紫外老化沥青混合料水稳定性研究

为研究沥青混合料紫外老化过程中的水稳定性能,采用实验室模拟紫外环境和自然大气暴露两种老化方式,改进浸水马歇尔试验、冻融循环劈裂试验和浸水车辙试验,实现了沥青路面水损害环境模拟,对不同老化程度的混合料,采用马歇尔残留稳定度、残留劈裂强度比和车辙深度评价其水稳定性能。试验结果表明,随着紫外老化时间延长沥青混合料水稳定性能衰减。试验方法结果表明实验室模拟紫外老化与自然大气老化之间具有一定相关性,采用冻融循环劈裂试验和浸水车辙试验评价紫外老化混合料的水稳定性能更加合理。     

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。     

温拌沥青混合料及其结合料短期老化后的水敏感性

为了探究温拌沥青混合料(WMA)及其结合料短期老化后的水稳定性,制备了Evotherm温拌沥青混合料(Evotherm-WMA),并将其放置于烘箱中进行3种时间(2,4,8 h)与温度(112℃、129℃、146℃)组合条件下的短期老化。采用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验研究了Evotherm-WMA经过不同条件老化后的水稳定性;同时,采用躺滴法检测了经过短期老化后的Evotherm-WMA中提取的沥青结合料与3种测试液体的接触角,得到了老化沥青结合料的表面能。结果表明:EvothermWMA成型初期的水稳定性比热拌沥青混合料(HMA)差;经过一定的老化时间与老化温度后的Evotherm-WMA的水稳定性可以达到或超过HMA;Evotherm温拌沥青结合料的表面能随着老化时间与温度的增加而增加;Evotherm-WMA的浸水马歇尔残留稳定度与其结合料的表面能有较强的线性相关性。     

玄武岩纤维对沥青混合料水稳定性影响的研究

为探讨新型的玄武岩矿物纤维对沥青混合料水稳定性的影响,首先由马歇尔试验和车辙试验确定纤维的最佳掺量,然后按照现行规范JTG F40-2004规定的浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验方法评价玄武岩矿物纤维对沥青混合料水稳定性的改善效果。玄武岩矿物纤维使沥青混合料浸水马歇尔残留稳定度提高了10.3%;在50次和75次压实功下使冻融劈裂抗拉强度比分别提高了16%和15%。由复合材料细观力学的强度和粘度公式及复合材料界面化学理论阐释玄武岩矿物纤维改善沥青混合料水稳定性的基本原理。试验表明,玄武岩矿物纤维对沥青混合料的水稳定性有明显的改善效果。     

盐腐蚀环境下再生玄武岩纤维沥青混合料水稳定性研究

在国内外对盐腐蚀环境下再生玄武岩纤维沥青混合料水稳定性能鲜有研究的情况下,采用现行规范JTG E20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》规定的浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验的方法,对比分析在自来水溶液和高浓度(质量分数为10%)亚硫酸盐腐蚀溶液中玄武岩纤维对再生沥青混合料水稳定性能的改善效果。试验结果表明:在两种试验环境中,再生玄武岩纤维沥青混合料的水稳定性均满足规范要求。玄武岩纤维对再生沥青混合料的浸水马歇尔稳定度提高较大,水溶液中为7.2%,腐蚀溶液中为9.7%;而对浸水马歇尔残留稳定度也有一定的提高,水溶液中为6.4%,腐蚀溶液中为6.6%。在低温冻结和高温融化的环境中,高浓度的盐腐蚀溶液加剧了对再生玄武岩纤维沥青混合料劈裂强度的劣化作用。     

OGFC混合料水稳定性评价方法研究

通过对OGFC混合料的水稳定性的各种试验结果进行比较,发现残留稳定度和冻融劈裂比的试验结果同浸水飞散的试验结果得到的结论是有很大出入的;通过水损坏试验条件的交换,比较不同浸水条件下的稳定度和劈裂值,可以看出,对于OGFC混合料来说,马歇尔稳定度的绝对值本身就比较低,所以其残留比的参考性不大;通过OGFC混合料水稳定性各种试验方式的比较,可以说,以上3种试验都无法反映OGFC混合料实际路面的水稳定性情况,尤其是前两种评价方式,因此,在OGFC混合料设计过程中,浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验是不必要的。     

石灰掺加方式对沥青混合料水稳定性的影响

为了研究不同石灰掺加方式对沥青混合料全生命过程中水稳定性产生的影响,采用干法和湿法两种石灰掺加方式,分别向混合料中掺加集料质量2%的石灰,并设置空白对照组,对比三种沥青混合料在原状、短期老化和长期老化之后的浸水马歇尔残留稳定度和冻融劈裂强度比TSR的变化情况。研究结果表明:在沥青混合料整个使用过程中,两种石灰掺加方式在改善沥青混合料水稳定性方面效果相当,没有明显差别;以这两种方法在沥青混合料中掺加石灰后,混合料的浸水残留稳定度和TSR都有明显的提高,且短期老化后提升最明显。     

短期养生环氧固化行为及混合料性能

为了缩短环氧沥青钢桥面铺装结构的养生时间,达到快速开放交通的目的,对一种自制短期养生环氧树脂结合料及其环氧沥青混合料进行研究。通过傅立叶红外光谱仪、差示扫描量热仪和荧光显微镜研究短期养生环氧树脂的固化行为,通过马歇尔稳定度评价其混合料强度增长情况,通过室内路用性能试验评价其混合料性能。结果显示:环氧树脂结合料固化后特征官能团消失,固化反应完全;其固化过程为自催化反应,升温速率越高固化热越小;实验室固化温度为60℃,在此温度下固化72h后,体系产生交联网络结构;短期养生环氧沥青混合料常温固化96h达到开放交通要求;室内试验马歇尔稳定度可达72kN,浸水残留稳定度比和冻融劈裂强度比均大于95%,70℃车辙动稳定度高达53 000次/mm,最大弯拉应变高于规范指标29%且抗拉强度可达26.7MPa。     

水泥消石灰改善OGFC路面水稳定性试验

通过浸水马歇尔试验与冻融劈裂试验研究添加水泥与消石灰对OGFC混合料水稳定性的影响。结果表明:随着消石灰掺量的提高,OGFC混合料的浸水马歇尔残留稳定度和冻融劈裂强度比均增长,在掺量为4.2%时均达到最大值;随水泥掺量的提高,OGFC混合料的浸水马歇尔残留稳定度和冻融劈裂强度比均存在峰值;推荐OGFC-13混合料中掺加4.2%的消石灰以提高OGFC混合料的水稳定性。     

布敦岩沥青混合料路用性能研究

对布敦岩沥青、A-70沥青、SBS改性沥青混合料进行对比试验,研究布敦岩沥青混合料的路用性能。车辙试验、旋转加载轮辙仪试验结果表明,岩沥青可以明显提高沥青混合料的高温性能,与A-70沥青混合料相比,其动稳定度提高64%;浸水马歇尔和冻融劈裂试验结果表明,岩沥青的冻融劈裂抗拉强度比、残留马歇尔稳定度和水稳定性明显高于A-70沥青混合料,与SBS改性沥青混合料大致相当;采用Semi-Circular Bending(SCB)方法的疲劳试验结果显示,岩沥青可以大大提高混合料的疲劳寿命,其疲劳性能甚至好于SBS改性沥青混合料。     

沥青混合料水稳定性评价方法研究

马歇尔试件成型时采用不同击实次数,使试件空隙率控制在5 %～6 %这一抗水损害最不利状态下,并分别进行了浸水马歇尔试验、真空饱水马歇尔试验和冻融劈裂试验.研究表明,浸水马歇尔试验和真空饱水马歇尔试验无法模拟实际路面上空隙水受行车荷载作用对沥青膜的挤压破坏作用,不能准确地评价沥青混合料的水稳定性.而真空饱水率与冻融劈裂强度比之间存在良好的相关性,在饱水率为1.5 %～2.0 %时进行冻融劈裂试验可以较好的模拟沥青路面空隙水的存在状态和受力情况.因此,采用合理饱水率范围内冻融劈裂强度比来评价沥青混合料的水稳定性将更加可靠.     

玄武岩纤维沥青混合料水损伤衰变规律分析

为分析高温—水浴耦合作用下,玄武岩纤维对沥青混合料抗车辙形变能力和抗水损伤衰变性能的影响。采用PMW汉堡车辙试验,改变水浴温度和车轮行驶速度等试验条件对掺加和不掺玄武岩纤维的沥青混合料板块试件在浸水环境下的水稳定性和抗车辙性能进行评价。试验结果表明,玄武岩纤维可以提高沥青混合料在高温—水浴耦合作用下的水稳定性能和抗车辙性能。通过灵敏度分析得到随着水浴温度的波动,玄武岩纤维沥青混合料的抗车辙变形能力衰减最大。     

沥青混合料水稳性与粘附性实验方法相关性的灰关联分析

用灰关联理论分析了不同的沥青与集料粘附性实验方法与沥青混合料水稳性的相关关系,结果表明在水煮法、水浸法、光电比色法及SHRP净吸附法中,水浸法试验结果与沥青混合料水稳性相关关系最好,而水煮法最差。虽然SHRP净吸附法能够量化评定沥青与集料的兼容性,试验结果与沥青混合料水稳定性相关关系也比较好,但该法试验条件较严格,试验操作亦较复杂。鉴于此,建议在工程中应优先考虑水浸法作为沥青与集料粘附性的评价指标。     

Sasowam温拌沥青混合料路用性能研究

通过马歇尔试验法对Sasowam温拌沥青混合料（S-WMA）组成进行了设计,并通过车辙试验、浸水马歇尔试验和弯曲试验,研究了温拌沥青混合料的路用性能。结果表明:S-WMA具有良好的高温稳定、水稳定性和低温抗裂性,且Sasowam改性剂能显著提高混合料的高温稳定性,仅略微降低了水稳定性和低温抗裂性。     

废旧电池粉末改性沥青的微观特性及其性能

为研究废旧电池粉末改性沥青的可行性，分别将不同掺量的废旧电池粉末加入70^#沥青中，以制备废旧电池粉末改性沥青，并对比基质沥青与SBS改性沥青进行性能评价。借助X射线衍射仪（XRD）、红外光谱仪（FTIR）、扫描电镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）等研究废旧电池粉末改性沥青的化学组成与微观结构，分析废旧电池粉末改性机理；采用三大指标、布氏黏度试验对废旧电池粉末改性沥青的常规性能指标进行测试；通过动态剪切流变仪（DSR）、多重应力蠕变（MSCR）试验评价废旧电池粉末改性沥青的流变特性；利用车辙试验（70℃）与短期老化前后的浸水马歇尔试验分析废旧电池粉末改性沥青混合料的高温稳定性及老化前后的水稳定性。研究结果表明：废旧电池粉末以C为主要成分，并含有极少量金属氧化物，其颗粒表面有较多的褶皱与凹槽；废旧电池粉末改性沥青表面存在"蜂巢"结构，且随着掺量增加，其粗糙度呈上升趋势，沥青针入度逐渐降低，软化点提升，延度略微降低，黏度逐渐增加；相同温度下，随着掺量增加，废旧电池粉末改性沥青的动态剪切模量G^*明显提高且始终高于70^#沥青，但略低于SBS改性沥青；废旧电池粉末改性沥青混合料动稳定度与残留稳定度逐渐增大；废旧电池粉末改性沥青的方式属于物理共混，该成分可使沥青的高温性能得到改善，改善程度未及SBS改性沥青，但相差幅度不大；废旧电池粉末改性沥青表面粗糙程度较大，意味着其拥有较大的比表面积，能增强沥青与集料间的黏附能力，从而提高了沥青混合料的高温稳定性与水稳定性。     

生物沥青混合料路用性能研究

介绍了生物沥青的制备方法，采用马歇尔试验及车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔及冻融劈裂试验，分别探讨了生物沥青混合料的高、低温性能及水稳定特性并与#70沥青作对比。结果表明，生物沥青结合料的高温性能很好，但低温和水稳性能有待改善。     

RK改性沥青混合料在中江高速公路路面养护工程中的应用

为了研究RK改性沥青混合料的路用性能,在广东中江高速公路路面养护工程中现场取样,利用室内浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、浸水飞散试验评价了RK改性沥青混合料的水稳定性,利用车辙试验评价了RK改性沥青混合料的高温稳定性,采用小梁弯曲试验评价RK改性沥青混合料的低温抗裂性能,并分析了RK改性沥青混合料经济和环保效益。结果表明:与SBS改性沥青(PG76)混合料相比,RK改性沥青混合料的高温稳定性能和水稳定性改善明显,路用性能优良。     

半柔性路面材料级配设计与性能研究

以体积法设计母体沥青混合料矿料级配,结合马歇尔、谢伦堡析漏和肯塔堡飞散试验确定混合料沥青用量。通过室内试验(车辙试验、浸水马歇尔试验)以及实验段现场性能检测(抗滑性能试验、渗水性能试验)评价其综合路用性能。结果表明,半柔性路面材料具有优良的高温稳定性、水稳定性和抗渗水性,但其抗滑性能稍显不足。     

环氧沥青混合料路用性能指标对比分析

通过车辙试验、小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验,对比分析了国产环氧沥青混合料和美国环氧沥青混合料在高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性等路用性能方面的差异。试验结果表明,与美国环氧沥青混合料相比,国产环氧沥青混合料的高温稳定性虽然较差,但是低温抗裂性和水稳定性均优于美国环氧沥青混合料。     

OGFC沥青混合料水稳定性能试验研究

为了研究多空隙沥青混合料的水稳定性能及其影响因素,采用2种沥青,通过标准马歇尔试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验,分别分析OGFC—13及OGFC—16的水稳定性能。结果表明：良好的沥青品种能够明显提高OGFC沥青混合料的水稳定性能;随着沥青混合料空隙率的增大,OGFC的水稳定性降低,控制良好的空隙率能够保证OGFC沥青混合料的水稳定性。