水性环氧乳化沥青路用性能及其在微表处中的应用研究

为提高微表处路用性能,该文采用水性环氧树脂对乳化沥青进行改性并对改性乳化沥青相容性、微观结构、力学性能、流变性能及其混合料路用性能进行研究。储存稳定性试验表明：环氧乳液与乳化沥青相容性良好;随着水性环氧树脂掺量的增加,改性乳化沥青形成以环氧树脂为骨架结构的趋势;同时,随着水性环氧树脂掺量的增加,乳化沥青与集料黏附性、力学性能得到显著提升,在20%掺量下,黏结强度提高2倍以上,抗剪强度提升1倍以上;流变试验表明：水性环氧树脂能够提高乳化沥青抗车辙性能与弹性恢复率,高温性能得到显著提升。微表处混合料性能研究表明：水性环氧树脂能够显著提升乳化沥青水稳定性能、抗车辙变形性能,在掺量达到20%后,混合料水稳定性和抗车辙性能趋于稳定。综上所述,对于该文中改性乳化沥青体系,建议水性环氧树脂掺量为10%～20%。     

水性环氧乳化沥青的制备及混合料路用性能研究

为了提高乳化沥青胶结料的黏附性,改善微表处混合料的各项路用性能,该文研发了一款新型水性环氧树脂乳化剂,制成水性环氧树脂改性乳化沥青。通过斜剪试验对改性乳化沥青胶结料层间抗剪性能进行分析,采用湿轮磨耗试验、轮辙变形试验、冻融劈裂试验和低温劈裂试验对不同水性环氧树脂掺量下微表处混合料路用性能进行测定,并与3%SBR改性乳化沥青进行对比。结果表明:该文研制的水性环氧树脂能有效提高乳化沥青胶结料的黏附性,相比单纯乳化沥青,掺入6%水性环氧树脂使浸水1h和6d湿轮磨耗值分别降低56%和55%,轮辙宽度变形率达到1.1%,冻融劈裂强度比达到76.2%,与SBR改性剂配合使用能够提高微表处的低温抗裂性能。     

基于室内试验的不同材料改善微表处性能的研究

针对普通微表处抗裂性能和抗车辙能力等的不足,室内采用微表处常规试验和混合料低温弯曲试验及汉堡车辙试验(HWTD),对比分析水性环氧乳化沥青、SBS改性乳化沥青和纤维改善微表处性能效果的优劣;并探讨纤维掺量变化对微表处路用性能的影响。结果表明:改变结合料类型或添加纤维稳定剂均能提升微表处的相关性能,其中纤维的整体改善效果相对最好,尤其是低温性能,且能够兼顾改善微表处的各项性能。玄武岩纤维微表处在抗车辙性能和成本造价方面具有明显的优势,而耐磨性、水稳定性和低温抗裂性等略差于聚丙烯纤维微表处,通过剂量优化玄武岩纤维微表处的整体性能仍优于水性环氧乳化沥青微表处和SBS改性乳化沥青微表处。根据微表处性能变化和经济因素,推荐微表处中纤维的掺量为0.10%～0.20%。     

纤维微表处路用性能的影响因素

为了研究高寒高海拔环境下纤维类型及用量、改性乳化沥青类型对微表处路用性能的影响,采用3种乳化沥青和4种纤维制备纤维微表处混合料,并对其抗磨耗性能、抗水损性能、抗轮辙变形性能及低温抗裂性能进行试验研究。结果表明:掺量在0.1%~0.3%范围内时,纤维掺量越大低温抗裂性能越好;微表处中加入聚丙烯纤维或玄武岩纤维,其综合路用性能表现最优;SBS/SBR复合改性乳化沥青综合了SBS和SBR改性乳化沥青的优势。     

基于外掺法的布敦岩沥青改性沥青微表处室内试验研究

针对微表处等薄层罩面用混合料黏结强度低、在阳光直射下易产生高温变形、耐久性差等问题,该文利用布敦岩沥青作为改性剂,其具有黏度大、抗高温变形能力强等特性,采用外掺法将其加入到微表处混合料中,计算不同布敦岩沥青掺量下的乳化沥青外掺量,通过拌和试验、黏聚力试验、湿轮磨耗试验、负荷轮黏砂试验、车辙变形试验探索布敦岩沥青掺量对混合料施工性能的影响,综合确定布敦岩沥青的最佳掺量,最后采用适合于微表处的抗车辙性能试验和低温抗裂性能试验验证布敦岩沥青改性沥青微表处的路用性能。试验结果表明:相同油石比条件下随着布敦岩沥青掺量的增加,混合料所需乳化沥青外掺量不断减小,外掺最佳用水量不断增加,最佳用水量情况下,混合料的可拌和时间不断减小,但变化幅度不大,黏聚力和耐磨性能随布敦岩沥青的增加先增大后减小,抗变形能力不断增强;添加布敦岩沥青后微表处的车辙深度大幅减小,但低温弯曲变形至少降低12.5%,对低温抗裂性能造成一定负面影响;综合确定外掺法的布敦岩沥青最佳掺量为4%,该研究可在节省乳化沥青成本的基础上提升微表处混合料路用性能。     

黏结层用环氧乳化沥青研发与性能研究

为了提高桥面铺装结构中黏结层的路用性能,采用水性环氧树脂作为改性剂、选取阳离子乳化剂A和一种有机酸酐固化剂,制备了水性环氧乳化沥青;通过剪切试验和拉拔试验分析了水性环氧树脂掺量对抗剪强度和拉拔强度的影响,同时将研发的水性环氧乳化沥青和SBS改性乳化沥青、SBR改性乳化沥青的性能进行对比。试验结果表明:当水性环氧树脂掺量为10%~20%时,对应的各项性能较优;与SBS改性乳化沥青、SBR改性乳化沥青相比,水性环氧乳化沥青呈现出更为优良的抗剪、抗拉和水稳定性能。     

水性环氧乳化沥青混合料路用性能研究

为了改善普通乳化沥青混合料的路用性能,按照固化剂:水性环氧树脂=3:7的比例制备了水性环氧乳化沥青;对传统冷补料的成型方法进行修正,通过车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验研究了水性环氧树脂掺量对混合料路用性能的影响。同时将水性环氧乳化沥青混合料与普通沥青混合料、SBS改性沥青混合料的路用性能进行对比。结果表明:当水性环氧树脂掺量在15%左右时,混合料的各项性能可达到较优的状态;与普通沥青混合料、SBS改性沥青混合料相比,水性环氧乳化沥青混合料具有良好的高温稳定性、低温抗裂性能和水稳定性。     

水性环氧树脂掺量对微表处混合料技术性能的影响

为改善微表处混合料的高温稳定性、粘结性和耐久性,采用拌合试验、粘聚力试验、湿轮磨耗试验、分散试验和汉堡车辙试验研究了1%~5%水性环氧树脂掺量下微表处混合料的施工性能和路用性能,试验结果表明:水性环氧树脂的掺加可显著改善微表处混合料的抗松散性能,3%环氧树脂掺量可使1 h、6 d湿轮磨耗值分别降低46%、38.7%,随着水性环氧树脂掺量的增加,微表处混合料在水温耦合作用下的抗永久变形能力和水稳定性显著提高,推荐适宜的水性环氧树脂掺量为2%~3%。     

水性环氧微表处路用性能研究

考虑实际施工中的施工问题,通过室内试验评价了水性环氧不同掺入方式的微表处混合料耐磨耗能力、抗车辙能力。并跟SBR乳化沥青微表处进行了性能对比。     

微表处技术在高等级公路路面养护中的应用研究

为了比较SBS改性乳化沥青与橡胶粉改性沥青在微表处技术路面养护中的效果差异,通过对两种改性材料含量的筛选与控制,得到了两种改性材料在与沥青混合后的指标,选取其中指标结果较好的掺量范围:SBS改性剂掺量取3%~7%左右,橡胶粉最佳掺量为10%~15%左右。并且通过试验对两种混合料的路用性能做出评价,得出:SBS改性沥青材料作为路面材料在微表处技术中的车辙性能更优,而橡胶粉沥青材料作为路面材料在微表处技术中的抗滑性能更优。     

SBR-C9石油树脂复合改性乳化沥青及其微表处混合料路用性能研究

选择SBR胶乳与C₉石油树脂作为复合改性剂，制备、研究性能符合规范要求的改性乳化沥青。通过试验对比得到该复合改性乳化沥青的最佳制备方案为SBR胶乳掺量4.0 %，C₉石油树脂掺量5.0 %；通过常规路用性能试验对比复合改性组与单一改性组乳化沥青微表处的主要性能。试验表明:该复合改性乳化沥青微表处混合料满足规范要求，其耐磨耗性能、抵抗车辙变形能力与水稳定性均有明显优势，分别提升12.7 %、23.5 %与14.1 %，具有较好的路用性能。     

废旧橡胶粉干法改性微表处的性能研究

研究了废旧橡胶粉干法加入微表处混合料的方法,通过系列室内试验对比分析了橡胶粉微表处和普通微表处的水稳定性、抗磨耗性和抗车辙变形性能,评价了废旧橡胶粉掺量对微表处性能的影响,并就所采用橡胶粉的掺量提出了合理的建议.试验结果表明,在微表处混合料中添加废旧橡胶粉可以明显改善混合料在成型后期的使用性能,其混合料的黏附性、抗水损害、抗磨性、抗变形和抗低温裂缝等能力均得到了提高.然而,橡胶粉的掺量不宜过大,根据实际工程情况需要把握,应控制在3%以下,改性乳化沥青用量可提高1%左右.     

水性环氧乳化沥青冷再生混合料路用性能研究

为提高乳化沥青冷再生混合料路用性能,制备70%RAP(废旧沥青路面回收材料)掺量的水性环氧乳化沥青冷再生混合料进行研究。通过击实试验及劈裂试验确定水性环氧乳化沥青冷再生混合料的最佳含水量和最佳乳化沥青用量分别为4.0%、4.3%;采用沥青混合料车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验及四轮加载磨耗试验评价水性环氧乳化沥青冷再生混合料的性能。试验结果表明：水性环氧乳化沥青冷再生混合料具有更好的高温稳定性、水稳定性和耐久性;低温抗裂性略有降低,但仍满足规范要求;推荐水性环氧树脂掺量为10%。     

泡沫沥青和水泥用量对冷再生沥青混合料路用性能的影响

为明确泡沫(乳化)沥青和水泥掺两种粘结材料对冷再生混合料路用性能和耐久性的影响,通过车辙试验、贯入剪切试验、低温弯曲试验、加速加载试验、四分点加载疲劳试验、研究了泡沫(乳化)沥青和水泥两种粘结材料对沥青路面冷再生混合料高低温性能、长期高温抗变形能力以及抗疲劳耐久性性能的影响。试验结果表明,泡沫(乳化)沥青冷再生混合料车辙变形量主要是压密变形所致,水泥掺量越大泡沫(乳化)沥青冷再生混合料抗高温性能和高温剪切疲劳性能越好;随着水泥、沥青粘结料掺量增大,冷再生混合料低温抗裂性能呈先增大后减小的变化趋势,对于泡沫(乳化)沥青冷再生混合料低温抗裂性能而言,存在一个最佳的泡沫(乳化)沥青和水泥用量,在2.0%~4.0%泡沫沥青和2.5%~4.5%乳化沥青用量下适宜的沥青粘结料与水泥掺量比例为1.5∶1~2.7∶1;对于泡沫(乳化)沥青冷再生混合料抗疲劳性能而言,存在一个最佳的沥青粘结料和水泥掺量,为确保冷再生混合料具有最优的抗疲劳性能需达到沥青结合料和水泥掺量的相对平衡,用于冷再生混合料适宜的水泥掺量为1.0%~2.0%。为完善泡沫(乳化)沥青冷再生混合料的材料组成设计方法以及性能评价体系提供了参考。     

CAE混凝土性能研究

应用力学试验路用性能试验方法,研究了CAE混凝土力学性能和路用性能,分析了不同水泥、乳化沥青、水性环氧树脂掺量对其性能的影响,并与SMA-13性能对比。结果表明:水泥用量的增大,高温稳定性提高;水性环氧用量增大粘结强度和高温稳定性提高,水稳定性能提高,低温抗裂性能是先增强,后降低。CAE混凝土路用性能优于SMA-13。     

高性能水性环氧乳化沥青的制备及性能研究

采用3大指标试验、布氏旋转黏度试验、动态剪切流变试验对自制水性环氧乳化沥青的基本性能及流变性能进行试验研究,并将改性后的乳化沥青应用到试验路段铺筑中。结果表明:1)水性环氧的掺入对改性乳化沥青蒸发残留物的3大指标、布氏黏度以及车辙因子影响显著,在水性环氧树脂体系掺量达到15%时,其高温抗变形性能显著上升,同时还具有一定的低温抗裂性; 2)自制SBR/CR改性乳化沥青和水性环氧乳化沥青的现场应用效果较佳,空隙率、压实度、平整度的检测结果均满足规范要求。     

微表处用水性环氧改性乳化沥青的性能研究

为进一步明确微表处用水性环氧改性乳化沥青材料的性能,优选2种水性环氧树脂对乳化沥青进行改性,制备水性环氧改性乳化沥青。对比分析了不同温度及水性环氧树脂掺量下水性环氧改性乳化沥青的固化时间与黏附性,研究了不同温度下水性环氧改性乳化沥青黏度随时间的变化规律。结果表明:2种水性环氧改性乳化沥青的固化时间差别不大,均具有一定的可操作时间;掺入水性环氧树脂能明显提高乳化沥青与集料的黏附性,水性环氧树脂掺量宜为5%;温度越高,水性环氧改性乳化沥青的黏度增长速度越快,可储存时间越短,故使用时温度应尽量控制在45℃以内。     

基于正交试验的微表处路用性能影响分析

为了深入了解影响纤维微表处路用性能的因素,通过在微表处中加入纤维,在正交试验的基础上进行了湿轮磨耗、轮辙变形试验。结果表明,加入纤维可以提高微表处的路用性能,其中对其有影响的因素有纤维参量、油石比、纤维类型,当纤维掺量为0.10%~0.20%,油石比为7.0%~7.5%,纤维类型为聚丙烯纤维时路用性能最佳。     

隧道路面纤维橡胶粉微表处路用性能研究

为隧道路面加铺普通微表处层易出现强度不足、行车噪声大等问题,掺加橡胶粉及纤维对普通微表处性能进行优化,通过抗滑性能及耐久性试验,研究不同纤维种类及掺量下橡胶粉微表处的路用性能。结果表明:纤维的加入,微表处混合料构造深度变化不明显,当纤维掺量大于0.2%时,构造深度随掺量增加呈现逐渐减小的趋势。油石比大于7%,纤维掺量在0.2%~0.25%之间时,微表处混合料的抗磨耗性能、抗车辙性能及抗水损害性能都有明显提高。     

稀浆封层用水性环氧-乳化沥青的制备及配合比设计

采用水性环氧树脂与乳化沥青共混的方法,制备出稀浆封层用水性环氧-乳化沥青。通过砂浆块抗折试验、荧光显微镜分析,对水性环氧-乳化沥青的粘结强度与微观结构进行研究,并得出最佳掺配比例;通过《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中稀浆封层的各项试验方法,确定了稀浆封层用水性环氧-乳化沥青混合料的配合比。结果表明：一定量水性环氧的加入能够提高乳化沥青的粘结强度,二者最佳掺配比例为32：68;最佳掺配比例下的水性环氧-乳化沥青适用于稀浆封层技术,优化出的配合比能够满足稀浆封层技术的各项指标要求。