高弹改性沥青混合料疲劳性能研究

以广州至清远高速公路水泥混凝土路面加铺沥青层工程为依托,对高弹改性应力吸收层进行沥青和沥青混合料两个方面的疲劳试验;采用G× sinδ疲劳因子和弹性恢复来评价高弹改性沥青的抗疲劳性能;采用冲击韧性试验和四点弯曲疲劳试验验证混合料的抗疲劳性能,发现二者之间具有良好的相关性;同时将高弹改性沥青的各项疲劳指标和70#基质沥青...     

新型防水密实性改性沥青混凝土S-MAP5性能试验研究

为研究一种新型防水密实性改性沥青混凝土S-MAP5的性能,采用高黏、高弹及高黏弹改性沥青拌和S-MAP 5沥青混合料,通过混合料体积指标测定以及渗水试验、冻融劈裂试验、车辙试验、低温弯曲等试验对其性能进行了对比;结合已有浇筑式沥青混凝土GA及环氧沥青混凝土EAC的研究资料,比较了GA、EAC、S-MAP5等3种沥青混凝土路用性能差异。结果表明,3种S-MAP5混合料的防水、抗水损坏性能接近,但当采用高黏弹改性沥青时,其高温抗变形、低温抗开裂等性能明显优于采用高黏及高弹改性沥青;高黏弹改性沥青S-MAP5的高温抗变形性能优于GA,略劣于ECA,其低温抗开裂性能优于GA及EAC。     

高弹改性沥青在钢桥面铺装中的应用研究

针对目前钢桥面铺装面层沥青混合料容易产生疲劳开裂的问题,根据沥青混合料粘弹原理中的累积耗散能和滞后环线理论,提出通过降低沥青混合料每次滞后环线的损失能量从而提高沥青混合料疲劳寿命的观点.根据此原理开发了高弹改性沥青,对高弹改性沥青的高低温性能以及疲劳性能进行了试验验证,高弹改性沥青混合料的低温变形能力有很大的提高,-10℃低温大梁弯拉应变大于10 000με,4点弯曲小梁疲劳寿命比普通改性沥青混合料的疲劳寿命有了很大的提高,1 000με疲劳寿命达到190万次,是普通混合料的疲劳寿命的20倍左右.     

超弹改性沥青裂缝阻断层混合料路用性能研究

为减少裂缝等病害对在役高速公路路面加铺排水沥青面层使用效果的影响,采用SBS改性沥青和超弹改性剂,并结合混合料级配设计方法,设计和研究了一种超弹改性沥青裂缝阻断层混合料AC-5。通过四点弯曲疲劳试验、动稳定度试验、小梁低温弯曲试验对其抗疲劳性能、高温性能和低温性能进行评价分析。结果表明:在20℃、1000με的应变控制模式下,超弹改性沥青裂缝阻断层混合料疲劳寿命超过了200000次,动稳定度达到5522次/mm,小梁低温弯曲应变为7599με,相比常规改性沥青混合料,具有抗疲劳性能优异以及较好的高温稳定性和低温抗裂性。最后,确定了裂缝阻断层的施工工艺,铺筑了479 m的试验路,通过铺筑2个月后和1年后的现场观测可知裂缝阻断层应用情况良好。     

高弹沥青SMA钢桥面铺装性能研究与应用

对高弹沥青和SBS沥青进行了性能对比,通过SMA混合料水损害试验、高低温试验、疲劳试验等,对比分析了高弹沥青SMA和SBS改性沥青SMA的性能,说明了高弹沥青SMA用于钢桥面铺装的可行性.试验结果表明,高弹沥青相对SBS沥青具有较大的针入度和延度；高弹沥青PG分级比普通SBS沥青高低温均高出一个等级；高弹沥青SMA在-...     

复合浇注式沥青混合料铺装性能分析

结合南京长江第四大桥钢桥面铺装工程,基于复合浇注铺装技术,通过贯入度试验和刘埃尔流动度试验确定初始最佳沥青含量,由高温车辙试验和低温弯曲试验确定最佳沥青含量.并通过刘埃尔流动度试验、高温车辙试验、低温弯曲试验、复合件疲劳试验进行路用性能检验.研究结果表明:沥青含量为8.3％的浇注式沥青混合料具有优良的抗老化性能、抗疲劳性能,下层浇注与上层高弹改性组成的复合结构具有优良的路用性能.     

集料类型和级配类型对高粘弹改性沥青混合料高温稳定性的影响

分别采用玄武岩、凝灰岩、花岗岩3种集料与AC-13、SMA-13、改进型OGFC-10(简称IOGFC-10)、TYPE-B、OGFC-10 5种级配组成15种高粘弹改性沥青混合料,通过车辙试验对其高温稳定性进行评估,分析集料类型和级配类型对高粘弹改性沥青混合料高温稳定性的影响。结果表明,集料类型和级配类型对高粘弹改性沥青混合料的高温稳定性都有影响;集料类型和级配类型合理组合制备的高粘弹改性沥青混合料具有优良的高温稳定性。     

严寒地区高黏高弹改性沥青应力吸收层沥青混合料路用性能研究

为解决河北省张家口市北部坝上地区沥青路面反射裂缝严重的问题,以高黏高弹改性沥青应力吸收层为研究目标,通过沥青的常规试验和PG分级试验来评价3种不同的应力吸收层沥青结合料,并对3种沥青混合料的路用性能进行了研究。通过室内试验结果表明,高黏高弹改性沥青的常规技术指标要明显高于常规改性沥青,PG分级也高于常规改性沥青。与普通改性沥青应力吸收层沥青混合料相比,高黏高弹改性沥青应力吸收层沥青混合料具有更好的路用性能。     

不同改性沥青的OGFC混合料路用性能指标研究

以高粘沥青和SBS改性沥青为例,通过车辙试验、冻融劈裂试验和低温弯曲试验等室内试验,测试和评价高粘沥青混合料及SBS改性沥青混合料的路用性能指标,对比研究不同改性沥青对OGFC混合料路用性能的影响。研究结果表明:不同改性沥青对OGFC混合料路用性能影响不同,高粘沥青在OGFC混合料中的应用效果优异,其高、低温性能和抗飞散、抗水损性能均优于SBS改性沥青混合料。     

高比例RAP热再生沥青混合料黏弹性试验

为了研究高比例RAP热再生沥青混合料的黏弹性能,采用动态模量试验对其进行性能试验,分析了混合料动态模量|E*|、相位角φ、抗车辙因子|E*|/sinφ等指标随荷载作用频率和温度的变化规律。同时,利用黏弹性材料的"时间—温度等效原理",结合最小二乘法回归了混合料的动态模量主曲线。结果表明:高比例RAP热再生沥青混合料的黏弹性能非常明显,在低温高频时,混合料表现出更多的弹性性能,在高温低频时,混合料的黏性性质更为明显。     

寒冷地区沥青混合料老化后的低温弯曲特性分析

沥青混合料在施工与使用过程中必然受到老化影响,导致其使用性能衰变。通过短期热老化和长期热老化后的沥青混合料低温弯曲蠕变和弯曲试验,分析了老化过程、沥青种类、沥青用量、矿料级配等对寒冷地区沥青混合料低温弯曲特性的影响。试验得出,短期老化对沥青混合料低温弯曲特性的影响明显,沥青种类、沥青用量和矿料级配的影响程度与新拌混合料有所不同。结果表明,寒冷地区沥青混合料设计中应考虑老化对混合料低温弯曲特性的影响,可以用短期老化后的0℃弯曲蠕变试验评价混合料老化后的低温抗裂性能。     

沥青混合料四点弯曲疲劳试验方法及夹具改进

综合介绍了沥青混合料四点弯曲小梁试件疲劳试验方法.在开展了近千次沥青混合料四点弯曲疲劳试验的基础上,分析评价了夹具的设计、疲劳试件的制备、疲劳试验的控制等环节中可能存在的影响沥青混合料四点弯曲疲劳试验结果的因素.并提出了保证和提高四点弯曲疲劳试验结果精确性的操作方法与相关建议.     

高黏剂对高黏弹改性沥青宏观性能和微观结构的影响

通过常规性能试验、动力黏度试验、弹性恢复试验和Brookfield黏度试验，研究了高黏剂种类和掺量对高黏弹改性沥青宏观性能的影响，利用荧光显微镜探究了改性沥青微观结构变化，评价了自主研发的高黏剂制备的STC-10高黏弹沥青混合料路用性能。结果表明：不同类型高黏剂均能显著降低改性沥青针入度，提高软化点和延度，但对60℃动力黏度和135℃黏度有不同影响。高黏剂掺量提高导致改性沥青中零散的聚合物微粒向网络结构转变，网络结构间出现明显过渡区，对改性沥青高低温性能的增强具有重要作用。STC-10沥青混合料各项性能指标均满足相关规范技术要求，证明高黏弹改性沥青和STC-10级配在超薄罩面中应用具有可行性。研究成果为新型高黏弹改性沥青在同步超薄罩面中的应用提供了科学依据。     

盐—冻融循环作用下废旧轮胎橡胶粉改性沥青混合料性能研究

该文采用三轴蠕变试验和低温小梁弯曲试验,以蠕变速率、5 000次循环对应的应变、抗弯拉强度、最大弯拉应变、弯曲劲度模量、应变能密度等指标对盐冻循环条件下热拌、温拌沥青混合料的高、低温性能进行了研究。结果表明:沥青混合料在经历盐冻融循环后,蠕变速率和5 000次循环对应的应变都增大,高温性能下降,且冻融循环次数相较于盐溶液浓度对沥青混合料高温性能影响更大;抗弯拉强度、最大弯拉应变、应变能密度显著降低,弯曲劲度模量增大,低温性能降低,且盐冻融循环作用的初期,各指标衰变程度较大;盐溶液浓度在10%附近时,对沥青混合料的高、低温性能影响最大;温拌沥青混合料的高、低温性能都优于热拌沥青混合料。     

废旧塑料橡胶复合改性沥青路用性能及其环境效应研究

该文首先通过室内试验测试了废旧塑料橡胶复合改性沥青混合料SUP13的路用性能,通过车辙试验、低温弯曲破坏试验、冻融劈裂试验、四点弯曲疲劳试验研究其高、低温性能、水稳定性、抗疲劳性能。结果显示:塑胶改性沥青混合料的路用性能略优于SBS改性沥青。同时,运用全寿命环境模型(Life Cycle Assessment Model)评估废旧塑料橡胶复合改性沥青混合料的环境效应,结果表明其能源消耗少,更具环境优越性。     

排水沥青混合料高粘沥青类型的对比和评价研究

高粘沥青是排水沥青混合料的核心材料。文中采用星型和线型SBS改性沥青制备高粘沥青,在此基础上,室内成型OGFC-13排水沥青混合料,并对沥青混合料的路用性能进行研究。通过往复车辙轮碾压试验、低温弯曲梁试验、冻融劈裂试验和浸水飞散试验进行对比。结果表明,采用星型SBS制备的排水沥青混合料各项路用性能均优于线型SBS排水沥青混合料。     

复合浇注式钢桥面沥青铺装的路用性能

为评估钢桥面复合浇注式铺装的路用性能,基于南京四桥开展了直馏硬质沥青浇注式混凝土与高弹改性沥青AC混合料设计及性能验证,通过车辙试验、低温弯曲试验、疲劳试验与变形协调试验对复合铺装结构进行研究。结果表明:复合浇注式铺装具备优异的低温抗裂性能、疲劳性能与变形协调性能,且高温抗车辙性能良好;通车运营4年后,桥面铺装性能优良,为国内类似工程项目提供有益借鉴。     

钢桥面浇注式沥青+改性沥青SMA铺装结构疲劳抗裂性能评估

为评价钢桥面铺装材料抗疲劳开裂性能,采用四点弯曲试验进行不同温度和应变条件下的高弹改性SMA10疲劳试验,建立不同温度下的疲劳行为方程;通过有限元模型提取铺装层顶面最大弯拉应力,计算SMA10在不同温度区间疲劳损伤度,建立钢桥面铺装疲劳开裂预估模型。研究结果表明,温度和应变对钢桥面铺装开裂影响显著;温度每升高10℃,高弹改性SMA10的疲劳寿命提高4~5倍;应变条件和疲劳寿命之间具有很好的指数函数关系,其相关性系数均大于0.9;通过预估模型结果表明,浇注式沥青混合料GA10+高弹改性沥青SMA10结构的疲劳开裂寿命为16年,其预估结果为钢桥面铺装方案的选择提供了理论依据。     

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。     

低黏高弹改性沥青及其混合料性能研究

针对目前已有的超薄磨耗层技术,以保证沥青高温稳定性且大幅提高其低温抗裂性和疲劳性能为目的,自主研发一种低黏高弹改性沥青,并对其胶结料及混合料性能进行研究。试验结果表明,低黏高弹改性沥青具有高软化点、低黏度和高弹性,施工和易性良好;该沥青的PG分级为PG76-18,具有良好的高温流变性能及低温性能;低黏高弹改性沥青混合料EMC-10具有良好的高温稳定性、水稳定性,同时具有优异的低温抗裂性和疲劳性能,可适用于高弹高强超薄罩面。