基于低标号沥青颗粒掺配技术的耐久性高模量沥青混合料应用研究

采用高模量沥青混合料是解决沥青路面车辙病害的有效途径之一,而通过优选沥青胶结料、调整混合料级配和掺加外掺剂等技术均可以实现沥青混合料的高模量。依托实体工程,采用低标号沥青颗粒与70号道路沥青复配技术来改善沥青胶结料,并借鉴法国高模量沥青混合料设计思路进行高模量沥青混合料设计研究。研究表明,该混合料满足高模量沥青混合料技术要求并具有优良的路用性能。     

高模量沥青胶结料评价指标的研究

对4种高模量改性剂制备的高模量沥青胶结料进行常规性能和PG性能试验。结果表明:高模量沥青胶结料的高温性能优于SBS改性沥青和70号沥青,低温性能不如SBS改性沥青,与70号沥青相当。在总结国内外高模量沥青胶结料评价体系的基础上,提出高模量沥青胶结料评价指标的建议值:25℃针入度为20~50(0.1 mm),软化点大于70℃,满足PG76—16性能分级要求,且60℃条件下原样沥青的G大于10000Pa。     

高模量沥青混合料配合比设计及路用性能

针对湿热地区高温稳定性不足、易出现车辙病害的现状,提出了一种通过添加外掺剂改性的方法以提高沥青混合料的高温性能,在机理分析、级配优化的基础上,通过调整传统的室内拌合工艺,开展了路用性能验证分析。结果表明:高模量改性剂对沥青胶结料的改性机理在于通过增强沥青胶结料的抗变形能力和弹性性质,以提升沥青胶结料的高温抗车辙性能;采用高模量外掺剂改性后,沥青混合料的高温性能较大提升,超过规范要求水平,且水稳定性能及低温性能也在较优水平。     

高模量改性沥青高温性能的优化评价

通过DSR试验,对3种沥青胶结料(70号基质沥青、ZQ-2和ECB高模量改性沥青)的高温性能进行了研究。从流变模型与试验数据分析了车辙因子G*(sinδ)-1评价改性沥青高温性能的不足,运用改进型车辙因子G*(sinδ)-9和等抗车辙因子临界温度评价高模量改性沥青的抗车辙能力,并通过沥青混合料的车辙试验和静态蠕变对改进型车辙因子的有效性和相关性进行了验证。结果表明:ZQ-2高模量改性沥青的高温性能优于ECB;G*(sinδ)-9考虑了高模量改性沥青变形的延迟弹性,且与沥青混合料的高温性能指标相关性高,作为高模量改性沥青的高温评价指标更合理。     

高模量改性沥青胶结料和混合料的高温性能研究

采用70~#沥青外掺质量分数9.0%的RK300高模量剂自制高模量改性沥青(RK300-HMMA),以70~#沥青和SBS改性沥青作为参照对象,采用动态剪切流变仪对自制的RK300-HMMA高温流变特性开展对比研究,并通过混合料的高温稳定性试验对胶结料的高温流变试验评价结果进行验证分析。研究结果表明,原样RK300-HMMA比70~#沥青的等车辙因子临界温度(T_C)增加42.2℃,高温PG分级提高六个等级,掺加质量分数9.0%的RK300高模量剂能够显著改善70~#沥青的高温性能。RK300-HMMA的温度敏感性与SBS改性沥青基本相当,综合高温性能优于SBS改性沥青,但其高温弹性变形能力仍不如SBS改性沥青。动稳定度DS和单轴贯入强度■试验结果表明,RK300高模量改性沥青混合料高温条件下的抗车辙变形能力最强。胶结料的车辙因子G~*/sinδ、等车辙因子临界温度T_C、不可恢复蠕变柔量J_(nr)与剪切应变S和混合料的DS、■在评价高模量改性沥青的高温性能结果上具有一致性。     

高模量沥青胶结料技术指标的试验分析

本文对通过添加A、B、C、D等四种高模量外掺剂的高模量沥青胶结料,选用针入度、粘度和SHRP胶结料评价体系进行试验,分析了不同类型高模量外掺剂对高模量沥青胶结料的性能影响。通过对国内、国外沥青胶结料技术指标体系进行现状调查,结合上述试验结果,提出了高模量沥青胶结料技术指标体系和要求。     

基于加速加载试验的青川岩沥青改善沥青混合料高温稳定性评价

为评价青川岩沥青对沥青混合料高温性能的改善效果,分别制备了70-A道路石油沥青、SBS改性沥青、青川岩沥青改性沥青和青川岩沥青与SBS复合改性沥青四种胶结料的沥青混合料,以1/3比例尺加速加载试验设备为基础试验平台,对"AC-10+AC-16"双层沥青混合料复合车辙试件进行高温稳定性试验,并与常规车辙试验结果进行了对比。结果表明:基质沥青经青川岩沥青改性后,其沥青混合料动稳定度约增加40%,高温稳定性得到较大程度的改善,SBS改性沥青经青川岩沥青改性后,其沥青混合料动稳定度增加5%～10%,高温稳定性改善效果不明显。不同类型沥青胶结料对沥青混合料高温稳定性贡献优劣顺序为:青川岩沥青与SBS复合改性沥青,SBS改性沥青,青川岩沥青改性沥青,道路石油沥青70-A。经青川岩沥青改性后其沥青混合料用作上面层,抗车辙性能较其作为下面层更为显著; 1/3比例尺加速加载全厚度车辙试验车辙随时间的过程曲线与等厚度常规车辙试验基本一致,加速加载试验能更准确表征沥青混合料或路面高温抗车辙性能及其性能衰减规律。     

稳定型橡胶沥青厂拌热再生混合料性能研究

为提升厂拌热再生沥青路面的使用性能,探索应用稳定型橡胶沥青改善再生混合料综合性能。在试验对比70#道路石油沥青、SBS改性沥青、传统湿法橡胶沥青以及稳定型橡胶沥青等胶结料性质的基础上,基于高模量混合料组成原理对橡胶沥青再生料进行了配合比设计。通过基本性能试验、高温车辙、低温弯曲、冻融劈裂及半圆弯曲试验探究了稳定型橡胶沥青再生料的路用性能。结果表明:稳定型橡胶沥青在针入度、软化点和弹性恢复率等指标方面与SBS改性沥青接近,施工和易性和存储稳定性显著优于传统湿法橡胶沥青;在旧料掺量低于50%的条件下,稳定型橡胶沥青再生混合料的各项路用性能均满足规范要求,高温、低温稳定性及水稳定性得以兼顾;随着旧料掺量的提高,稳定型橡胶沥青再生混合料动态模量、高温抗车辙能力、抗水损能力提高,低温稳定性及抗裂性能有所下降。     

沥青胶砂重熔对自密实沥青混凝土的性能影响研究

针对预拌沥青混凝土施工新技术，对不同温度下PmB沥青胶结料的老化性能以及重熔前后沥青混合料的性能参数变化进行了研究。结果表明:PmB沥青胶结料老化温度低于200℃时，沥青的性能相对稳定，重熔后沥青胶结料性能仍满足技术要求；重熔后的沥青混凝土，低温性能、水稳定性基本不受影响、高温稳定性提高、空隙率上升，混凝土各项性能指标仍满足技术要求。     

抗车辙沥青混合料技术经济评价

为选择满足沥青路面抗车辙要求的沥青混合料,采用高模量剂、抗车辙剂、30^#沥青和70^#沥青设计AC-25沥青混合料,通过高温稳定性、低温抗裂性能与水稳定性试验进行技术性能评价,通过混合料材料组成进行经济性评价。结果表明,高模量剂、抗车辙剂沥青混合料与30^#沥青混合料均具有良好的抗车辙能力;抗车辙剂沥青混合料的低温抗裂性能优于高模量剂沥青混合料;抗车辙剂、高模量剂沥青混合料的水稳定性优于30^#、70^#沥青混合料;30^#沥青混合料的材料成本低于高模量剂、抗车辙剂沥青混合料;抗车辙剂沥青混合料的综合性能最好。     

高模量沥青结合料路用性能研究

通过对70号基质沥青中添加不同的改性剂来得到高模量改性沥青,进行正交试验方法确定各改性剂的掺量,得出掺加20%湖沥青+6%PE+20%岩沥青+2%SBS的高模量改性沥青满足性能要求;对AH-50、SBS改性沥青、高模量(HM)改性沥青进行SHRP性能比较试验,通过比较可得HM改性沥青具有良好的高温性能。     

HM-I/SBS复合改性高模量沥青混合料性能研究

HM-I（复合高模量剂）/SBS复合改性沥青综合了高模量沥青与SBS改性沥青的优势，能显著提升混合料的高温性能。采用残留稳定试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验、车辙试验、四点弯曲疲劳试验及动态模量试验，分析HM-I/SBS复合改性高模量沥青混合料的路用性能及动态力学性能，并与基质沥青+硬质沥青颗粒及HM-I/基质沥青所制备的混合料进行对比。结果表明，HM-I/SBS复合改性高模量沥青混合料的高温性能、低温性能、水稳定性、抗疲劳性能及动态模量值更为优异，且各项技术指标均满足高模量沥青混合料的需求。     

水-温相互作用下高模量沥青混合料路用性能研究

为减少沥青路面病害的形成,延长其使用年限及服务水平,引入高模量沥青混合料理念,从矿料级配、含水率、试验温度、养生周期、高模量剂种类及掺量等方面对高模量沥青路面的高温抗车辙、低温抗开裂及抗水损害性能等进行研究。结果表明,矿料级配相同时,高模量剂种类及掺量对混合料油石比的影响较小;相同条件下,AC-20C沥青混合料的高温性能较好,AC-13C沥青混合料的低温及水稳定性能较好;RA高模量剂对2种混合料高温及水稳定性能的改善效果最优,PR.M高模量剂对2种混合料低温性能的改善效果最优。     

高模量沥青混合料动态模量分析

针对黄延高速公路扩能工程中沥青路面的设计要求,在试验验证高模量沥青混合料常规路用性能的基础上,对混合料进行动态模量试验分析其综合性能。结果表明,高模量剂对提高沥青混合料高温抗车辙能力效果明显。在高频区域、低频区域高模量剂沥青混合料动态模量均比90#沥青混合料和SBS改性沥青混合料高,即其抗高温或低频加载能力强。     

20号硬质沥青混合料性能试验研究

低标号硬质沥青具有针入度小、软化点高、粘度大的特点,其混合料高温稳定性及水稳定性优越、低温抗裂性略差。本文采用高模量沥青混合料配合比设计方法对HMAC-20C及HMAC-20F两种级配20号硬质沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性及动态模量进行了试验研究,结果表明20号沥青混合料各项路用性能均满足规范要求,且动态模量满足高模量沥青混合料的技术指标要求。     

玄武岩纤维对高模量沥青混合料路用性能影响研究

通过室内性能试验对6组沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和抗疲劳性能进行综合评价,分析玄武岩纤维对高模量沥青混合料的改善机理和对高模量沥青混合料路用性能的影响.结果表明,高模量沥青混合料具有良好的高温稳定性、抗水损害和抗疲劳性能,但低温性能不佳;掺入玄武岩纤维能提高高模量沥青混合料的高温抗车辙、低温抗开裂能力...     

发泡温度对泡沫温拌橡胶沥青高温性能的影响

为了探究橡胶沥青的发泡温度对泡沫温拌橡胶沥青高温性能的影响,通过软化点值以及DSR温度扫描试验获得的破坏温度值,评价不同沥青发泡温度下的泡沫温拌橡胶沥青胶结料的高温性能。并分别采用不同发泡温度下得到的泡沫温拌橡胶沥青胶结料进行混合料的拌制,通过空隙率试验和车辙试验对泡沫温拌橡胶沥青混合料的压实性和高温稳定性进行评价。试验结果表明:橡胶沥青发泡温度对泡沫温拌橡胶沥青的高温性能具有重要的影响,橡胶沥青发泡温度低于180℃时,发泡效果较差。橡胶沥青胶结料在发泡温度为185~190℃的情况下,所得到的泡沫温拌橡胶沥青胶结料及泡沫温拌橡胶沥青混合料的压实性和高温性能最优。当发泡温度再升高时,其高温性能变差。     

彩色排水性沥青混合料室内试验研究

为提高彩色排水性沥青混合料在机动车道上的应用效果,室内研究了高SBS掺比、高芳烃CA含量橡胶油、掺入有机降黏剂的彩色胶结料性能指标,通过配合比设计,制备彩色OGFC-13沥青混合料,并对混合料进行路用性能试验。结果表明,上述彩色胶结料具有满足规范规定的软化点、135℃运动黏度等技术指标,利用其制备的彩色OGFC-13沥青混合料也具有符合规范规定的技术指标。该结果可用于指导彩色排水性沥青混合料的制备和生产。     

沥青混合料施工用防粘隔离剂研究

为解决沥青混合料高温施工过程中与施工器具之间粘附作用,避免传统隔离剂对混合料质量产生不良影响,研究开发出高温耐久型低表面能隔离剂。通过隔离效果试验、隔离剂对沥青胶结料性能影响试验和隔离剂对沥青混合料性能影响试验对其性能进行验证。结果表明,本研究开发的高温耐久型低表面能隔离剂相比于目前沥青混合料施工中常用的植物油隔离剂隔离效果明显且更为持久,同时该隔离剂的加入对于沥青胶接料和沥青混合料的各项指标影响十分有限,完全符合使用要求。     

新型沥青混凝土添加剂Sasobit的性能研究

该文首先对新型添加剂Sasobit进行了不同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、弹性恢复试验及直接拉伸(DTT)试验,结果表明添加Sasobit对于沥青胶结料的感温性、高温性能及低温性能都有较大的提高。然后对加入Sasobit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,结果表明,Sasobit对沥青混合料的高温稳定性提高比较显著,而沥青混合料的低温抗裂性、抗疲劳性能和水稳定性能变化不大。