高抗车辙下面层AC-20C型混合料设计及性能研究

采用改良的Superpave方法将AC-20C型混合料级配曲线设计成S型,获得密实骨架嵌挤结构,并保证混合料具有良好的结构强度与组成均匀性;采用马歇尔方法确定最佳油石比为4.2%;选用SBS改性沥青和0.5%的抗车辙剂改善沥青混合料的高温性能。室内试验研究表明,沥青混合料的水稳定性能及低温性能满足规范要求;动稳定度指标超过7000次/mm,高温抗车辙性能良好。     

高低温一体化改性混合料路用性能研究

通过车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和三分点弯曲疲劳试验等分析一体化改性剂对沥青混合料的高温稳定性、低温开裂性、水稳定性以及疲劳耐久性等路用性能的影响。通过分析比较一体化改性沥青混合料与SBS改性沥青混合料的路用性能,明确了本研究中的高低温一体化改性剂存在一个最佳技术经济用量。     

一种新型优质外掺剂改性沥青混合料路用性能的试验研究

TPR(Thermoplastic Rubber,热塑性橡胶)改性剂是以热塑性丁苯橡胶SBS为原材料并添加其他高分子材料经过共混加工而成的优质沥青混合料添加剂。为了研究TPR改性沥青混合料路用性能,本文以基质沥青混合料和SBS改性沥青混合料为对比,采用车辙试验、低温小梁弯曲试验以及浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验分析了TPR改性沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳定性能,并对TPR改性沥青混合料的经济性进行了分析。分析结果表明:与基质沥青混合料和SBS改性沥青混合料相比,TPR改性沥青混合料的高温性能得到显著改善,低温性能和水稳定性一定程度上得到改善,且经济性良好。     

废旧塑料改性沥青混合料路用性能研究

通过高温车辙试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验及沥青的三大指标测试对不同掺量下废旧塑料改性沥青混合料的路用性能及沥青的各项性能进行了研究,探究了废旧塑料改性剂掺量对改性沥青混合料性能的影响。研究结果表明:废旧塑料改性沥青可以提升沥青混合料的各项路用性能,但随着废旧塑料改性剂掺量的增加,改性沥青的改性效果逐渐降低。因此,改性沥青中废旧塑料改性剂的最佳掺量应为5.5%左右。     

硫磺改性沥青混合料路用性能研究

为充分掌握硫磺改性沥青混合料的路用性能,合理确定硫磺改性剂的掺量,通过室内马歇尔试验方法,进行了动稳定度试验、低温弯曲试验、水稳定性试验和疲劳性能试验,研究了不同硫磺改性剂掺量对沥青混合料高温性能、低温性能、水稳定性和劈裂疲劳性能的影响。研究表明,硫磺改性剂可以提高沥青混合料的高温性能和疲劳寿命,但是对沥青混合料低温性能和水稳定性有不同程度的影响。硫磺改性剂掺量控制在20%~30%,硫磺改性沥青混合料的各项性能达到最佳。     

裂化生活废旧塑料与SBS改性沥青及其混合料性能对比

对比研究了裂化生活废旧塑料(CRP)改性沥青与SBS改性沥青的软化点、针入度、延度及黏度指标,及相应沥青混合料的马歇尔试验指标、高温与低温稳定性、水稳定性及疲劳特性等;研究了两种改性剂掺加工艺——干法、湿法——CRP改性沥青混合料性能及施工工艺,并与湿法SBS改性沥青混合料性能进行了对比。结果表明:5%CRP改性沥青与4%SBS改性沥青性能相近,两种改性沥青的软化点都得到了提高;两种改性沥青混合料的动稳定度均大于4 000次/mm,可以用CRP改性沥青拌制与SBS改性沥青性能相近的AC级配沥青混合料;在CRP掺量5%、SBS掺量4%的条件下,干法CRP改性沥青混合料的动稳定度、冻融劈裂强度比和疲劳寿命与SBS改性沥青混合料的相近,但干法施工工艺更为简单。     

添加抗车辙剂的沥青混合料性能试验研究

研究添加了抗车辙剂路孚8000沥青混合料的各项性能,对抗车辙剂不同掺量下的沥青胶结料进行基本性能试验,包括高温车辙、低温弯曲和冻融劈裂试验,结果表明：改性沥青混合料掺入抗车辙剂后,动稳定度提高显著;改性沥青混合料的抗水损害性能变化不大：混合料的低温抗裂性能略有提高。     

路用新型常温改性沥青性能评价体系及其混合料性能研究

为降低沥青混合料生产及施工过程中产生的能源损耗与环境污染,以橡胶烃油为基体制备常温改性剂.采用差示扫描量热法、红外光谱仪以及离析试验,系统评价了常温改性剂的微观性能及其与沥青的相容性.在此基础上,利用常温改性剂对基质沥青进行改性,制备常温改性沥青,明确了常温改性沥青性能评价体系及其混合料组成设计方法,基于车辙试验、残留稳定度试验和冻融劈裂试验评价了常温改性沥青混合料的高温性能与水稳定性,基于单轴抗压强度试验分析了混合料的强度增长规律.结果表明:(1)常温改性剂小分子物质与杂质含量较少,且与基质沥青相容性较好;(2)常温改性沥青的性能评价体系不宜采用道路石油沥青与液体石油沥青的性能评价体系,而应结合交通量与气候构建;(3)常温改性沥青混合料应采用幂函数构建骨架矿料级配,根据矿料最紧密状态确定最佳油石比;(4)常温改性沥青混合料高温性能有待进一步提升,但常温养生15d的高温性能可满足现行规范要求;(5)常温改性沥青混合料的水稳定性亦满足现行规范要求;(6)随着养护龄期增长,常温改性沥青混合料的单轴抗压强度先增大后减小,且养护龄期为14d时,强度达到峰值,为13.23MPa.     

橡胶粉对高掺量RAP再生沥青混合料性能的影响

为了评价橡胶粉对高掺量再生沥青混合料性能的影响,控制RAP含量在0%～60%(0%、20%、40%和60%)之间变化,湿法掺入橡胶粉(按沥青重量的0%、10%和20%)。通过室内间接拉伸强度、水敏感性、疲劳试验等研究了再生改性沥青混合料的抗裂性能、抗车辙和疲劳行为。试验结果表明,随着RAP含量的增加,混合料的疲劳寿命降低,在再生沥青混合料中添加橡胶粉可提高其疲劳寿命和抗车辙性能;橡胶粉用量为10%、RAP料用量为40%时,沥青混合料性能无明显降低。     

添加抗车辙剂的沥青混合料性能试验研究

研究添加了抗车辙剂路孚8000～的沥青混合料的各项性能,对抗车辙剂不同掺量下的沥青胶结料进行基本性能试验,包括高温车辙、低温弯曲和冻融劈裂试验.结果表明:改性沥青混合料掺入抗车辙剂后,动稳定度提高显著;改性沥青混合料的抗水损害性能变化不大;混合料的低温抗裂性能略有提高.     

不同高模量沥青混合料性能对比

选取煤直接液化残渣(DCLR)、低标号硬质沥青和抗车辙剂作为改性剂,制备3种高模量沥青及混合料,研究3种高模量沥青混合料的静态模量、动态模量、高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性,结果显示:3种改性剂均可提高沥青混合料抗压模量,抗车辙剂改性沥青混合料各项性能优于低标号硬质沥青改性沥青混合料,DCLR改性沥青混合料性能最差。DCLR对沥青混合料的高温性能提升幅度有限,且会降低混合料低温性能,因此DCLR不适合单独作为沥青改性剂使用。     

SBS与岩沥青复合改性沥青混合料性能评价

为评价SBS和岩沥青复合改性沥青混合料的性能,首先制备不同质量分数(10%、20%、30%)岩沥青的复合改性沥青并对其性能进行评价与分析,然后基于SGC压实效应对沥青混合料配合比进行设计,最后通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、肯塔堡浸水飞散试验,评价四种改性沥青混合料的水稳定性,通过车辙试验和单轴贯入试验评价其高温抗车辙性能,通过低温弯曲小梁试验、疲劳试验分别评价其低温性能和疲劳性能。结果表明:复合改性沥青的性能较好,但不如SBS的性能,仅仅通过普通指标评价其性能是不全面的;复合改性沥青沥青混合料抗水损害性能优于SBS的,但是岩沥青掺量超过30%时,抗水损害性能有所降低;复合改性沥青60℃和70℃车辙动稳定度比SBS的提高均在30%以上,随岩沥青含量增加而增加;复合改性沥青混合料低温性能比SBS的稍微降低,但疲劳寿命均优于SBS;建议复合改性沥青中岩沥青含量不超过20%。     

高性能橡胶/SBS复合改性沥青SMA-13制备与性能研究

为推广固废橡胶在道路工程中的应用,制备了橡胶/SBS复合改性SMA-13沥青混合料,并以SBS改性沥青混合料作为参照,采用车辙试验、冻融劈裂试验及疲劳试验对比分析了两种混合料的路用性能及耐久性,结果表明:动稳定度与TSR基本一致;弯拉应变提高15%;疲劳寿命提高一倍;具有优良的综合路用性能。     

沥青稳定碎石混合料路用性能研究

采用骨架嵌挤密实设计方法设计沥青稳定碎石混合料,并对其抗水损害性能、高温稳定性能、力学性能和抗疲劳性能进行了试验研究。     

纳米材料改性沥青混合料路用性能试验研究

为了进一步提高SBS改性沥青路面的路用性能,在SBS改性沥青中加入不同比例的纳米ZnO、TiO_2,对改性前后沥青进行三大指标对比,对确定最优掺量后的纳米材料改性沥青混合料进行车辙试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验、疲劳试验等,并与SBS改性沥青混合料进行对比分析。结果表明:在SBS改性沥青中加入一定比例的纳米材料对沥青的三大指标有较好的改善作用,同时,纳米材料复合SBS改性沥青混合料的高低温性能、抗水损坏性能、疲劳耐久性方面均优于常规SBS改性沥青混合料,由此可见纳米材料可显著改善沥青混合料的路用性能,将其应用于道路是可行的。     

SEAM改性沥青及其混合料路用性能研究

通过对SEAM改性沥青及其混合料进行一系列室内试验研究,包括不同掺量的SEAM改性沥青的技术性能试验及不同SEAM与沥青比例条件下的混合料车辙试验、低温和常温劈裂试验、冻融劈裂试验以及磨耗飞散试验,得出的试验结果表明：在超过一定掺量条件下,SEAM能改善沥青及混合料的高温性能,但对其低温性能和水稳定性改变不明显,说明SEAM沥青混合料的抗车辙能力强,是高温稳定性好的沥青路面材料。     

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。     

多级嵌挤密实型沥青混合料路用性能研究

为适应高等级公路沥青表面层功能的要求,利用逐级填充理论和粒子干涉理论,并参考美国贝雷法设计和检验标准,优化了骨架密实结构沥青混合料集料级配,设计出了多级嵌挤密实结构的沥青混合料.通过与沥青玛蹄脂碎石混合料的各项路用性能比较分析,多级嵌挤密实型沥青混合料具有更加优良的高温稳定性、水稳定性、疲劳耐久性和抗滑能力,同时也能满足一定气候分区条件下的低温抗裂要求.     

新型沥青添加剂TPS的性能

为了了解新型添加剂TPS的路用性能,进行了不同TPS掺量的沥青胶结料的针入度试验、软化点试验、稠度试验、延度及测力延度试验、弹性恢复试验及弯曲蠕变试验、直接拉伸试验,对加入TPS添加剂后的沥青混合料,进行了车辙试验、弯曲破坏试验、疲劳试验和冻融劈裂试验,并与SBS改性沥青混合料的部分试验结果进行了对比。结果表明添加TPS后,沥青胶结料的感温性、高温性与低温性及沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性和水稳定性都得到了较大程度的提高,添加TPS沥青混凝土具有良好的路用性能。     

SBS改性沥青混合料与聚酯纤维沥青混合料路用性能对比研究

利用马歇尔试验、高温车辙试验、APA车辙试验、低温弯曲试验和冻融劈裂试验，有关SBS改性沥青混合料与聚酯纤维沥青混合料的路用性能的研究表明，SBS改性沥青混合料较聚酯纤维沥青混合料有更好的高温稳定性、低温抗裂性和耐久性。