基于双重改性的沥青混合料抗车辙剂应用机理分析

试验发现高温拌和时沥青混合料中加入的抗车辙剂可部分溶解于沥青中,而大部分与矿料相混合。基于此,论文提出双重改性原理,阐述分析抗车辙剂大幅度提高沥青路面或机场跑道高温稳定性的原因所在。改性途径之一在于溶解于沥青中的抗车辙剂能从多方面影响沥青的技术性能,如提高沥青黏稠性和高温稳定性,同时保持沥青的低温性不受影响。改性途径之二是未溶解于沥青中的抗车辙剂在高温拌和时,以黏流体状态将矿料颗粒胶结在一起,不仅强化矿料颗粒之间的黏结程度,同时黏聚在一起的矿料颗粒以聚集团的形式,使原有沥青混合料由悬浮结构向准骨架嵌挤结构转换,进一步提高沥青混合料的高温稳定性。间接剪切试验表明,抗车辙剂沥青混合料的c、φ值在不同温度条件下都有显著提高,直接验证了抗车辙剂双重改性机理。     

抗车辙剂种类对不同沥青混合料性能影响研究

为了给国内夏季高温地区沥青路面推荐较优的抗车辙剂,本文采用室内单轴蠕变试验、车辙试验和Marshall试验,以粘性劲度模量、动稳定度和稳定度为评价指标,对比研究了高温条件下法国PRPLAST.S、德国路孚8000和国产海川车辙王三种不同品牌的抗车辙剂,对70号A级基质沥青、SBS改性沥青和110号A级基质沥青三种沥青混合料的高温稳定性能影响。研究结果表明:70号A级和110号A级基质沥青混合料在法国PRPLAST.S抗车辙剂的作用下,其粘性劲度模量、Marshall稳定度和流值达到最优。SBS改性沥青混合料在国产海川车辙王抗车辙剂的作用下,在三种试验中性能表现最优。当沥青路面采用70号A级和110号A级基质沥青时,建议使用法国PRPLAST.S抗车辙剂作为添加剂;当沥青路面采用SBS改性沥青时,建议使用国产海川车辙王抗车辙剂作为添加剂。     

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。     

Influencing Factors of Shear Strength of Asphalt Mixture

为了有效控制车辙的产生,对影响沥青混合料抗剪强度的因素进行系统分析.结合实际工程,通过三轴剪切试验,对温度、成型方法、胶结料类型、混合料类型和集特级配对沥青混合料抗剪强度的影响进行了研究,同时对车辙试验和三轴剪切试验的一致性进行了分析.研究结果表明:随着温度的降低,沥青混合料的剪切强度变大.采用高粘度改性沥青、旋转成型方法、高性能沥青混合料Superpave设计方法,加强施工过程原材料质量和级配控制可以有效提高沥青混合料的抗剪强度,减少车辙病害的发生.车辙试验和三轴剪切试验具有良好的一致性.三轴剪切试验从力学角度更具体地体现沥青混合料的高温特性,并能够同结构设计联系起来,控制沥青路面的剪切变形.     

抗车辙剂改性沥青混合料路用性能研究

为了对抗车辙剂改性沥青混合料的性能进行研究,文中基于沥青路面车辙成因分析和抗车辙剂的作用原理,分别对70号基质沥青和SBS改性石油沥青进行改性,通过对比试验,对常规沥青混合料和抗车辙剂改性沥青混合料的水稳定性、低温抗裂性和高温稳定性进行分析,并在实际工程中进行应用验证。结果表明,抗车辙剂能明显提高沥青混合料的高温稳定性和水稳定性,且能较好增强混合料低温抗裂性能,工程应用效果良好。     

抗车辙剂在沥青混凝土路面中的应用

从提高沥青路面的使用性能、降低沥青路面车辙等病害发生的角度出发,在重载交通道路沥青混合料中添加抗车辙剂以提高沥青混合料的抗疲劳性.分析整理在南方湿热环境重载交通条件下,抗车辙剂在道路沥青混凝土路面中的应用效果及意义.     

抗车辙剂掺量对沥青混合料动稳定度的影响

抗车辙剂可以显著改善沥青混合料的抗车辙性能,本文对比分析了不同抗车辙剂掺量对北京地区常用沥青混合料动稳定度的影响。结果表明,AC-13C（采用改性沥青）掺加0．2％抗车辙剂、AC-16C（采用改性沥青）掺加0．3％抗车辙剂、AC-20C掺加0．4％抗车辙剂和AC-25C掺加0．5％抗车辙剂,可分别满足北京市沥青路面抗车辙设计施工指导意见和行业标准的要求,可作为北京市城市道路养护管理中沥青路面抗车辙设计的依据。     

岩沥青在宋梁路上的应用研究

车辙是影响沥青路面使用寿命的主要因素,本文选用布敦岩沥青、抗车辙剂、硬质沥青、SBS改性沥青混合料进行对比试验,研究布敦岩沥青混合料路用性能。车辙试验表明,岩沥青可以明显提高沥青混合料高温性能,与A-70#沥青混合料相比,其动稳定度提高250%,与30#硬质沥青混合相比,动稳定度提升80%,与SBS改性沥青混合料及添加抗车辙剂混合料动稳定度相近;浸水马歇尔试验和冻融劈裂强度试验结果表明,岩沥青可以明显提高沥青混合料的抗水损害性能,与SBS改性沥青混合料及添加抗车辙剂混合料水稳定性相近。低温弯曲试验表明,岩沥青改善混合料低温性能效果不明显。     

硬质沥青及混合料的高温性能评价

沥青路面车辙是当前高速公路路面的最主要早期损坏形式。该文通过沥青动态剪切流变试验、重复蠕变试验、粘度试验及混合料的车辙试验,对硬质沥青、改性沥青和70#沥青的高温性能做出全面比较分析;依托高速公路硬质沥青试验路工程的建设,对试验路抗车辙性能进行了调查。结果表明硬质沥青的高温性能较为优越,其长期效果仍有待进一步检验。     

抗车辙混合料在沥青路面中的应用

车辙主要是沥青路面面层强度不足，尤其是路面的抗剪切强度不足所致。由摩尔—库文原理可知，材料在外力作用下不产生剪切破坏的条件是最大剪切力不大于材料抗剪切能力。为了提高材料的抗剪能力，必须提高材料的粘聚力和调整内摩擦角。通过掺加抗车辙剂来增加粘结力的沥青混合料的动稳定度比使用基质沥青要高十几倍；通过调整优化和矿料的级配可使动稳定度提高30％-80％。优化级配并掺加抗车辙剂生产的沥青混合料用于京津路等几条道路的平交道口，取得了极为显著的效果。     

抗车辙沥青路面的设计及应用研究

在对沥青路面车辙病害及成因分析的基础上,提出按照长寿命沥青路面结构设计理论加大抗车辙沥青路面的厚度,并通过采取多级嵌挤密级配设计法进行沥青混合料级配优化设计和掺加抗车辙剂的方法对胶结料进行改性,从而综合提升沥青混合料的抗车辙性能。绥牡高速公路长大纵坡的工程应用实践表明,在加大沥青层厚度和优化沥青混合料性能的基础上,可以使路面获得良好的抗车辙性能和使用性能。     

SMA沥青路面抗车辙性能研究

通过足尺路面加速加载试验系统,对SMA沥青路面的抗车辙能力与普通沥青混凝土路面进行了对比试验。试验结果表明,SMA沥青混合料具有较好的抗车辙能力,而中面层沥青混凝土是沥青路面车辙的主要贡献者,仅仅加铺一层SMA沥青混合料并不能从根本上解决沥青路面的车辙问题,需要加强对各层沥青混合料的综合设计。     

掺加抗车辙剂沥青混合料的路用技术性能研究

本文对掺加了抗车辙剂的沥青混合料进行了试验研究,．选择了普通沥青混合料和改性沥青混合料进行对比,首先对高温性能进行了试验,在此基础上对低温性能和水稳定性进行试验分析。试验结果表明,掺加抗车辙剂后会提高沥青混合料的高温性能,且对其他性能影响不大,在高温地区,应首要选择改性沥青达到沥青路面高温性能的要求。     

湿拌条件下PR PLAST.S抗车辙剂对沥青及沥青混合料的影响

为研究PR PLAST.S抗车辙剂对沥青及沥青混合料的影响,采用沥青高速剪切机制备PR PLAST.S抗车辙剂改性沥青,测定各项性能指标及其离析程度,通过路用性能试验验证PR PLAST.S抗车辙剂对沥青性能的影响,对比干、湿拌法所制备的PR PLAST.S抗车辙剂改性沥青混合料的高、低温性能以分析PR PLAST.S抗车辙对沥青混合料中的改性机理。试验结果表明,PR PLAST.S抗车辙剂的掺入能显著提升沥青的软化点,同时降低了针入度、延度以及感温性;PR PLAST.S抗车辙剂改性沥青存在严重的离析问题;湿拌法PR PLAST.S抗车辙剂改性沥青混合料高温性能优越,低温稳定性不突出,但仍有一定的提升;由于AC-13型沥青混合料的悬浮密实型的结构特点,干拌条件下沥青混合料中抗车辙剂的双重改性作用没有得到充分发挥,高、低温性能均差于湿拌法PR PLAST.S抗车辙剂改性沥青混合料。     

高模量沥青路面车辙的数值分析

为研究高模量沥青混合料对沥青路面抗车辙能力的影响,分别采用PR外掺剂和50#硬质沥青制备高模量沥青混合料,应用于路面结构的中、下面层,再利用ABAQUS有限元程序进行了路面车辙的数值分析。结果表明,采用PR外掺剂和50#硬质沥青后,沥青混合料模量显著提高,蠕变应变显著降低;高模量沥青路面的路表车辙大幅减少,幅度达36.4%;沥青面层各层永久变形占总车辙的比例表现为上面层比例变化不大,中面层比例降低,下面层比例提高。高模量沥青混合料可以提高沥青路面的抗车辙能力,值得推广应用。     

基于Ham-burg车辙试验的沥青路面车辙损坏分析

该文针对河南某段高速公路沥青路面出现的车辙病害,通过调查发现车辙变形主要是由沥青面层产生的,其中沥青加铺层变形约占车辙总量的86%。通过对典型车辙断面钻芯试样进行汉堡车辙试验,分析沥青路面各结构层相对变形。结果表明:汉堡车辙试验能较好地模拟沥青路面在高温和荷载作用下的变形,可用于旧沥青路面抗车辙性能评价;沥青混合料加铺层下层的流动变形是路面车辙变形的主要原因;选择合理的加铺厚度及优质材料能够提高沥青路面抗车辙性能。     

CZW抗车辙剂改性沥青混合料配合比设计与性能研究

针对广东地区在高温重载条件下的沥青路面易出现车辙、推移拥包等早期损坏,尤其是长大陡坡段的路面车辙等病害,在热拌沥青混合料配合比设计方法的基础上,对比研究了CZW抗车辙剂改性沥青混合料、70号普通沥青混合料和SBS改性沥青混合料的路用性能。试验研究表明,CZW抗车辙剂沥青混合料相比70号普通沥青混合料和SBS改性沥青混合料,具有更优异的高温稳定性能,CZW抗车辙剂可大幅提高70号普通沥青混合料的高温性能。在高温重载条件下,CZW抗车辙剂改性沥青混合料的动稳定度是70号普通沥青混合料的13倍;是SBS改性沥青混合料的1.3倍。CZW抗车辙剂改性沥青混合料路用性能良好,尤其适用于高温多雨、重载交通等特殊地区,具有较好的推广应用价值。     

不同抗车辙剂对AC-13沥青混合料高低温性能的影响研究

为提高沥青路面高温抗车辙能力,研究了自行开发的8种抗车辙剂对AC-13沥青混合料高温抗车辙性及低温抗裂性的影响规律。结果表明:8种抗车辙剂对AC-13沥青混合料高温抗车辙性能都有不同程度提高、而低温性能影响不大;掺白色系抗车辙剂AC-13动稳定度至少可提高2.0倍,黑色系抗车辙剂AC-13的动稳定度提高不足1.2倍;考虑到性价比,推荐ARA-W94和ARA-B64两种抗车辙剂。     

抗车辙剂对沥青混合料高温性能的影响分析

为探讨不同抗车辙剂对沥青混合料高温性能的改善效果,试验选取3种成分各异的抗车辙剂,直接添加于沥青路面中上面层常用的AC-16混合料中,通过国产车辙试验和汉堡车辙试验等,分析抗车辙剂种类及掺加量对混合料高温性能的影响及变化规律。结果表明:不同抗车辙剂混合料之间高温性能差异明显,性能优劣依次为PR、RA、Duroflex;随着抗车辙剂掺量的增加,混合料高温性能显著改善,但在确定的油石比范围内,掺量超过0.45%后,改善效果趋于平缓;且抗车辙剂掺量和种类均对混合料高温性能有显著影响,影响程度为抗车辙剂掺量抗车辙剂种类。     

高模量抗车辙剂在国省干线二级公路工程中的应用

本文依托G247线靖会路改建工程沿线特殊路段沥青路面的车辙防治技术,通过试验与工程实践表明:新一代DTPE-M高模量抗车辙剂能够达到改性沥青混合料相关要求,对普通沥青混合料的动态压缩模量及抗车辙性能贡献十分显著,现场使用灵活、经济便捷、工艺简单,对国省干线二级公路沥青路面的抗车辙能力具有重要现实意义。