基于表面能理论的破碎砾石沥青混合料水稳定性定量分析

为利用表面能理论定量分析研究破碎砾石沥青混合料的水稳定性,采用蒸气吸附法测试破碎砾石样品在20℃条件下的表面能参数,采用插板法测试20℃、4种不同掺量(0%,0.2%,0.4%,0.6%)抗剥落剂沥青的表面能参数,进而计算了破碎砾石与不同掺量抗剥落剂沥青的结合能以及水稳定性的表面能评价指标。在此基础上进行了破碎砾石沥青混合料的水稳定性定量分析及排序,一方面从表面能角度研究了抗剥落剂对破碎砾石与沥青黏附性改善的微观机理,另一方面通过严格控制破碎砾石材料、级配、油石比等始终保持一致,进行了抗剥落剂掺量分别为0%,0.2%,0.4%,0.6%的破碎砾石沥青混合料马歇尔试验(包含浸水马歇尔试验、真空饱水马歇尔试验、冻融劈裂试验)验证。研究结果表明:(1)破碎砾石的表面能参数由极性碱分量主导;(2)抗剥落剂的掺加能够降低沥青的表面能,进而增加沥青对集料的润湿性;(3)掺加抗剥落剂对破碎砾石与沥青之间的黏附性改善主要体现为降低沥青自身的内聚能进而增加其对集料的润湿性,以及提高沥青的表面能酸分量进而增加其与集料的黏附结合能两个方面;(4)破碎砾石沥青混合料水稳定性的微观表面能评价指标与宏观性能试验指标的排序相同,由此论证了表面能体系用于破碎砾石沥青混合料水稳定性定量分析的准确性。     

基于表面能理论的花岗片麻岩沥青混合料水稳定性能研究

花岗片麻岩作为一种酸性集料与沥青的黏附性较差,通过在70号基质沥青中掺加抗剥落剂提高花岗片麻岩与沥青的黏附性,达到改善沥青混合料路用性能的目的。为了从微观角度确定花岗片麻岩沥青混合料抗剥落剂最佳掺量,分别利用静滴法和插板法测量集料和沥青的表面能参数,通过计算表征集料与沥青黏附性好坏的指标ER,确定抗剥落剂最佳掺量为0.4%;通过沥青混合料水稳定性的试验验证花岗片麻岩沥青混合料水稳定性与抗剥落剂掺量之间的关系,与表面能试验结果一致,在抗剥落剂掺量为0.4%时,水稳定性最好。因此,从微观角度确定了抗剥落剂(非胺类AMRⅡ型)的最佳掺量为0.4%。     

高温多雨地区破碎砾石沥青混合料路用性能

为研究高温多雨地区破碎砾石制备沥青混合料的可行性及其路用性能,首先通过马歇尔设计方法确定混合料级配及最佳沥青用量。针对混合料的水稳定性,通过掺加抗剥落剂改善破碎砾石沥青混合料的水稳定性,采用水煮法试验比较0.2%,0.4%,0.6%这3个抗剥落剂掺量下集料和沥青黏附等级的提升效果,最终选定的抗剥落剂掺量为0.2%。在0.2%抗剥落剂掺量下,混合料水稳定性明显提升,并达到设计要求,但抗车辙性能提升不大。在0.2%抗剥落剂掺量的基础上,通过国内车辙试验比较0.2%,0.4%,0.6%抗车辙剂掺量下混合料抗车辙性能的改善效果,通过比较3种抗车辙剂掺量下混合料动稳定度指标并结合类似地区工程项目的经验,最终确定的抗车辙剂掺量为0.4%,此时混合料的抗车辙性能、水稳定性能皆能符合设计要求。通过多次冻融循环试验以及长期浸水马歇尔试验检验掺加0.2%抗剥落剂+0.4%抗车辙剂后混合料在更苛刻条件下的水稳定性能,通过汉堡车辙试验检验加入0.2%抗剥落剂+0.4%抗车辙剂后混合料的浸水抗车辙性能。试验结果表明:当掺加0.2%抗剥落剂+0.4%抗车辙剂后,破碎砾石沥青混合料具有优良的水稳定性和抗车辙能力。     

基于均匀设计的抗剥落剂组合对机制砂与沥青黏附性的影响研究

为研究提高机制砂与沥青黏附性的措施,通过湿轮磨耗试验,以沥青膜剥落率为指标,分别研究不同掺量的消石灰、水泥、液体抗剥落剂对机制砂与沥青黏附性的影响,通过均匀设计得出液体抗剥落剂的使用对机制砂与沥青黏附性效果影响最显著,其次是消石灰和水泥;消石灰与液体抗剥落剂的混合使用更有利于提高机制砂与沥青的黏附性,消石灰与液体抗剥落剂的最佳掺量分别为5%和0.5%。     

花岗岩在高速公路沥青路面的应用研究

为了更好的解决花岗岩与沥青黏附性问题,研发一种采用直投复合式物理和化学的双改性措施,增强花岗岩集料和沥青的黏附性,提高沥青混合料的水稳定性能的新型抗剥落剂。选择一种有机抗剥落剂,采用室内试验对6种抗剥落剂的效果进行测试,得到Ⅵ型黏附性等级可达到5级,紫外分光光度计测得剥落率为23%。将消石灰、VI型抗剥落剂、液体石蜡、芳香族树脂按照两种不同比例共混挤出造粒,制得抗剥落颗粒,对比两种抗剥落剂的水稳定性,得出添加消石灰:VI型抗剥落剂:液体石蜡:芳香族树脂=70%:6%:26%:8%(编号为2)的沥青混合料的性能较好,进一步验证其高温和低温稳定性能指标,均符合规范要求。     

沥青混合料抗剥落剂的优选研究

对掺加不同剂量消石灰、水泥、PA-1剥落剂的沥青混合料进行了残留稳定度试验和冻融劈裂试验,对掺加最优剂量的经长期老化的沥青混合料进行了水稳定性试验。结果表明:消石灰、水泥、PA-1均能提高沥青混合料的水稳定性,不同外加剂存在最佳剂量使得水稳定性达到最大值,消石灰、水泥的最佳剂量为1%、2%,抗剥落剂为0.3%;抗剥落剂的加入均提高了长期老化沥青混合料的水稳定性,消石灰的效果最佳,水泥的次之,化学类剥落剂的效果最差,推荐使用消石灰作为抗剥落剂以提高沥青路面的长期抗水损害性能。     

抗车辙剂对AC-20沥青混合料路用性能影响研究

为评价抗车辙剂对AC-20型沥青混合料路用性能的影响效果,对基质沥青、SBS改性沥青、基质沥青+0.2%抗车辙剂、SBS改性沥青+0.2%抗车辙剂四种AC-20型沥青混合料进行车辙试验、水稳定性试验、冻融劈裂试验和低温弯曲试验。试验结果表明:抗车辙剂能有效提高AC-20型沥青混合料的高温、低温与水稳定性,且与SBS改性沥青一起使用时,以上各项路用性能均达到最佳。与SBS改性沥青相比,抗车辙剂对AC-20型沥青混合料的高温抗车辙能力和水稳定性改善效果更明显,而SBS改性沥青对AC-20型沥青混合料的低温抗裂性改善效果更好。     

消石灰粉在排水性沥青混合料中的应用

将消石灰粉、抗剥落剂、普通硅酸盐水泥分别添加到由中酸性集料组成的排水性沥青混合料中,进行沥青黏附性、水稳定性等路用性能的对比试验.结果表明,消石灰粉可替代抗剥落剂,且明显改善沥青的抗剥落性,可用于排水性沥青混凝土路面混合料中,同时对消石灰粉的生产工艺、添加工艺进行了总结.     

抗剥落剂对沥青及花岗岩集料沥青混合料性能的影响

为研究酸性集料花岗岩作为沥青混合料用集料的应用潜力,制备添加抗剥落剂的沥青胶浆和基于花岗岩集料的沥青混合料。基于表面能理论和红外光谱试验（FTIR）,分析沥青与酸性集料的黏附机理,探究沥青与抗剥落剂的化学组成。采用车辙因子、疲劳因子、残留稳定度、劈裂强度比等评价指标,研究抗剥落剂对沥青及混合料路用性能的影响。结果表明：抗剥落剂能改善沥青的高温稳定性和中温抗疲劳性,提高沥青混合料的水稳定性,且抗剥落剂与沥青是物理共存反应;接触角试验的结果定量反映不同集料与沥青的黏附性差异;细集料类型对沥青混合料的水稳定性影响极大,选择石灰岩作为细集料有利于提高花岗岩沥青混合料的水稳定性。     

不同抗剥落剂对沥青混合料水稳性能的影响研究

抗水损害性能影响沥青混合料的使用耐久性，集料与沥青的粘附性是影响沥青混合料水稳定性的主要因素，集料与沥青的粘附性不符合规范要求时，必须掺加抗剥落剂提高其粘附性。文章选择我国常用的水泥、胺类抗剥落剂和纳米抗剥落剂，通过常规浸水马歇尔试验、5 d浸水马歇尔试验和10 d浸水马歇尔试验得出，水泥、胺类抗剥落剂和纳米抗剥落剂均可提升沥青混合料的水稳定性，其中，纳米抗剥落剂水稳定性提升最高，性能最优。通过5 d浸水马歇尔和10 d浸水马歇尔试验分析可知，沥青混合料马歇尔稳定度随浸水时间增加而降低，稳定度降低主要集中在前48 h,2天后稳定度降低较小；沥青混合料的水稳定性也不断衰减，胺类抗剥落剂的水稳定性衰减最多，纳米抗剥落剂水稳定性衰减最少。综合评价后得出，纳米抗剥落剂性能最优。     

花岗岩在水泥混凝土路面沥青加铺层中的应用研究

对沥青加铺层表面层的工作特性和材料设计的要求进行了分析,在室内通过对掺加抗剥落剂的改性沥青采取老化措施后进行延长时间的水煮法试验来判定抗剥落剂对花岗岩与改性沥青粘结力的贡献能力;通过沥青混合料马歇尔试验、水稳定性和高温稳定性试验来评价掺加抗剥落剂和水泥替代矿粉措施对花岗岩沥青混合料性能的影响。试验结果表明:仅采用水泥替代矿粉,加铺层花岗岩沥青混合料的水稳定性无法满足要求,而同时掺加Morlife300、PA-1抗剥落剂后,则花岗岩沥青混合料的残留稳定度、冻融劈裂比和动稳定度得到大幅提升。试验路近2年的检测结果表明:试验路段的路表未出现剥落、裂缝及车辙等病害,各项路用性能指标良好。     

不同类型抗剥落剂对花岗岩沥青混合料性能影响研究

为研究不同抗剥落剂对花岗岩沥青混合料的性能影响,该文采用配合比设计阶段向沥青中掺加0、3%的PA-1型抗剥落剂,在级配设计阶段采用0、2%的水泥替代部分矿粉的方式,设计了4种方案进行混合料指标试验,研究了不同抗剥落剂对花岗岩与沥青粘附性以及花岗岩沥青混合料性能的影响。试验结果显示:水泥、PA-1都能显著提高花岗岩与沥青的粘附性;水泥、PA-1可显著改善花岗岩沥青混合料的高温性、低温性以及水稳定性;水泥和PA-1混合使用后对花岗岩沥青混合料性能的改善效果更佳。     

花岗岩集料在沥青路面应用研究进展

为改善酸性花岗岩集料与沥青的黏附性,提升其在沥青路面的应用规模,通过文献调研分析了不同抗剥落剂的黏附机理、花岗岩沥青混合料黏附性、水稳定性的评价方法、路用性能以及应用现状。结果表明:黏附性评价方法实现了定性到定量的转变;水稳定性评价以冻融劈裂为主,抗剥落剂对改善水稳定性、高温稳定性以及低温抗裂性能等路用性能效果存在争议;花岗岩集料主要应用于中下面层,未来应从微细观层次、新型复合抗剥落剂、长期耐久性等方面深入研究。     

不同材料对破碎砾石沥青混合料水稳定性改善效果研究

以AC-20C沥青混合料为例,采用5种不同的水稳定性改善方案进行室内试验,分别对AC-20C沥青混合料的短期水稳定性及混合料老化后的水稳定性进行了研究。试验结果表明:就短期改善效果而言,五种改善措施对沥青混合料的水稳定性均有不同程度的提高,且有一定的变化规律,不同的改善措施均有最佳的剂量,且在各自的最佳剂量下,改善效果有如下关系:0.4%抗剥落剂消石灰+水泥替代85%矿粉水泥替代80%矿粉消石灰替代100%矿粉20%石灰水浸泡;而模拟老化后,五种改善措施对沥青混合料水稳定性的改善效果均有不同程度的降低。添加0.4%的抗剥落剂的混合料在老化后的性能差异最大,达到24%;其他物理改善方案也存在不同程度的降低,其中水泥+消石灰替代矿粉的改善措施,受沥青混合料老化的影响最小,下降仅为2.3%。综合考虑沥青混合料的短期、长期性能,推荐采用消石灰+水泥替代85%矿粉的方式改善沥青混合料的水稳定性。     

抗剥落剂对沥青及沥青混合料性能的影响研究

文章选取一种有机高分子非氨类抗剥落剂,研究了不同掺量的抗剥落剂对沥青和沥青混合料性能的影响,同时进行了沥青的三大性能指标试验与沥青混合料的水稳定性和高温稳定性试验。试验结果表明:抗剥落剂显著提高了沥青的低温性能,降低了沥青和沥青混合料的高温性能,但一定掺量的抗剥落剂能够显著提高沥青混合料的水稳定性,并得出了抗剥落剂的最佳掺量为0.2%。     

改性沥青种类对OGFC路面耐久性影响研究

OGFC路面因其空隙率较大,沥青易老化,导致集料间的黏结力下降,经常出现松散、剥落等情况。沥青种类是影响OGFC路面抗松散性能、水稳定性的主要因素。选取几种不同沥青,利用肯塔堡飞散试验,评价不同种类沥青混合料的抗松散能力和水稳定性,并对不同种类沥青进行成本计算。结果表明:6%掺量SBS改性沥青混合料、4%SBS+4%多聚磷酸酯的复合改性沥青混合料具有较好的抗松散能力和水稳定性。SBS掺量的提高可以明显提高改性沥青混合料的抗松散能力和水稳定性。综合考虑成本和路用性能,推荐在工程上选用高掺量SBS的改性沥青。     

水泥代替部分矿粉对ATB-30沥青稳定碎石水稳定性的影响

文章结合G6高速公路呼包段实际情况,采用浸水马歇尔和冻融劈裂试验,分别对采用部分水泥替代矿粉和添加液体抗剥落剂的ATB-30沥青稳定碎石的水稳定性中进行比较,比较结果表明部分水泥替代矿粉后对改善沥青混合料的水稳定性有明显效果。并分析了水泥填料对沥青稳定碎石青混合料水稳定性的影响     

抗剥落剂对沥青及沥青混凝土的改性作用研究

本文针对不同掺量非胺类有机抗剥落剂A对沥青及沥青混合料性能的影响作用,通过对沥青的感温性、低温性能、高温性能、老化性能分析以及对沥青混合料的水稳定性和高温性能试验分析,试验结果表明,抗剥落剂A对沥青的感温性能,低温性能、老化性能均有良好的改善作用,对沥青及沥青混合料的高温稳定性有害,并且由此确定抗剥落剂的添加量最佳为4%。并且此剥落剂A按照4%的掺量标准应用于山西太长高速路试验路段,结果表明抗剥落剂A对路面的低温稳定性及水稳定性均有一定的改善作用。     

消石灰改善沥青混合料抗剥离性能研究

采用不同的抗剥落剂可以提高集料和沥青之间的粘附性，但不同抗剥落剂对沥青混合料的水稳定性有不同的影响。本文对掺有消石灰和液体抗剥落剂沥青混合料的短期和长期水稳定性能进行了室内试验研究。研究结果表明掺加消石灰沥青混合料的长期抗水损害能力明显提高，且改善程度要优于掺加胺类抗剥落剂的，是一种优良的抗剥落剂。     

PA-1型抗剥落剂对沥青性能的影响

添加有机抗剥落剂能够有效改善沥青混合料的水稳性能,但加入抗剥落剂后对沥青性能的影响还需要进行全面研究。通过对埃索90#基质沥青和SBS改性沥青掺加不同剂量的PA-1型抗剥落剂,分别进行DSR试验和BBR试验,分析了不同剂量抗剥落剂对沥青高温、低温、疲劳试验结果的影响。结果表明,随着抗剥落剂的增加,沥青的高温、低温性能略有下降,而疲劳开裂性能增强。综合考虑各项性能,认为PA-1型抗剥落剂的合适剂量为0.3%。