不同类型超薄层沥青混合料的水稳定性研究

采用浸水车辙试验和冻融劈裂试验分别评价了Type-B(美国级配)、改良型SMA-10、OGFC-10这3种级配和SBS改性沥青、普通沥青+8%抗车辙剂和高黏弹沥青3种结合料组成的9种超薄层沥青混合料的水稳定性。试验结果表明:有5种超薄层沥青混合料,即Type-B SBS改性沥青混合料、改良型SMA-10 SBS改性沥青混合料、Type-B高黏弹沥青混合料、改良型SMA-10高黏弹沥青和OGFC-10高黏弹沥青混合料满足现有规范对水稳定性的要求,其中改良型SMA-10高黏弹沥青混合料的综合性能最优,其条件前后的车辙动稳定度不仅分别是其他8种混合料的2.0~4.5倍和2.0~4.7倍。推荐该混合料用于重要的城市主干道、高速公路或重交通道路路面的预防性养护或维修。     

基于降黏与表面活性的温拌沥青及混合料性能对比

采用70#沥青、SBS改性沥青,分别添加有机降黏温拌剂Sasobit和表面活性温拌剂DAT,对比评价两类温拌剂对沥青及沥青混合料性能影响;基于温拌沥青性能研究,提出温拌沥青混合料施工温度控制方法,给出参考施工温度,采用动、静态试验方法系统研究温拌沥青混合料性能,评价温拌混合料的疲劳性能和黏弹特性,建立相应疲劳方程和修正Burgers模型。研究表明:Sasobit明显改善沥青高温稳定性,在100~135℃降黏作用显著,证明DAT降温效果更好,对沥青性能影响小,不具降黏效果;Sasobit和DAT均可减轻沥青老化,Sasobit沥青抗老化性能更好;Sasobit显著提高混合料高温稳定性,DAT对混合料高温性能没有影响,两类温拌剂均对混合料短期水稳定性影响小,但Sasobit会劣化长期水稳定性,而DAT则具有改善作用;Sasobit会降低混合料低温性能,DAT对混合料低温性能影响小;Sasobit混合料抗疲劳性能优于DAT,其疲劳破坏具有脆性特征,DAT混合料疲劳破坏具有塑形特征,证明Sasobit沥青混合料具有更好的弹性恢复能力和高温性能。     

有机温拌剂对高黏沥青混合料性能的影响分析

通过分析掺有机温拌剂后高黏沥青混合料的力学性能、路用性能、施工性能变化,得出黏结力和最大弯拉应变可作为有机温拌剂掺量的控制指标,有机温拌剂能改善高黏沥青混合料施工温度高、拌合难度大的问题。对材料综合性能分析,认为掺有机温拌剂后混合料的高温和抗压性能进一步提高,可应用于温差变化小、重载交通等道路的中下面层。     

温拌再生沥青混合料的路用性能研究

研究了Sasobit掺入量对沥青黏度的影响,确定了温拌沥青混合料的拌和温度;试验研究了当废旧沥青混合料掺入量为0%～60%时,温拌再生沥青混合料的高温性能、低温性能及水稳定性,并与热拌沥青混合料的技术指标进行了比较;分析了废旧沥青混合料掺入量对温拌再生沥青混合料性能的影响.研究结果表明:Sasobit可显著降低沥青的黏...     

高黏改性排水沥青混合料路用性能研究

排水沥青路面因具有大空隙、耐磨抗滑、雨天行车无水雾、低噪音等优点,目前被广泛推广应用。为进一步提高排水沥青路面的路用性能,文中通过向SBS改性沥青中掺加6%、8%、10%和12%4种不同比例的HVA高黏改性剂制备复合改性沥青,对复合改性前、后沥青进行试验,并对确定最佳掺量的复合改性排水沥青混合料进行高温稳定性、低温性能、水稳定性试验研究。结果表明:推荐方案的复合改性排水沥青混合料在高温性能、低温性能、水稳定性等方面均好于SBS改性排水沥青混合料。高黏剂的加入可显著改善沥青混合料的路用性能,提高排水路面的耐久性,具有一定的推广价值。     

橡胶颗粒沥青混合料的黏弹性能研究

为了研究橡胶颗粒沥青混合料的黏弹性能,对不同温度下3种橡胶颗粒掺量的沥青混合料进行了蠕变性能试验和动态模量试验,采用Burgers模型表征橡胶颗粒沥青混合料的黏弹性能,分析了温度和橡胶颗粒掺量对于沥青混合料黏弹性能的影响。结果表明:随着温度的升高和橡胶颗粒掺量的增加,蠕变变形量逐渐增大,2%橡胶颗粒掺量下沥青混合料的常、高温稳定性较好,60℃下4%橡胶颗粒掺量的沥青混合料出现严重的蠕变损伤现象。沥青混合料的动态模量随着橡胶颗粒掺量的增大而降低,掺量为2%后继续提高橡胶颗粒掺量对动态模量影响较小。综合上述因素,确定合理的橡胶颗粒掺量为2%。     

纤维种类对沥青混合料高温蠕变性能的影响

为了研究纤维种类对沥青混合料高温蠕变性能的影响,在60℃下对掺入3种不同种类纤维的沥青混合料进行了蠕变性能试验,采用Burgers模型表征纤维沥青混合料的黏弹性能,并通过Burgers模型的转换对蠕变速率进行研究。掺入聚酯纤维沥青混合料的蠕变应变率最小,表明聚酯纤维沥青混合料具有较好的高温蠕变性能。     

排水沥青路面的路用性能

排水沥青路面具有排水、防滑和降噪等功能,可提高行车安全性,降低交通事故率。为研究其路用性能,通过进行不同级配类型、不同沥青和相同级配类型、不同沥青的混合料路用性能的对比试验,结果表明,聚合物复合改性沥青的高低温性能及动力黏度优于高黏沥青A,排水沥青路面混合料路用性能优于开级配OGFC混合料的路用性能。     

开级配抗滑磨耗层沥青路面试验研究

结合工程实践对OGFC13和OGFC9.5两种级配类型的混合料进行了配合比设计,并通过室内试验对两种级配类型混合料的性能进行分析,结果表明,高黏沥青OGFC13混合料各项性能良好,且OGFC13的原材料选择较为便捷,适合工程的应用与推广。     

基于复合改性技术的排水沥青混合料研究

为提高排水沥青混合料的综合路用性能,选取自制高黏剂、HRM 环氧树脂为改性剂,分别与SBS改性沥青进行复合改性,制备出两种复合改性沥青;同时设置SBS改性沥青为对照组,通过沥青基本性能试验、老化试验和黏度试验,评价复合改性沥青性能的提升效果;以3种沥青为胶结料、PAC-13沥青混合料为基础级配,制备出3种排水沥青混合料,并通过强度试验、渗水性能试验、水稳定性试验和高温稳定性试验等室内试验,对排水沥青混合料的路用性能进行综合评价。结果表明,相较于SBS改性沥青,复合改性排水沥青的各项性能提升效果明显;相较于传统排水沥青混合料,两种复合改性排水沥青混合料的马歇尔稳定度分别提高了24.5%、19.1%,渗水性能分别提高了2.4%、7.8%,冻融劈裂强度比分别提升了15.3%、6.5%,动稳定度分别提高了30.2%、88.8%。     

高粘高弹SMA-11沥青混合料在鸭绿江大桥的应用

为了对鸭绿江大桥ERS铺装体系中的高粘高弹沥青混合料SMA-11的路用性能进行研究,对高粘高弹沥青以及高粘高弹沥青混合料SMA-11进行了试验,并与普通改性沥青混合料进行了对比,结果表明,高粘高弹沥青以及高粘高弹沥青混合料的高低温性能均优于普通改性沥青及普通改性沥青混合料SMA,高粘高弹沥青混合料更适宜用于钢桥面铺装中,高粘高弹沥青高温粘度较大,在配合比设计以及施工过程中要注意混合料的工作性能以及沥青在管路中的流动性能,研究成果可以为类似工程提供参考。     

高黏度改性沥青研制与应用

研究了改性沥青黏度、黏韧性与苯乙烯系嵌段共聚物(SBS)和增黏树脂用量之间的规律,制备了高黏度改性沥青并应用于工程。结果表明,随着SBS用量增加,沥青动力黏度和运动黏度快速增长,黏韧性先增加后降低;增黏树脂能够提高SBS改性沥青动力黏度,降低运动黏度,提高黏韧性。高黏度改性沥青制备的沥青混合料具有优异的性能。     

温拌SBS沥青混合料压实温度确定及性能评价

文章分别采用黏温曲线与旋转压实等体积法确定了温拌SBS沥青混合料的压实温度,并通过室内试验对等体积法成型的温拌沥青混合科进行了性能评价.试验结果表明：利用沥青黏温曲线预估的碾压温度降幅较小,仅为16℃,而利用旋转压实等体积法确定出的温拌SBS沥青混合料的降温幅度达35℃,并且其路用性能与热拌SBS沥青混合料相当.     

大孔隙高黏改性沥青混合料降噪特性试验研究

大孔隙沥青混合料以其内部较大的连通空隙率在排水降噪方面具有较大优势。利用驻波管法对沥青混合料SMA-13、AC-13以及OGFC-13的降噪特性进行试验研究,分析了级配类型、混合料厚度、表面特征等对沥青混合料吸声性能的影响。研究结果表明:高黏改性沥青中TPS改性剂和SBS改性剂的最佳复合比为5%SBS+11%TPS,OGFC-13试件的降噪系数、平均吸声系数和吸声系数峰值均为同厚度的SMA-13和AC-13的两倍以上,吸声性能指标与三种级配的沥青混合料厚度具有较好的线性拟合关系,同时较大的表面构造深度和较小的表面暴露率能够有效提升沥青混合料的吸声降噪性能,能够为透水降噪沥青混合料的设计提供理论指导。     

热再生沥青混合料抗变形性能试验研究

为系统地评价就地热再生技术的适用性,通过分析回收沥青混合料的沥青、集料特性,进行再生沥青混合料配合比设计,并借助光纤光栅解调仪和应变计进一步研究再生沥青混合料的抗变形性能。研究结果表明:回收沥青混合料的沥青老化明显,集料级配衰减明显,必须进行配合比重新设计。与回收的沥青混合料相比,再生沥青混合料具有更强的抗剪性能,可有效地提高路面的抗车辙性能,且具有更强的黏聚性能,可有效地抵抗材料的侧向位移。     

SBS-PU复合改性沥青及其混合料路用性能研究

基于复合改性技术制备了具有高黏高弹特性的SBS-PU复合改性沥青,通过沥青的常规性能试验、SHRP评价体系多应力蠕变恢复(MSCR)试验、弯曲梁流变(BBR)试验评价了其技术性能。在此基础上,以SBS-PU复合改性沥青为胶结料制备SMA-13沥青混合料,通过车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验、汉堡车辙试验(HWTD)及间接拉伸疲劳试验测试其高温抗车辙性能、低温抗裂性能、水稳性能及抗疲劳性能,同时与市场上常见的TPS、SINOTPS、SBS及聚氨酯(PU)改性沥青混合料的技术性能进行对比。结果表明:采用复合改性技术制备的SBS-PU复合改性沥青满足高黏高弹沥青指标要求,具有较好的高低温性能及储存稳定性; 60℃黏度与弹性恢复分别达到了34 217 Pa·s和97%,分别为PU改性沥青的2倍和3倍; SBS-PU复合改性沥青的60℃黏度值高于TPS改性沥青,低于SINOTPS改性沥青,储存稳定性高于SBS、TPS、SINOTPS改性沥青,相对PU改性沥青具有优异的高黏高弹特性; SBS-PU复合改性沥青混合料的高温、低温及抗疲劳性能高于TPS改性沥青混合料,低于SINOTPS改性沥青混合料,总体上具有较好的高低温性能和抗疲劳性能,在水热耦合作用下的抗水损害能力略低于TPS改性沥青混合料,但仍满足相关技术标准。     

胶粉改性沥青混合料的动态模量及主曲线研究

为研究胶粉改性沥青混合料的粘弹特性,采用简单性能试验对90#基质沥青混合料和胶粉改性沥青混合料试件进行动态模量试验,研究不同温度和加载频率对沥青混合料粘弹特性的影响。基于sigmoidal模型对沥青混合料的动态模量主曲线进行拟合,分析胶粉的掺加对沥青混合料粘弹特性的影响。结果表明,沥青混合料的黏弹特性随着加载频率的增加而增加,随着试验温度的增加而减小;胶粉的加入增加了混合料的弹性性能,在低温或高频率下表现尤为明显,而在高温或低频率下影响相对较小。     

基于动态模量的温拌再生沥青混合料性能研究

利用Superpave简单性能试验机（SPT）测定温拌再生沥青混合料在不同围压、温度、荷载作用下的动态模量.分析围压、温度、加载频率对再生沥青混合料动态模量的影响,对比温拌与热拌再生沥青混合料的黏弹性.结果表明,温拌再生混合料的动态模量受温度和加载频率的影响显著,其变化规律与热拌混合料相同;与热再生沥青混合料相比,温拌再生沥青混合料的抗车辙性能更好.     

基于黏弹性的橡胶改性沥青路面抗滑性能研究

为研究橡胶颗粒对沥青路面抗滑性能的影响,基于SMA-13沥青混合料,采用内掺法以橡胶颗粒等量替代相应的集料进行橡胶改性沥青混合料配合比设计,橡胶颗粒掺量R=0%、1%、3%、5%,配制得到4组沥青混合料SMA-13A、SMA-13B、SMA-13C、SMA-13D,分别制备旋转压实试件及车辙板试件,保持试件温度T=10、20、30、40、50℃。采用单轴压缩试验方法进行AMPT简单性能试验,得到动态模量E和相位角φ;利用自主研发的轮胎-路面动态摩擦系数测试系统进行抗滑性能试验,得到动态摩擦系数f。结果表明:沥青混合料的黏弹性能顺序为SMA-13DSMA-13CSMA-13BSMA-13A,说明掺橡胶颗粒后,沥青混合料的黏弹性能得到了提高,且掺量越大,黏弹性能越好;在试件温度T=10、20、30、40、50℃下,沥青混合料的动态摩擦系数f与动态模量E的相关性基本相同,说明沥青混合料试件的温度对f与E相关性的影响不大;在车辆动态荷载作用下,随着橡胶颗粒掺量R的增加,沥青混合料的动态模量E减小,动态摩擦系数f增大,而相位角φ减小,说明橡胶颗粒的掺入提高了沥青路面的黏弹性能,从而提高了沥青路面的抗滑性能。     

纤维沥青胶浆及沥青混合料路用性能研究

以SMA-10为例,通过动态剪切流变试验、简支梁弯曲蠕变试验、水稳定性试验、车辙试验以及动、静态蠕变试验、恒高度重复剪切试验和4点弯曲疲劳试验,研究了木质素纤维、矿物纤维、聚丙烯腈纤维对沥青胶浆及沥青混合料路用性能的影响。结果表明:纤维的加入可以明显改善沥青胶浆和沥青混合料的高温性能,但同时降低它们的低温抗裂性能;矿物纤维沥青混合料的冻稳定性和高温性能最好,聚丙烯腈纤维沥青混合料的疲劳性能最好;车辙试验、动态蠕变试验和恒高度重复剪切试验结果之间具有良好的相关性,能较好地反映不同纤维对沥青混合料高温性能的影响,而动态蠕变试验得出的黏弹性常数可用来预估沥青面层的车辙。