BRA改性沥青及其混合料性能研究

以克拉玛依70#沥青作为基质沥青,进行了不同掺量BRA改性沥青性能试验研究。结果表明,随着BRA掺量的增加,改性沥青的感温性能、高温性能和低温抗裂性能均有显著提高,并据此推荐BRA的适宜掺量是20%。另外,为了进一步检验BRA的路用性能,还进行了基质沥青混合料和掺量20%BRA改性沥青混合料的车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和低温弯曲试验,结果显示,BRA改性沥青混合料是一种性能优良的沥青混合料。     

基于经济性能分析的岩沥青合理掺量研究

为了在综合评价布敦岩沥青改性沥青混合料路用性能和经济效益的基础上确定岩沥青合理掺量范围,采用试验室干拌工艺制备改性沥青混合料,并对其进行对比研究。研究中通过调整矿粉掺量保证不同掺量时混合料级配的一致性,并提出采用经济-性能比指标对岩沥青改性沥青混合料的路用性能和经济性进行比较。研究中计算了不同岩沥青掺量时,所制备的沥青混合料的经济-性能比指标,通过综合比较确定布敦岩沥青在AC-20级配中的合理掺量范围为2.7%～3.1%,为岩沥青的应用提供了参考。     

玄武岩纤维增强BRA改性SMA-13沥青混合料路用性能研究

布敦岩沥青(BRA)和玄武岩纤维具有较好的路用性能,能改善沥青混合料的性能。文中综合利用两者的优势,开展玄武岩纤维增强BRA改性SMA-13矿料级配设计及路用性能试验研究,确定BRA及玄武岩纤维的最佳掺量分别为3%、0.3%;试验结果表明,与SBS-SMA-13沥青混合料相比,在BRA及玄武岩纤维最佳掺量下,BRA-MA-13混合料的高温抗车辙、水稳定性、抗渗及抗滑能力均得到改善,但低温抗开裂能力略有下降,BRA与玄武岩纤维的掺入能增强SMA-13的路用性能。     

基于复合改性方法的岩沥青低温性能改性

为了改善岩沥青的低温性能,采用两种改性剂[丁苯橡胶(SBR)、纳米碳酸钙(nano-Ca CO3)]对布敦岩沥青(BRA)改性沥青进行复合改性。以布敦岩沥青(BRA)改性沥青为研究对象,分别将两种改性剂掺入到BRA改性沥青中,通过低温弯曲梁蠕变试验(BBR),测定两种复合改性沥青在3种掺量和3个试验温度下的蠕变柔量,从蠕变柔量值来评价复合改性剂对岩沥青改性沥青低温性能的改善效果。研究结果表明:两种复合改性沥青中,布敦岩沥青SBR复合改性沥青的低温抗裂性能最好,布敦岩沥青nano-Ca CO3复合改性沥青次之。     

纤维与天然沥青复合添加剂组成优化及其混合料性能评价

为改善纤维和天然沥青单一改性沥青混合料的技术缺陷,将木质素、聚酯、玄武岩纤维与BRA岩沥青、TLA湖沥青、NES青川岩沥青进行复配。基于直接剪切试验优化了最佳的天然沥青掺配范围,采用车辙、低温弯曲、浸水马歇尔、冻融劈裂和四分点加载疲劳试验研究了天然沥青与纤维复合改性沥青混合料的路用性能和抗疲劳耐久性,试验结果表明,木质素、聚酯、玄武岩三种单纤维掺量为0.3%,BRA、TLA、NES掺量为8%~10%时天然沥青与纤维复合改性沥青经济性和抗剪切性能最优;将天然沥青与纤维复配后,可兼具纤维与天然沥青各自改性的优势,可实现二者对沥青改性效果的叠加,其混合料兼顾高低温性能、水稳定性和抗疲劳耐久性,且具有良好的经济性,为路面材料改性技术提供了一种新的选择。在0.3%木质素、聚酯、玄武岩纤维掺和8%~10%BRA、TLA、NES掺量范围内,18种天然沥青与纤维复合改性沥青混合料疲劳性能优于SBS改性沥青混合料,推荐用于复合改性沥青中的木质素纤维、聚酯纤维、玄武岩纤维掺量为0.3%,适宜的BRA、TLA、NES掺量分别为8%~10%、8%~12%、8%~10%。     

玄武岩纤维与布顿岩沥青复合改性沥青混合料性能及改性机理

提高单一纤维和天然沥青改性沥青混合料的综合路用性能一直是工程界和学术界关注的热点。基于板带拉伸试验、BBR和DSR试验优化出了适宜的BRA与BF掺量范围,采用室内马歇尔、车辙、低温弯曲、浸水马歇尔、冻融劈裂、及四分点加载疲劳试验研究了BF/BRA复合改性沥青混合料的路用性能和抗疲劳性能。结果表明,将BRA与玄武岩纤维复配后可实现二者对BRA/BF复合改性沥青高温性能改善效果的叠加作用,BRA对玄武岩改性沥青低温性能有不利影响;掺加BF/BRA复合改性剂极大提高了沥青混合料的高温抗车辙性能,0.2%BF+25%BRA、0.3%BF+20%BRA、0.4%BF+15%BRA三种复合改性混合料的弯曲应变可达到3 000με以上,BRA/BF复合改性沥青混合料抗水损害性能优良。BRA/BF复合改性沥青混合料疲劳优于SBS改性沥青混合料,且疲劳寿命对应变水平的敏感性小于SBS改性沥青混合料。玄武岩纤维对沥青混合料疲劳性能的改善机理在于其"加筋阻裂作用"、"吸附稳定作用"、"界面增强作用"、"传力、消散力作用"及"加箍锁作用",有效延缓了加载过程中微裂缝的发生和发展,BRA对沥青混合料的改性机理在于其提高了沥青胶浆与集料之间的粘附性与沥青沥青混合料的劲度模量     

布敦岩沥青混合料拌和工艺优化研究

尽管针对布敦岩沥青改性沥青及其混合料性能的研究已有很多,但鲜见对布敦岩沥青混合料拌和工艺的研究。论文选取70号基质沥青和SBS改性沥青以及两种级配类型(SMA-13和AC-20),基于拌和楼"干拌"工艺,通过改变拌和顺序、拌和时间,研究拌和楼拌和工艺对布敦岩沥青混合料性能的影响。结果发现岩沥青后加工艺(集料与沥青先拌和,再与岩沥青拌和)优于常规工艺(集料与岩沥青先拌和,再与沥青拌和);适当延长拌和时间有助于降低空隙率,提高马歇尔稳定度,改善混合料性能;布敦岩沥青与SBS复合改性混合料的性能更优。据此,提出对布敦岩沥青混合料拌和工艺要求。     

布敦岩沥青改性沥青混合料的二阶段设计方法研究

该文阐述一种布敦岩沥青改性沥青混合料的设计方法。它通过两个阶段的设计步骤,在沥青混合料拌和过程中加布敦岩沥青(Buton Rock Asphalt,以下简称BRA),提高了普通基质沥青混合料的路用性能。第一阶段不添加BRA,采用马歇尔设计方法获得沥青混合料的最佳油石比。第二阶段在第一阶段获得的沥青混合料最佳油石比的基础上采用限定沥青与布敦岩沥青比例的方式添加BRA,且必须保持初试总沥青用量与第一阶段最佳沥青用量基本持平。最后采用马歇尔设计方法获得BRA改性沥青混合料的最佳油石比。     

活化“湿法”加工布敦岩沥青及沥青混合料路用性能研究

通过对布敦岩沥青进行活化处理,即将岩沥青研磨、加热,使天然沥青析出工艺,采用拥有自主知识产权的现场改性设备,生产布敦岩沥青改性沥青,即"湿法"加工工艺。该工艺生产的布敦岩沥青改性沥青抗高温性能与抗老化性能显著提升,用于生产沥青混合料时高温抗车辙性能与抗水稳定性能显著提升。但为了保持岩沥青改性沥青不离析且具备一定的抗低温破坏性能,岩沥青掺量存在一个最佳值,试验采用了5种掺量制备岩沥青改性沥青,并分析不同掺量改性沥青性能优劣。研究结果表明:40%以上掺量的岩沥青改性沥青离析较为严重,30%布敦岩沥青掺量最佳,布敦岩沥青改性沥青混合料性能较为均衡,并通过试验路铺筑对该技术进行实体工程验证。     

生物沥青-岩沥青复合改性沥青混合料的使用性能

为了研究复合改性剂的掺入对改性沥青混合料使用性能的影响,以70~#石油沥青作为基质沥青、蓖麻油植物沥青和岩沥青为改性剂,制备了复合改性剂掺量为0～60%的生物沥青-岩沥青复合改性沥青混合料,设计了级配为AC-20C的沥青混合料,采用车辙试验、Marshall稳定度试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、小梁低温弯曲试验的方法,分析了不同掺量复合改性沥青混合料的Marshall试验稳定度、车辙试验动稳定度、浸水马歇尔试验残留稳定度和冻融劈裂试验残留强度比以及弯曲试验破坏应变。结果表明,复合改性剂掺量不超过最不利掺量时,其掺入将会降低沥青混合料的高温稳定性,随着复合改性剂掺量的继续增加,沥青混合料的高温稳定性逐渐得到提高;掺入复合改性剂后,沥青混合料的水稳定性迅速下降,采用1%消石灰代替部分矿粉后,水稳定性得到明显增强,复合改性剂掺量超过25%时,符合沥青混合料施工技术规范中关于水稳定性的规定;复合改性剂的掺量在最佳掺量范围内,沥青混合料的低温抗裂性得到改善,反之,复合改性剂的掺入对沥青混合料的低温抗裂性产生不利影响,掺量不超过40%时满足冬温区的相应技术要求;路用沥青混合料推荐的复合改性剂掺量范围为25%～40%。     

BRA改性沥青及混合料路用性能评价

通过基质沥青混合料、BRA改性沥青混合料和SBS改性沥青混合料的路用性能室内研究,结合不同掺入方法对其路用性能的影响.得出:掺加BRA的SMA-10沥青混合料的路用性能明显优于基质沥青的高温性能,干法和湿法的BRA改性沥青混合料路用性能差别不显著,从节约成本和减少能耗考虑,推荐选择BRA的干法改性沥青混合料.     

布敦岩沥青改性沥青性能研究

对掺加不同布敦岩沥青的改性沥青,通过试验测定了其常规性能指标,并利用动态剪切流变仪对其进行温度扫描,研究岩沥青掺量对其高温性能的影响。结果表明,布敦岩沥青的作用在于改善基质沥青的高温性能和耐老化性能、降低温度敏感性,但同时降低了基质沥青的耐低温性能;掺加22%、34%布敦岩沥青的改性沥青的车辙因子比基质沥青分别提高1倍和2倍以上,表明布敦岩沥青可显著改善基质沥青的抗车辙能力;当温度低于64℃时,掺34%布敦岩沥青的改性沥青的抗车辙性能优于SBS改性沥青。     

BRA改性沥青及其改性沥青混合料路用性能研究

布敦岩天然沥青(BRA)兼具性能和经济优势,为了研究BRA的路用性能,首先采用针入度等级评价方法对不同掺量的BRA改性沥青进行性能评价,其次结合长安街辅路大修工程利用车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验及小梁低温弯曲试验对BRA改性沥青混合料路用性能进行试验研究。研究表明:BRA能有效改善沥青的高温性能、感温性能和抗老化性能,大大提高混合料的高温稳定性和水稳定性,而低温性能略有降低;BRA掺量不易超过30%,推荐掺量范围25%～30%,典型掺量30%。相关性研究表明:针入度、软化点、当量软化点与动稳定度相关性系数均在0.9左右,相关性良好,能有效评价BRA改性沥青的高温性能;延度指标不适于评价BRA改性沥青的低温性能;当量脆点、测力延度试验柔度系数与破坏应变相关系数分别达0.9643和0.9545,是BRA改性沥青低温性能的有效评价指标,且为保证混合料低温性能满足规范要求柔度系数应不大于412.6N/cm。     

湖沥青改性沥青混合料路用性能研究

湖沥青(TLA)不能用作粘结材料直接用在沥青路面当中,这是因为湖沥青中沥青质的含量较高,且灰分等矿物质含量达到36%左右,但将湖沥青掺入到基质沥青当中能够较好的改善沥青混合料的路用性能。本文在70#基质沥青中依次掺入不同比例的SBS和TLA,分别对AC-13C型上面层和AC-20C型中面层沥青混合料进行矿料级配及最佳油石比的设计,研究不同级配沥青混合料的路用性能,主要包括高温稳定性能、水稳定性能以及低温抗开裂性能等,得到相关结论。通过试验得出:掺入一定比例的TLA能够改善沥青混合料的高温稳定性能、水稳定性能,低温抗开裂性能,最终确定湖沥青掺量为25%左右时,沥青混合料整体路用性能最优。     

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。     

增塑剂DOP对LDPE改性沥青混合料路用性能影响研究

将废旧塑料作为改性剂制备改性沥青,能降低废旧塑料环境污染,也可解决道路建筑材料需求难题。LDPE改性沥青混合料的高温性能较好,但低温性能不足,增塑剂DOP能改善LDPE改性沥青混合料的低温性能。文中通过对LDPE+DOP复合改性沥青进行室内试验,得出LDPE的最佳掺量为5%~6%,DOP的最佳掺量为1.5%~2.5%;在LDPE及DOP最佳掺量下分别对AC-13C沥青混合料进行高温抗车辙、低温抗开裂及抗水损害等路用性能试验,得出AC-13C(6%LDPE)沥青混合料的高温抗车辙能力最优、AC-13C(1.5%DOP)沥青混合料的低温抗开裂能力最优、AC-13C(2.5%DOP+6%LDPE)沥青混合料的抗水损害能力最优。     

基于高温性能的高模量沥青混合料设计研究

采用不同掺量的岩沥青与SBS改性沥青进行复合改性制备高模量沥青,提高沥青混合料的抗变形能力,并通过性能评价确定岩沥青的最佳掺量;以粒子干涉理论为基础,采用逐级填充理论和干捣实密度试验,结合贝雷法和Superpave级配范围对级配进行优化设计,确定具有良好骨架嵌挤力的级配结构;最后,通过路用性能试验,验证沥青混合料路用性能。通过试验发现随着岩沥青的掺入,沥青混合料的劈裂强度比、残留稳定度、动稳定度及抗剪应力得到大幅度提升;随着岩沥青的掺入,沥青混合料的抗弯拉强度和弯曲劲度模量均有所升高,而破坏时的最大弯拉应变有所降低,但仍能满足技术性能要求。     

SBS现场改性沥青路用性能研究

通过现场加工SBS改性沥青,以AC-16级配沥青混合料进行目标配合比设计,在最佳油石比下,对不同掺量SBS改性沥青成品及其沥青混合料进行了冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验、车辙试验和小梁低温弯曲试验,检验了其水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性能。试验结果表明,AC-16级配沥青混合料SBS现场改性沥青改性剂的最佳掺量为5%,通过现场加工SBS改性沥青,水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性及抗疲劳性表现良好,满足沥青路面使用要求。     

天然岩沥青掺量对改性沥青及沥青混合料性能影响研究

岩沥青与石油沥青相溶性好,可以替代部分石油沥青。本文通过对不同掺配比例的岩沥青改性沥青及改性沥青混合料进行路用性能试验。试验结果表明,岩沥青的掺加改善了沥青及沥青混合料的高温性能和热稳定性能。综合考虑,建议天然岩沥青改性剂掺量为基质沥青质量的10%。     

天然岩沥青改性沥青混合料的性能研究

用韩国SK基质沥青和中国台湾CPC基质沥青分别对不同掺量岩沥青胶结料性能进行了比较分析。采用AC-25沥青混合料,基质沥青为韩国SK 70#沥青,分别对不同掺量岩沥青改性沥青混合料性能进行分析,通过比较推荐了岩沥青的适宜掺量。