳化沥青颗粒粒径大小与分布均匀性进行观测,结合室内渗透试验,逐一筛选了乳化剂、稳定剂以及其他添加剂的种类和最佳掺量,确定了环保型高性能透层油的材料组成。根据室内渗透试验效果,确定了环保型高性能透层油的洒布量为1.5L/m2,最佳洒布时机为基层试件成型后养护1d左右,洒布时的环境温度必须在10℃以上。采用室内渗透试验、层间剪切与拉拔试验对比研究了4种透层油材料在不同洒布量下的渗透效果和层间结合效果,结果表明:环保型乳化沥青透层油均优于其他种类的透层油,其最佳洒布量仍为1.5L/m2;通过对各种透层油最佳洒布量下的冲刷试验,表明环保型高性能透层油的抗冲刷性能良好,可对水泥稳定碎石基层表面起到有效的固结保护作用。通过成本分析,表明环保型高性能乳化沥青透层油成本低于煤油稀释沥青和高黏结改性乳化沥青。     

新型HTC—08型透层油路用性能对比试验研究

通过对新型HTC—08透层油与目前常用的煤油稀释沥青、高渗透乳化沥青以及慢裂阳离子乳化沥青等类型透层油的室内性能试验对比分析,表明HTC—08型透层油具有优良的渗透、粘结以及表面固结和抗冲刷路用性能,是一种环保、节约、高效的新型高渗透乳化沥青,具有较高的推广价值。     

纤维增强聚合物改性沥青混合料路用性能研究

为弥补单一外掺剂改性沥青混合料的不足,以聚酯纤维和热塑性树脂为主要原料,制备一种新型复合改性材料纤维增强聚合物(FRMP)。通过车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验和弯曲疲劳试验研究不同掺量FRMP对沥青混合料路用性能的影响,并与聚酯纤维和SBS对比。结果表明:加入外掺剂提升了沥青混合料的路用性能,相比聚酯纤维改性和SBS改性,通过FRMP复合改性的效果更明显,并且随着FRMP掺量增加,沥青混合料的高温稳定性和抗疲劳性能不断增强,低温性能和水稳定性先升高后降低、于0.3%掺量时达到峰值。     

高黏度弹性恢复沥青的制备与性能研究

为制备高黏度弹性恢复沥青,高效利用废弃物降低工程造价,采用橡胶粉(CR)和布敦岩沥青(RA)替代部分SBS改性剂,制备5种不同改性剂掺量的高黏度弹性恢复沥青,通过常规性能和流变性能试验评价其弹性恢复能力、黏韧性和高低温性能。结果表明,橡胶粉和布敦岩沥青可显著提高沥青的软化点、黏度、黏韧性和弹性恢复能力,增强沥青的抗塑性变形能力,较好的黏韧性可增强沥青的弹性和拉伸能力,使沥青具有较好的抗冲击能力;橡胶粉和布敦岩沥青可显著提高沥青的车辙因子,增强沥青的高温性能和抵抗剪切荷载的能力;与基质沥青相比,高黏度弹性恢复沥青的低温流变性能明显提升,-12℃时的低温流变性能满足要求;高黏度弹性恢复沥青的最佳配比为SBS掺量3%、RA掺量10%、CR掺量15%、稳定剂掺量0.2%。     

生物油复配SBS再生沥青高低温性能研究

为研究生物油复配SBS再生沥青的高低温性能,将生物油及SBS掺入经旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)和压力老化试验(PAV)的原样沥青中制备再生沥青,通过三大标指标试验研究生物油掺量对老化沥青常规性能的影响,进而通过动态剪切流变(DSR)和弯曲梁流变(BBR)试验研究生物油复配SBS后再生沥青的高低温性能。结果表明,生物油能恢复老化沥青三大指标,但恢复不同指标的掺量有明显差异,恢复低温性能指标时高温性能存在过渡软化问题;生物油复配SBS可恢复老化沥青高低温性能,且随SBS掺量增加效果逐渐变好,采用6%生物油复配2%SBS用于老化沥青再生时,再生沥青高低温性能均优于原样沥青。     

SDO/CR复合改性沥青微观形态与性能研究

为充分利用液体废弃资源,改善橡胶沥青性能缺陷,以泔水油(Swill-cooked Dirty Oil,SD())、胶粉(Crumb Rubber,CR)复配制备改性沥青,通过荧光显微镜观察其微观形态,采用常规沥青试验、弯曲梁流变试验、离析管试验分析其路用性能与存储性能.结果 表明:SDO能够促进CR颗粒的溶胀与降解,减小CR颗粒粒径,增大其在沥青中的分散度,并提高改性沥青的存储稳定性.物理性能和弯曲梁流变试验结果表明,SDO掺量的增加可提高沥青的低温性能和施工和易性,但对高温性能有一定程度上削弱.     

SBS/橡胶粉复合改性SH型混合生物沥青工艺及机理

为探究复合改性技术提升混合生物沥青路用性能的工艺及机理，针对特定来源的SH型生物沥青，将其与石油沥青共混制备混合生物沥青后进行SBS/橡胶粉复合改性，研究改性顺序及改性剂掺量对复合改性沥青常规路用性能的影响、生物沥青掺量对改性剂溶胀特性与复合改性沥青高温及低温性能的影响，由此确定混合生物沥青复合改性工艺；利用多应力重复蠕变恢复（MSCR）、弯曲梁流变（BBR）和频率扫描（FS）试验评价复合改性沥青的流变特性；借助红外光谱（IR）化学官能团分析以及荧光显微镜（FM）和原子力显微镜（AFM）微观形貌观测分析揭示混合生物沥青复合改性机理。研究结果表明：SBS掺量为2.5%，橡胶粉掺量为18%（内掺）时，按照先SBS改性后橡胶粉改性的顺序制备的复合改性沥青的常规路用性能均较优；生物沥青掺量为15%时改性剂溶胀特性与复合改性沥青的高温及低温性能均较佳；SBS/橡胶粉复合改性在显著提升混合生物沥青弹性恢复率与m值的同时还降低了其不可恢复柔量与劲度模量，即改善了混合生物沥青的高温稳定性与低温抗裂性，且此结果与FS复数模量主曲线结果相一致；生物沥青可有效增溶聚合物改性剂并增强聚合物相网络结构，从而显著提升沥青复合改性效果；对混合生物沥青进行SBS/橡胶粉复合改性后未出现新的特征吸收峰，此复合改性过程属于物理变化；沥青厂生产的复合改性沥青性能优于实验室水平制备的复合改性沥青。     

石墨烯复合改性橡胶沥青抗油蚀性能研究

为研究石墨烯材料对橡胶沥青的复合改性在抗油蚀性能方面的影响效果,在制备了不同石墨烯掺量的复合改性橡胶沥青的基础上,通过对各掺量石墨烯复合改性橡胶沥青及其混合料分别设计、并进行抗油蚀试验,采用质量损失、油蚀比以及油蚀残留稳定度等为指标,对其抗油蚀性能进行对比分析研究,结果表明:掺加石墨烯进行复合改性可有效改善橡胶沥青及其混合料抵抗燃料油侵蚀破坏的能力,其中石墨烯复合改性沥青经过油蚀的平均质量损失仅为普通橡胶沥青的20％左右、油蚀比也显著降低,而石墨烯复合改性沥青混合料经过油蚀试验其油蚀残留稳定度也较橡胶沥青提高18％左右,进而提高路面路用性能,延长道路服役寿命.     

环烷油温拌橡胶沥青路用性能研究

为降低橡胶沥青及混合料的制备与拌和施工温度,选用不同掺量橡胶类改性剂环烷油掺入橡胶沥青中,并进行黏温关系试验、DSR试验、基本技术指标试验、短期老化试验,分析了橡胶沥青性能随温拌剂掺量的变化趋势。制备了AR-AC-13断级配混合料进行温拌橡胶沥青混合料路用性能研究。分析结果表明:随温拌剂掺量增加,软化点下降,针入度提高,说明环烷油对橡胶沥青的高温性能有一定影响;25℃疲劳因子大幅下降,5℃延度大幅提升,说明环烷油能提高橡胶沥青的抗疲劳性与低温韧性;短期老化试验后,针入度比与延度比大幅提升,说明环烷油能较好地增强橡胶沥青的抗老化性;AR-AC-13(w)在环烷油掺量为5%～8%时,高温性能、水稳定性满足规范要求,低温韧性明显优于冬严寒区对橡胶沥青的要求。     

关于半刚性基层的透层油问题

叙述透层油的作用、功能，与粘层油、土封层油的区别，对各种沥青材料透层作了分析和对比。强调作为半刚性基层的透层油必须对基层具有一定的透入深度和固结作用，并推荐采用液体石油沥青作为透层油。     

改性乳化沥青对微表处稀浆混合料性能的影响

通过对掺加了低温改性剂的SBR改性沥青进行乳化,制备了改性乳化沥青.采用抗折试验、摆锤式冲击试验和动态抗开裂性试验研究了改性乳化沥青对微表处稀浆混合料力学性能、低温抗裂性能的影响.结果表明:随着低温改性剂掺量的增大,SBR改性沥青的低温延度大幅度提高,低温柔韧性得到很好的改善,以改性乳化沥青制备的微表处稀浆混合料的抗折强度和冲击强度显著增大,裂缝最大宽度和裂缝数t明显减小,混合料的力学性能和低温抗裂性能得到很好的改善.     

不黏轮乳化沥青的制备及其作用机理研究

为了避免施工车辆带走黏层油,导致层间黏结不良,采用乳化剂、增强增韧剂、弹性体改性剂和基质沥青研制不黏轮乳化沥青。首先,通过室内试验研究了乳化剂种类、增强增韧剂和弹性体改性剂掺量对乳化沥青性能的影响,最终确定出乳化剂选用单季铵盐类RHJ-A,用量为0.4%,增强增韧剂和弹性体改性剂的最佳掺量均为8%;其次,研究了其与SBS改性乳化沥青、市售乳化沥青的基本性能、不黏轮性能和黏结性能。结果表明:其软化点、延度均远远优于市售不黏轮乳化沥青;且其5、25及40℃层间拉拔强度均高于市售不黏轮乳化沥青和SBS改性乳化沥青,并表现出优异的不黏轮特性;最后,采用荧光显微镜技术、反射率试验和红外光谱手段,研究了自制不黏轮乳化沥青微观作用机理,表明两种外掺剂提升了沥青软化点,降低了沥青黏度,且由于其密度较小、比表面积较大等原因分布于乳化沥青表面形成超薄隔离膜,起到不黏轮作用。     

聚合物改性乳化沥青的制备与应用

结合聚合物改性乳化沥青实际工程,总结SBS改性乳化沥青的检验标准、产品制备的过程控制及应用于透层油施工工艺的控制.     

DCLR改性乳化沥青的制备及其性能研究

为了研究DCLR改性乳化沥青的性质,先将DCLR作为改性剂对90^#基质沥青进行改性,然后使用高速剪切机对DCLR改性沥青进行乳化,对其制备工艺进行研究,制得了不同比例(4%、8%、12%、16%、20%和24%)的DCLR改性乳化沥青,并进行常规性能试验、低温弯曲蠕变试验、储存稳定性试验和黏度试验。试验结果表明,随着DCLR掺量的增加,蒸发残留物的针入度逐渐减小,软化点逐渐增大,表明DCLR的加入使其高温性能得到明显改善;随着DCLR掺量的增加,蒸发残留物的蠕变劲度S和蠕变速率m值变化不大,表明DCLR的加入对低温性能影响不大;随着DCLR掺量的增加,新鲜沥青乳液的储存稳定性降低、黏度变大,表明DCLR的加入使其工作性能受到一定影响。     

TLA复合改性沥青混合料路用性能研究

针对TLA的特性研究TLA复合改性沥青的掺配工艺、掺配比例,同时通过沥青混合料性能试验,研究掺配湖沥青对混合料高、低温及强度性能的影响,发现动稳定度较SBS改性沥青提高71 4%,且总变形量明显减少,低温弯曲破坏应变提高20%,劈裂强度提高43 8%,另外通过AAPA进行沥青加铺层反射裂缝试验研究发现混合料的疲劳寿命提高57 4%。结果表明,TLA复合改性沥青在混合料高温性能、强度性能以及疲劳性能等方面都得到了良好的改善。因此湖沥青是一种性能良好的沥青改性材料,有较好的应用前景。     

中东岩沥青复合改性沥青低温性能研究

为了研究中东岩沥青作为改性剂对于改性沥青低温性能的影响,采用BBR试验方法,对不同掺量下的岩沥青改性沥青、TB+岩沥青复合改性和TB+SBS+岩沥青复合改性沥青的劲度模量和蠕变曲线斜率进行试验,结果表明岩沥青掺量小于4%时对于改性沥青低温性能有利,大于8%时大幅降低改性沥青低温性能;高掺量的TB加入能够在一定程度弥补岩沥青对低温性能造成的不利影响;SBS对于低温性能有利,但影响不大。     

岩沥青改性沥青混合料性能试验研究

为探究天然沥青对高针入度标号石油沥青的改性作用,在试验室采用布敦岩沥青对110#石油沥青进行改性,评价了其混合料的高低温以及抗水损坏性能,结果显示:岩沥青可改善沥青混合料的高温抗车辙性能,并且随着岩沥青掺量的增加,改善幅度更明显;较高的岩沥青掺量不利于沥青混合料的低温抗裂性能。当工程中使用时,应当注意岩沥青的掺量并非越多越好,建议结合工程实际使用材料,确定最佳的岩沥青掺量;岩沥青可改善沥青混合料的抗水损坏性能,并且掺量越大,改善效果越好,但使用时必须兼顾混合料的低温抗裂性能。     

天然岩沥青对沥青路用性能的影响研究

采用布敦岩沥青及国产青川岩沥青分别对基质沥青进行改性,应用动态剪切流变试验、低温弯曲梁流变试验及旋转薄膜老化试验,全面研究岩沥青类型及掺量对沥青的高温流变性能、低温流变性能和抗老化性等路用性能的影响。试验结果表明:岩沥青的掺加对基质沥青的路用性能具有良好的改善作用;对于不同类型岩沥青,沥青的高温流变性能均随着岩沥青掺量的不断增大而不断改善,低温流变性能则略有降低,抗老化性能不断增强;在相同岩沥青掺量条件下,国产青川岩沥青对沥青的高温性能、低温性能及抗老化性能等路用性能的改善效果均优于布敦岩沥青。     

锰渣微粉沥青性能灰色关联分析

通过扫描电镜分析粒径约35μm锰渣微粉的空间物理结构;以粉油比0、3%、6%、9%、12%、15%、18%、21%掺入SK70#A级道路石油沥青中制备锰渣微粉沥青,通过针入度、软化点、延度试验,分析不同掺量对沥青的改性效果差异;结合灰色理论分析锰渣微粉掺量与沥青针入度、软化点及低温延度的关联性。结果表明,锰渣微粉的加入对沥青抗针入度有改善作用;软化点先上升而后下降,接近基质沥青;延度下降,总体上能提升沥青的高温受力性能;对沥青低温抗裂性无明显促进效果;粉油比9%为其最佳掺量;锰渣微粉掺量对沥青软化点的影响最显著,其次分别为10℃针入度、20℃针入度、5℃延度、30℃针入度、25℃针入度、15℃针入度。