橡胶沥青碎石封层结构优化设计研究

为研究不同碎石粒径、碎石撒布量、橡胶沥青撒布量、旧水泥路面处置工艺对橡胶沥青碎石封层抗反射裂缝性能的影响,以优化其结构设计,本文制备不同类型试件,通过室内剪切和拉拔试验评价抗反射裂缝性能。结果表明:橡胶沥青封层所用碎石粒径宜为上层沥青混合料集料公称最大粒径的1/3～1/2;橡胶沥青撒布量为2～2.4kg/m2、碎石撒布量为12～16kg/m2时,橡胶沥青碎石封层抗剪强度最大;对水泥混凝土路面进行5～10mm深度的铣刨处理,能去除表面砂浆层,使骨料裸露,有利于增强其与橡胶沥青碎石封层的粘结力。     

复合改性橡胶沥青应力吸收层应用技术研究

通过室内试验研究复合改性橡胶沥青应力吸收层的性能变化,结果表明,复合改性橡胶沥青应力吸收层中碎石9.5～13.2 mm的最佳撒布量为12 kg/m~2,沥青最佳洒布量为2.4 kg/m~2;复合改性橡胶沥青应力吸收层的剪切破坏变形是土工格栅的2倍多、乳化沥青封层的近3倍、聚酯玻纤布的近1.5倍。同时通过实体工程应用,验证了复合改性橡胶沥青应力吸收层良好的抗路面反射裂缝能力。     

沥青路面下封层力学响应及抗剪强度试验

针对沥青路面下封层因层间接触条件和粘结性能不良而导致薄沥青面层易出现滑动、推移等早期破坏的问题,采用BISAR 3.0程序计算分析了层间不同接触状态时的下封层剪应力分布,并选用70#道路石油沥青、SBS改性沥青、SBS改性乳化沥青3种下封层粘结材料与不同粒径、不同撒布量的集料铺筑下封层试验段,对试验路芯样进行不同温度下的直剪试验,并应用数据分析软件Origin 8.0分析了封层层间抗剪强度的影响因素,进而确定了封层SBS改性沥青最佳洒布量为1.7~2.0 kg.m-2、石料适宜粒径为5~10 mm、最佳覆盖率为40%~50%。结果表明:良好的层间处治能够大幅提高沥青路面疲劳寿命,防止夏季高温时行车荷载作用下路面层间出现滑移而导致的结构性破坏。     

水泥混凝土桥面防水粘结层技术

技术概述 水泥混凝土桥面防水粘结层是由同步碎石封层车在洒布改性沥青或橡胶沥青结合料的同时撒布碎石，在桥面板与沥青铺装层之间形成具有一定厚度的能阻止水渗入桥面板且增强粘结力和抗剪切能力的功能层。     

橡胶改性沥青在白加黑路面罩面应力吸收层中的应用

通过橡胶沥青应力吸收层试验路对比,找出橡胶沥青洒布量、预拌级配碎石撒布量与集料粒径之间最佳搭配的技术参数。总结橡胶沥青应力吸收层的施工工艺,为橡胶沥青应力吸收层施工提供参考。     

乳化沥青砂封层层间抗剪性能研究

为了研究乳化沥青砂封层的层间抗剪性能,采用自主研发设计的层间剪切试验仪对砂封层的层间抗剪性能进行分析与评价。首先,应用Mcleod理论确定机制砂和乳化沥青理论洒布量,在此基础上,深入分析乳化沥青用量、乳化沥青粘度、乳化沥青固含量3个因素对砂封层层间抗剪强度的影响。试验结果表明:当机制砂的粒径为2.36~4.75mm、撒布量为6.7kg/m~2,乳化沥青固含量为70%、恩格拉粘度为14、洒布量为0.792kg/m~2时,乳化沥青砂封层层间抗剪效果最佳,同时也证实了乳化沥青砂封层满足下封层的抗剪性能要求。     

水泥混凝土桥面铺装防水黏层材料优选与性能评价

针对桥面铺装防水黏层渗水、黏结力不足引起的沥青铺装层过早脱落、耐久性不足的问题,选取SBS改性沥青碎石封层、环氧沥青碎石封层、水性环氧乳化沥青三种防水黏层材料,分别研究黏层材料类型、掺量、适用温度对防水黏层斜剪强度、直剪强度和拉伸强度的影响,并优选油-脂比、防水黏层撒布量和防水黏层类型。结果表明:环氧改性沥青最佳油-脂>比为9 %,水性环氧乳化沥青最佳油-脂比为6 %;SBS改性沥青碎石封层、环氧沥青碎石封层和水性环氧乳化沥青最佳撒布量分别为1.6、1.2、1.0 kg/m2。在常温环境下,优先选用环氧改性沥青碎石封层作为桥面铺装防水黏层,而在高温条件下可优先选用水性环氧乳化沥青,此时防水黏层具有优异的剪切强度和拉伸强度。     

沥青面层与半刚性基层层间抗剪切性能评价

借助自主研发的扭剪仪,对沥青面层与半刚性基层层间联结的抗剪切性能进行评价。试验结果表明:沥青面层与半刚性基层层间抗剪切能力是由沥青的粘结力与集料之间的摩阻力构成,为了达到层间抗剪切性能最佳,两者存在一个最佳的比例,任一方超过该比例层间的抗剪切性能均会下降。对于此次试验,当乳化沥青洒布量为1.0L/m2、碎石粒径为5~10mm、碎石撒布量为60%时,沥青面层与半刚性基层层间联结抗剪切性能最佳。     

SBS改性沥青黏层抗剪性能试验研究

摘要：SBS改性沥青黏层是近年来高等级公路沥青混合料层层间结合常用材料。通过室内直剪、斜剪和拉拔试验对几种不同类型的SBS黏层材料的界面黏结性能进行了研究。试验结果显示,随温度升高,黏层抗剪强度降低,在60～70℃区间时直剪试验强度降幅为是斜剪试验的6倍。SBS改性沥青洒布量达1．8～2．0kg／m2时,试验抗剪强度出现峰值。保持沥青用量不变,碎石撒布量在55％时,出现抗剪强度峰值。     

同步碎石封层粘结性能实验研究

为了评价不同类型的同步碎石封层集料与碎石的粘结性能,实验拟通过在不同温度下对橡胶沥青碎石封层、SBS改性沥青碎石封层、SBR改性乳化沥青碎石封层进行拉拔实验。实验结果表明:在5种温度下,橡胶沥青碎石封层拉拔强度较大,SBS改性沥青碎石封层次之,SBR改性乳化沥青碎石封层最小。     

胶粉改性沥青稳定碎石的低温力学性能研究

基于沥青稳定碎石层位的受力形式,采用弯曲破坏力学模式对其进行加载破坏试验,分析胶粉改性沥青稳定碎石的极限弯曲破坏应变和极限弯曲破坏强度随温度的变化规律,从胶粉颗粒与沥青界面协同受力角度分析其作用机理。结果表明:与普通沥青稳定碎石相比,温度在-5℃~-20℃区间,胶粉颗粒材料的应用可以显著提高沥青稳定碎石材料的极限弯曲破坏应变,其极限弯曲破坏强度在不同的温度节点有不同程度的提高;温度低于-20℃,胶粉颗粒与沥青界面协同作用效果增强,胶粉改性沥青稳定碎石的极限弯曲破坏强度和极限弯曲破坏应变的温变曲线均出现二次峰值点,二次峰值点的出现导致胶粉改性沥青稳定碎石抗裂性能出现了显著的提升。     

废橡胶粉改性沥青混合料性能研究

将不同细度的废橡胶粉加到170～180℃的沥青中,充分搅拌1～2h,制成沥青橡胶。通过车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验以及疲劳试验研究不同细度橡胶粉对沥青混合料性质的影响。结果表明:重交沥青经废橡胶粉改性后,软化点升高,135℃黏度增大;低温延度增加;针入度指数PI增加,同时抗老化性也得到了提高。对于不同细度的橡胶粉改性沥青后,表现为粗的橡胶粉改性沥青的软化点要高于细的橡胶粉,而细橡胶粉改性沥青的低温延度要大于粗的橡胶粉。沥青被橡胶粉改性后其混合料的低温、高温稳定性,水敏感性以及耐疲劳性都得到了显著改善,但不同细度的橡胶粉有差别,粗橡胶粉改性沥青混合料的高稳抗车辙能力要优于细橡胶粉,细橡胶粉改性沥青混合料的低温抗裂性要优于粗橡胶粉。     

聚合物改性沥青及混合料高低温性能试验研究

胶粉改性沥青（CRMA）是将一定比例的废旧橡胶轮胎粉末加入基质沥青中而制成的一种高性能改性沥青。利用扫描电镜（SEM）对比观察了CRMA和SBS改性沥青及其混合料的外观形貌,发现橡胶粉及SBS改性剂都与沥青融合性良好,混合料中石料与CRMA沥青界面粘结性更好;通过动态剪切流变试验,得到温度和荷载作用频率对两种改性沥青流变性能的影响规律,证明CRMA具有更好的温度稳定性、低温变形能力和抗高温性能;通过小梁弯曲蠕变试验,研究了配合比相同的两种沥青混合料在-15、0、15、30和45℃5种温度下的流变特性,得到不同温度下的弯曲蠕变速率对比曲线,发现CRMA混合料比SBS改性沥青混合料具有更好的高、低温性能;通过对45℃下两种沥青混合料进行三轴压缩蠕变试验,证明CRMA沥青混合料具有更好的抗高温变形特性。     

添加剂对胶粉改性沥青性能的影响规律研究

为了探究多聚磷酸、马来酸酐和硫磺3种添加剂对胶粉改性沥青性能的影响规律,制备了各添加剂在不同掺量时的胶粉改性沥青,通过试验测定其25 ℃针入度、软化点、5 ℃延度、25 ℃弹性恢复率、135 ℃运动黏度和存储稳定性能,确定了各添加剂的最优掺量,并借助动态剪切流变试验,对比评价了各添加剂在其最优掺量下胶粉改性沥青的高温流变性能和抗短期老化性能。     

双螺杆挤出胶粉与RET复合改性沥青及其混合料性能研究

为解决传统橡胶沥青黏度大、施工温度高、易发生离析沉淀和橡胶粉掺量低的问题,采用微波活化和双螺杆挤出工艺对橡胶粉进行脱硫降解,同时为了进一步解决双螺杆挤出胶粉改性沥青高温性能损失大的问题,提出采用双螺杆挤出胶粉与反应型三元共聚物(RET)复配方案。采用针入度体系指标性能和Superpave沥青胶结料PG分级体系研究了10%、20%、30%橡胶粉复配0.5%、1.0%、1.5%RET改性沥青性能,进而通过三大路用性能试验和实体工程跟踪检测,验证了双螺杆挤出胶粉与RET复合改性沥青混合料路用性能。结果表明,用于TECRM/RET复合改性沥青适宜的双螺杆挤出胶粉掺量为20%~30%、RET掺量为1.0%~1.5%。在此复配方案下,TECRM/RET复合改性沥青的135℃黏度小于3.5 Pa·s、软化点大于65℃、25℃针入度40~60(0.1 mm)、25℃弹性恢复率大于80%、离析软化点差小于3.0℃,高低温PG分级达到了82、-24℃;双螺杆挤出胶粉改性沥青避免了普通橡胶沥青粘度大、易离析等弊端,是一种高低温性能和施工和易性能兼顾的改性沥青产品。相比SBS改性沥青混合料,TECRM/RET复合改性沥青混合料有突出的高低温性能和水稳定性优势。实体工程应用取得了优良的使用效果,研究成果为双螺杆挤出胶粉改性沥青推广应用提供可靠的技术保障。     

改性沥青及混合料流变学性能研究

利用扫描电子显微镜（SEM）、动态剪切流变试验（DSR）、小梁弯曲蠕变试验及三轴压缩蠕变试验,分别从微观和宏观角度对比研究了胶粉改性沥青（CR）和SBS改性沥青及其混合料的微观结构、高温及低温对其流变性能的影响。SEM试验结果表明,橡胶粉及SBS改性剂都能与沥青达到良好共融,但在沥青混合料中胶粉改性沥青与石料界面的粘结性要优于SBS改性沥青;DSR试验结果表明,CR具有更好的温度稳定性、低温抗裂能力和高温抗变形能力;小梁弯曲蠕变试验在-15、0、15、30,45℃5种温度下对比研究了配合比相同的2种沥青混合料,得到不同温度下的弯曲蠕变速率对比曲线,试验结果表明,CR混合料比SBS改性沥青混合料具有更好的高、低温性能;此外,还进行了45℃下2种沥青混合料的三轴压缩蠕变试验,证明CR沥青混合料具有更好的抗高温变形特性。     

双螺杆挤出胶粉改性沥青流变性能研究

为解决橡胶沥青黏度高、掺量低的问题，用双螺杆挤出法对胶粉进行脱硫，同时为了进一步解决螺杆高温挤出时胶粉力学性能损失大的问题，采用双螺杆分别在低温（低于170℃）120℃、160℃和高温200℃、240℃挤出胶粉，再分别以20%、30%、40%的胶粉掺量（质量分数）制备12组胶粉改性沥青。通过溶胶含量试验，测试胶粉的脱硫程度；采用布氏黏度试验、动态剪切流变试验（DSR）、多应力蠕变恢复试验（MSCR），研究挤出温度、胶粉掺量对胶粉改性沥青加工流动性能、流变性能的影响规律。结果表明：采用活化工艺结合双螺杆挤出工艺制备的胶粉溶胶含量有较大提高，160℃挤出温度下溶胶含量较120℃挤出温度下溶胶含量提高了2.13%；黏温曲线中，活化挤出胶粉改性沥青相比橡胶沥青黏度降低较为明显，说明活化挤出工艺能很好地改善橡胶沥青黏度高的问题；随着挤出温度的升高，胶粉改性沥青复数剪切模量逐渐降低，同时在低频区相位角不断增大，意味着弹性性能逐步减弱；挤出温度为120℃和160℃时，胶粉掺量的增加能改善沥青高温性能和弹性恢复性能，但温度升至200℃及240℃时，高温性能随掺量增加有所降低，240℃时弹性恢复性能也开始降低；12组样品中160℃挤出温度条件下，各掺量胶粉改性沥青流变性能较好，加工流动性能也相比橡胶沥青有较大改善。     

PRPLAST.S温拌沥青混合料生产温度及路用性能研究

为了实现PRPLAST.S沥青混合料温拌效果,对AC-20CPRPLAST.S温拌沥青混合料的集料加热温度、沥青加热温度进行室内试拌试验及性能研究。研究表明：当该混合料集料加热温度为160-170℃和普通沥青加热温度为150-160℃时,既可使PRPLAST.S抗车辙剂软化,又可以达到温拌施工的效果。对PRPLAST.S温拌及热拌沥青混合料性能进行对比,发现PRPLAST.S温拌沥青混合料的性能与热拌沥青混合料性能基本相当。与浸水马歇尔试验相比,以冻融劈裂试验评价标准作为PRPLAST.S温拌沥青混合料水稳定性的主控标准更为合理。     

基于正交试验的双氧水处理废胶粉改性沥青工艺参数研究

针对废胶粉改性沥青储存稳定性较差、黏度大、对施工温度要求高等缺点,采用双氧水对废胶粉表面进行氧化改性,以双氧水用量、处理温度、处理时间及胶粉目数为因素各自选取4个水平进行正交试验。采用软化点、5℃延度、25℃针入度、离析试验、弹性恢复试验和180℃布氏旋转黏度作为考核指标,以极差分析与方差分析作为分析手段,系统研究了胶粉的表面氧化对废胶粉改性沥青性能的影响规律,并优化工艺参数。研究结果表明,双氧水处理废胶粉改性沥青的最优工艺参数组合为:双氧水用量70mL,处理时间4h,处理温度80℃,废胶粉目数40目。