纤维沥青胶浆流变性能的试验研究

为考察纤维沥青胶浆的高温性能和流变性能,对掺不同种类和剂量纤维的沥青胶浆进行不同温度下的粘度试验和动态剪切流变试验,分析纤维沥青胶浆的粘度、复数模量、相位角和抗车辙因子的变化规律,同时分析粘度与抗车辙因子的相关性。研究结果表明,纤维对沥青胶浆有明显的增粘与增弹作用,其中聚酯纤维最大,其次为木质素纤维,矿物纤维最弱;随着纤维掺量的增大,纤维增粘和增弹作用逐步发挥,当掺量达到沥青质量的0.04％时,纤维沥青胶浆的粘度、复数模量和抗车辙因子显著增大而相位角显著降低;纤维沥青胶浆的粘度与抗车辙因子存在良好的线性关系。     

布敦岩沥青改性沥青胶浆高温动态流变性能的试验研究

为了评价不同掺量的布敦岩沥青对基质沥青的改性效果,采用先进的动态剪切流变仪Advanced Rheometer(AR)对岩沥青改性沥青胶浆的高温动态流变性能进行了试验研究,主要评价指标有相位角、储能模量、车辙因子和动粘度等。研究发现岩沥青改性沥青胶浆的高温性能明显优于基质沥青;车辙因子和动粘度指标显示岩沥青改性沥青胶浆具有与SBS改性沥青胶浆相当的抗车辙性能,但是,其温度敏感性高于SBS改性沥青胶浆;岩沥青掺量对胶浆性能影响较明显,岩沥青与基质沥青质量比达到1∶1时,沥青胶浆的高温性能已经得到明显改善,可以满足路面使用性能要求。     

碳纤维沥青胶浆路用性能试验研究

碳纤维是"外柔内刚"的新一代增强纤维。采用锥入度试验、低温延度试验和动态剪切流变试验,分析不同掺量和不同长度碳纤维条件下沥青胶浆的抗剪强度、低温性能和高温流变特性。结果表明:掺入碳纤维沥青胶浆抗剪切性能显著增强;随着纤维掺量增大、纤维长度增加,沥青胶浆抗剪强度提高,但其低温延度有所降低;碳纤维能显著提高沥青胶浆高温抗车辙性能,其对沥青的稳定与增强作用是主要原因。     

生活垃圾焚烧飞灰沥青胶浆流变性能试验研究

为探索生活垃圾焚烧飞灰(简称飞灰)作为填料对沥青胶浆流变性能的影响,通过改变飞灰替代矿粉的质量分数(0%,30%,40%,50%,60%)制备粉胶比为1. 0的飞灰矿粉复合沥青胶浆。分别利用动态剪切流变仪(DSR)、弯曲梁流变仪(BBR)实验来研究不同飞灰掺量下沥青胶浆在高温和低温条件下的黏弹性质,并分析影响原因。试验结果表明:与矿粉沥青胶浆相比,当飞灰替代矿粉的质量分数由30%增长到60%时,沥青胶浆的车辙因子平均提高13. 35%,蠕变劲度平均增长60. 10%,沥青胶浆的高温抗车辙能力逐渐提高,而低温抗裂性能明显降低;沥青胶浆的低温抗裂性能是影响飞灰掺量的主要因素,且当飞灰掺量大于50%时,车辙因子增长速率趋近为零,而蠕变劲度增长速率显著变大;综合考虑沥青胶浆流变性能和飞灰资源化利用,确定飞灰替代矿粉最佳质量分数为50%,供生产和控制用量时参考。     

棉秸秆纤维沥青胶浆高低温性能试验研究

为了研究棉秸秆纤维对沥青胶浆的影响,对不同棉秸秆纤维掺量的纤维沥青胶浆进行动态剪切流变试验、多应力蠕变恢复试验以及弯曲梁流变试验,考察棉秸秆纤维掺量对沥青胶浆的高低温性能的影响,同时分析了棉秸秆纤维对沥青胶浆的作用机理。结果表明:棉秸秆纤维的掺入会有效提高沥青胶浆的车辙因子G*/sinδ,降低相位角δ,表明沥青胶浆的高温稳定性能得到显著改善;随着棉秸秆纤维含量的增加,沥青胶浆的蠕变回复率RC上升,不可回复柔量Jnr下降,表明棉秸秆纤维有利于提高沥青胶浆高温抗变形与形变回复性能;棉秸秆纤维的加入使得沥青胶浆的蠕变劲度S增大,蠕变劲度变化率m减小,表明沥青胶浆的低温抗裂性能有所降低,因此在工程实际应用中应综合考虑棉秸秆纤维对沥青胶浆的高低温性能影响,合理地选择掺量。     

微胶囊沥青胶浆流变性能变化规律

通过界面聚合法制备了沥青再生剂为囊芯材料的路用微胶囊(self-healing microcapsules,SHM).为评价SHM对沥青胶浆流变性能的影响,制备了不同SHM掺量(质量分数分别为0、0.2％、0.4％、0.6％、0.8％)的70号基质沥青胶浆和SBS改性沥青胶浆.通过动态剪切流变试验(DSR)和弯曲梁流变试验(BBR)对SHM沥青胶浆的流变性能进行了试验研究.结果 表明:随着SHM掺量的增加,沥青胶浆的车辙因子G*/sinδ降低24％～31％左右,当SHM掺量大于0.6％时,沥青胶浆的高温流变性能不再发生明显变化;随着SHM掺量的增加,SHM沥青胶浆的蠕变劲度模量S逐渐减小,同时蠕变速率m逐渐增大,说明SHM能显著提升沥青胶浆的形变恢复能力.     

聚酯纤维沥青胶浆流变特性研究

采用粘度试验、动态剪切试验和动态蠕变试验研究了聚酯纤维对沥青胶浆流变特性的影响,并分析了聚酯纤维的作用机理.试验结果表明:聚酯纤维掺入后能增大沥青胶浆的粘度,当纤维掺量超过0.5%时增粘效果明显;聚酯纤维沥青胶浆的复合剪切模量增大并且相位角降低,表明纤维发挥增强作用的同时,还能增加沥青胶浆的弹性性质;高温时聚酯纤维沥青胶浆的车辙因子明显高于基准样,并且在蠕变试验加载过程中产生的总应变和永久应变大幅度降低,表明聚酯纤维能有效改善沥青胶浆与混合料抗永久变形的能力.     

玄武岩纤维增强沥青混合料性能试验研究

为研究玄武岩纤维对沥青混合料性能的增强作用,结合湖南省张家界至花垣高速公路工程,对玄武岩纤维沥青胶浆进行动态剪切流变试验和锥入度试验评价其高温性能,采用车辙试验研究纤维对沥青混合料高温稳定性的增强作用;利用浸水马歇尔试验评价纤维对沥青混合料水稳定性的改善效果.研究结果表明：玄武岩纤维胶浆抗车辙因子显著提高,抗剪切能力明显增强;玄武岩纤维沥青混合料的动稳定度和残留稳定度均得到提高,且在纤维掺量一定范围内,增长率比较快,掺量达到某一临界值时,增长率开始下降;AC-30C沥青混合料玄武岩纤维最佳掺量为0.3％.研究成果可为玄武岩纤维在道路工程中的应用提供参考.     

温拌沥青胶浆高温性能影响因素研究及预测

为掌握各因素对温拌沥青胶浆高温性能的影响并进行预测,基于DSR试验测定不同沥青胶浆试样的车辙因子,并将其作为评价指标与Buttlar公式预估的数据进行对比。结果表明:各因素对试样车辙因子的影响显著性从大到小排序为沥青种类、试验温度、温拌剂掺量、粉胶比;掺入Sasobit的SBS改性温拌沥青胶浆高温性能较好,且温拌剂掺量与粉胶比越大,其高温性能改善效果越好;Buttlar公式拟合数据与实测数据有很强的相关性,且该公式对试验温度为65℃时未掺温拌剂的SBS改性温拌沥青胶浆高温拟合精度最高。     

矿物纤维改善沥青混合料高温稳定性研究

分别采用动态模量试验、动态蠕变试验和车辙试验研究了玄武岩矿物纤维对沥青混合料的粘弹特性及高温稳定性的影响。研究结果表明,矿物纤维掺入后沥青混合料的动态模量和相位角具有相同的变化规律,且纤维的使用能提高沥青混合料的动态模量,表明玄武岩矿物纤维能明显提高沥青混合料的劲度,而60℃时沥青胶浆和沥青混合料的车辙因子增大。高温动态蠕变试验结果也表明,掺入矿物纤维后沥青混合料的流动值增大,达到流动值时循环荷载产生的应变和经历10 000次荷载作用后的应变均能得到大幅度的降低。与未掺矿物纤维相比,掺加0.4%矿物纤维后沥青混合料的动稳定度由5 869次/mm提高到7 656次/mm,同时车辙深度减小,表明矿物纤维能明显提高沥青混合料抵抗高温流动变形的能力。     

玻璃纤维和木质素纤维对沥青胶浆老化前后的高温流变性能影响

为了研究玻璃纤维和木质素纤维对沥青胶浆性能的影响,采用动态剪切流变仪（DSR）对沥青胶浆的高温流变性能进行研究,分析了玻璃纤维和木质素纤维用量对老化前后沥青胶浆高温性能的影响。结果表明,增加玻璃纤维和木质素纤维用量均使沥青胶浆的高温性能改善,相同用量木质素纤维的改善效果优于玻璃纤维。薄膜老化（TFOT）前后,玻璃纤维对沥青胶浆高温抗车辙性能的改善优于木质素纤维。随着温度的升高,各种纤维用量沥青胶浆的高温抗车辙能力下降。     

5U北美岩沥青改性沥青路用性能试验研究

5U北美岩沥青是一种天然沥青改性剂,为评价其路用性能,采用流变学方法对5U北美岩沥青改性沥青胶浆性能进行了动态温度扫描,对改性后沥青混合料的高温性能与抗水损坏性能进行了室内评价。研究结果表明:经5U北美岩沥青改性后的沥青胶浆车辙因子明显提高,弹性增加;沥青混合料抗车辙能力和抗水损害能力明显改善。     

不同紫外光照时长对沥青胶浆流变性能的影响

通过针入度试验、低温延度试验、动态剪切流变试验和低温弯曲试验检测沥青与沥青胶浆老化前后的性能指标,分析不同紫外光照时长对沥青胶浆流变性能的影响。结果表明,随着紫外光老化时长的增加,沥青胶浆的复数剪切模量与车辙因子不断上升、相位角逐渐减少、老化指数不断增加、劲度模量越来越大、蠕变速率越来越小,沥青胶浆的粘性成分减少,高温稳定性得到改善而低温性能逐渐降低。     

纤维沥青胶浆及沥青混合料路用性能试验研究

对木质素纤维和玄武岩纤维的沥青胶浆以及沥青混合料的高温、低温性能进行试验,对比分析不同纤维的性能。采用动态剪切流变试验和锥入度试验评价纤维沥青胶浆的高温性能,延度试验评价低温性能;选取SMA-13沥青混合料,通过车辙试验研究两种纤维对沥青混合料高温稳定性的增强作用,劈裂试验评价低温抗裂性的改善效果。研究结果表明：玄武岩纤维沥青胶浆的高温性能优于木质素纤维沥青胶浆;玄武岩纤维沥青混合料动稳定度和劈裂强度均要较木质素纤维高,且当玄武岩纤维掺量为0.3%~0.4%时其改善效果最佳。研究结果可为纤维在沥青混合料中的应用提供参考。     

试验条件对沥青胶浆流变特性影响研究

为了研究不同试验条件对沥青胶浆流变性能的影响,该文采用了5种粉胶比及不同温度条件,通过沥青胶浆的流变试验,研究基于高低温及疲劳性能的沥青胶浆流变特性。结果表明:矿粉能够增强沥青胶浆的高温性能,但对低温性能和疲劳性能产生不利影响;温度越高,沥青胶浆的高温性能和疲劳性能减弱,而低温性能增强;综合考虑高低温及疲劳性能,建议合理粉胶比范围为0.8～1.0。     

基于胶浆理论的橡胶沥青室内试验研究

通过研究脱硫胶粉与普通胶粉两种材料制备的橡胶沥青,进行橡胶沥青胶浆体系指标的系统研究。室内研究得出:当橡胶粉掺量为20%,橡胶沥青胶浆体系确定出的最佳粉胶比为1.0;采取感温指数VTS作为橡胶沥青胶浆体系温度敏感性能的评价指标;针对橡胶沥青胶浆体系,动态剪切流变仪由室内试验确定出适合的试样厚度即1.5mm,从复数黏度、复合弹性模量、车辙因子等手段评价橡胶沥青胶浆体系的流动特性、抗永久变形和抗车辙能力。     

沥青胶浆掺加水泥后高低温性能变化分析

结合《六盘山地区公路修筑技术研究》课题,提出在沥青胶浆配制时掺加一定比例的水泥来替代矿粉,通过比较掺加水泥与不掺加水泥2种沥青胶浆的高温针入度、软化点、低温蠕变3项指标的变化,分析掺加水泥后对沥青胶浆高低温性能的影响,推荐沥青胶浆掺加水泥时采用的合理粉胶比和掺加剂量,为水损害严重地区沥青混合料配合比设计提供理论依据.     

城市生活垃圾焚烧飞灰/沥青胶浆的性能研究

为了探索城市生活垃圾焚烧飞灰(简称飞灰)在沥青路面中脱"危"利用的可行性,对飞灰/沥青胶浆的性能进行了系列研究。结果表明,沥青中加入飞灰后,延度与针入度降低,软化点提高,与酸性集料的黏附性提高;与矿粉/沥青胶浆相比,飞灰/沥青胶浆的15℃延度低2.77~3.32倍、25℃延度低6.33~13.0倍、针入度小37.4%~55.2%、软化点高9.6%~22.6%。飞灰/沥青胶浆的抗车辙能力改善显著,飞灰对沥青抗车辙能力的改善效果平均约为矿粉对沥青抗车辙能力的改善效果的16.96倍,且掺量越高温度越高,改善效果越显著。飞灰/沥青胶浆的低温性能有所降低,飞灰/沥青胶浆的s,m平均值约为沥青胶浆的1.75倍、0.77倍,平均值约为矿粉/沥青胶浆的1.60倍、0.85倍,说明飞灰对沥青胶浆低温性能的降低程度高于矿粉对沥青胶浆低温性能的降低程度,且飞灰的掺量受到低温性能的限制,但在一定掺量范围内,飞灰/沥青胶浆的低温性能满足Superpave的技术标准。飞灰/沥青胶浆中重金属浸出的种类与含量均少于原样飞灰中重金属浸出的种类与含量,这是因为飞灰中的重金属被屏蔽在沥青的选择性吸附层、物理吸附层及化学吸附层下,达到了采用沥青包覆飞灰、稳固重金属的目的。飞灰的沥青路用清洁化、资源化具有可行性。     

紫外光照下的沥青胶浆材料性能评价

紫外光辐照强度高是我国高海拔高原山地地区气候特征的主要表现形式,探究紫外光辐照下沥青混合料耐久性具有重要工程价值,而沥青胶浆是决定耐久性能的首要因素。为了研究定量紫外光照下填料掺量对不同沥青材料性能演变规律,以新建临哈线道路工程为依托,通过常规技术性能试验和流变性能测试试验评价不同粉胶质量比的基质沥青胶浆、改性沥青胶浆耐久性性能。试验结果显示,定量紫外光辐照下沥青胶浆常规性能和流变性能的演化取决于矿粉掺量及与沥青相互作用,与车辙因子相比,两种沥青胶浆光老化前后的抗疲劳因子和低温蠕变劲度模量影响较为明显;数据回归和方差分析结果显示,沥青耐紫外光老化能力与填料掺量有显著性关系,其中填料与基质沥青最佳质量比为1.0～1.1,与改性沥青最佳质量比为0.9～1.0,在上述范围内紫外光辐照强度是影响材料性能的主导因素。     

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。