预拌碎石对GMA浇注式沥青混凝土高温性能的影响

为研究预拌沥青碎石对钢桥面铺装结构高温抗车辙性能的影响,依据港珠澳大桥钢桥面铺装实体工程,开展GMA浇注式沥青混凝土的高温性能室内试验研究。首先设计GMA10和SMA13级配沥青混合料,然后制备不同预拌沥青种类(AH70#,SBS)、不同预拌沥青掺量(0.2%,0.4%,0.6%,0.8%)、不同粒径(5~10 mm,10~15 mm,15~20 mm)的单级配碎石,分析不同粒径、撒布量、撒布方式、预拌沥青种类与掺量对单层GMA浇注式沥青混凝土和组合结构(SMA+GMA)高温性能的影响。结果表明:预拌碎石撒布可显著提高GMA浇注式沥青混合料的高温性能;在其他相同条件下,撒布粒径10~15 mm的预拌碎石对提高GMA浇注式沥青混合料的高温性能最为明显,高达30%左右;随着预拌碎石撒布量的增加,GMA浇注式沥青混合料的高温改善作用逐渐增强,撒布量在10~12 kg/m2改善效果最佳;碎石撒布方式和预拌沥青的类型对提高浇注式沥青混合料的车辙动稳定度影响较小;随着预拌沥青掺量的增加,GMA浇注式沥青混合料高温性能改善作用先增强后减弱,预拌沥青掺量0.2%~0.6%较为合理;干拌碎石在浇注式沥青混合料中的的隔热效果优于预拌沥青碎石的;预拌沥青碎石的撒布改善了组合结构的高温抗车辙性能,车辙深度降低10%左右,车辙动稳定提高25%左右;组合结构70℃车辙动稳定度指标更能真实反映南方湿热高温环境下钢桥面铺装结构的高温抗车辙性能。     

浇注式沥青混凝土配合比设计及性能研究

为了深入研究浇注式沥青混凝土的特性,通过大量的室内试验,在分析原材料技术性质和混合料设计指标的基础上,详细描述了浇注式沥青混凝土的配合比设计过程,并将其与SMA、AC进行了路用性能方面的对比,结果表明,浇注式沥青混合料的高温稳定性较低,但可以通过适当的方法进行改善,如掺加天然沥青TLA等;其低温性能明显优于SMA和AC,且与钢板的随从性好,证明了浇注式沥青混凝土在钢桥面铺装中的优势。     

温拌改性剂对浇注式沥青混合料性能的影响性研究

为了对比研究温拌改性剂RH和Sasobit对浇注式沥青混合料路用性能的影响,在油石比为8.5％、9.0％、9.5％的浇注式沥青混合料中分别掺入0、1％、2％、3％的温拌改性剂RH和Sasobit,并通过刘埃尔试验、贯入度试验、车辙试验和低温弯曲试验对浇注式沥青混合料性能进行检测.试验结果表明,RH和Sasobit能有效提高浇注式沥青混合料的流动性,且RH的降黏效果优于Sasobit;RH使浇注式沥青混合料的高温性能稍有降低,而Sasobit能提高浇注式沥青混合料的高温性能;RH和Sasobit均对浇注式沥青混合料的低温抗裂性能有不利影响,其掺量不宜过高.     

TLA掺量对ATB-25混合料路用性能的影响

以小型加速加载试验(MMLS3)、小梁弯曲试验为基础试验平台,研究了特立尼达湖沥青掺量对沥青稳定碎石混合料的高低温性能以及疲劳性能的影响。试验结果表明:TLA的添加可显著改善ATB混合料的高温稳定性,10%TLA掺量可使ATB混合料疲劳寿命提高1倍;掺加5%、7.5%、10%TLA,可使ATB混合料的最大弯拉应变分别增加10.4%、21.2%、13.6%,最大弯拉应变和破坏应变能随TLA掺量的增大呈抛物线变化规律;TLA改性ATB混合料疲劳寿命远大于基质沥青,且随着TLA掺量增加,改性沥青混合料的疲劳试验双对数拟合截距K值增大,斜率n值减小。     

TLA改性沥青及混合料的路用性能研究

对TLA改性沥青及其混合料进行了一系列室内试验研究,包括不同掺量的TLA改性沥青的技术性能试验,TLA改性沥青混合料的高温车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和渗水试验。研究结果表明:TLA能改善沥青的高、低温性能和抗老化性能,而且能明显提高沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和抗渗性,可应用于我国高速公路沥青混凝土路面工程中。     

沥青用量对浇注式沥青混凝土路面性能影响的研究

结合成都市二环路桥面铺装出现的早期严重车辙问题,该文针对相同矿料级配下,不同沥青用量对浇注式沥青混凝土路面高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、施工和易性等路用性能的影响开展了研究。通过两种沥青配制的不同掺配比例的改性硬质沥青,调整其不同用量进行沥青混合料配合比设计,并通过沥青混合料性能验证试验,提出了二环路高架路面性能的沥青混凝土优化配合比设计方案。试验结果表明:当矿料采用规范中值级配,改性硬质沥青用量为9.1%,SBS改性沥青与TLA湖沥青的掺配比为7∶3时,浇注式沥青混凝土的高温稳定性能更优,流动性更好,虽然低温抗裂性能有一定的降低,但是对于高温地区路面性能的影响可以不予以考虑。     

SBR/TLA复合改性沥青混合料性能试验研究

为了改善特立尼达湖沥青(简称TLA)改性沥青低温抗裂性不足的缺点,该文提出用丁苯橡胶(SBR)对其改性,以期能综合两种改性剂(SBR与TLA)的优点。该文采用70~#基质沥青、20%TLA、2%SBR+10%TLA、2%SBR+20%TLA和3%SBR+20%TLA共5种胶结料制备AC-13沥青混合料,并进行了马歇尔试验、车辙试验、低温劈裂试验、浸水马歇尔试验,以分析SBR/TLA复合改性沥青混合料的高温、低温和水稳定性。试验结果表明:①掺加SBR和TLA均能提高TLA/SBR复合改性沥青混合料的高温性能,相比于TLA、SBR对高温性能的影响更显著;②掺加TLA减弱了TLA/SBR改性沥青混合料的低温抗裂性,掺加SBR能改善TLA/SBR复合改性沥青混合料的低温性能;③掺加TLA能改善沥青混合料的水稳定性,随SBR掺量的增大,SBR/TLA改性沥青混合料的残留稳定度先减小后增大。相比于TLA,SBR对SBR/TLA改性沥青混合料的水稳定性的影响更加显著;④3%SBR+20%TLA为最佳的改性剂掺配比例。     

复合浇注式沥青混凝土高温性能分析

由于钢桥面铺装存在特殊性,在国内浇注式沥青混凝土铺装并没有显示出更好的高温性能。本文采用高温车辙试验、贯入度试验等方法,分析了搅拌时间、预拌沥青碎石、结构厚度、改性剂及结构组成对复合浇注式沥青混凝土高温性能的影响,并提出了改善复合浇注式沥青混凝土高温性能的一系列措施。     

纤维对浇注式沥青混合料性能的影响

为了研究纤维种类及掺量对桥面铺装浇注式沥青混合料路用性能的影响,首先基于关键指标对混合料的矿料级配进行了设计。然后研究了不同掺量的颗粒木质素纤维、玄武岩纤维、聚酯纤维对浇注式沥青混合料高低温性能、水稳定性、疲劳性能的影响。再基于加速加载试验对浇注式沥青混合料的长期耐久性能进行了评价,建立了桥面全厚度沥青混合料铺装的耐久性能预测方程。最后分析了纤维增强沥青混合料性能作用机理。结果表明:纤维能够明显改善浇注式沥青混合料的路用性能;不同类别的纤维对沥青混合料性能提升作用各异,玄武岩纤维的改善效果优于木质素纤维和聚酯纤维;纤维对浇注式沥青混合料性能的增强作用随纤维掺量的增加先增大后减小;木质素纤维、玄武岩纤维、聚酯纤维在最佳掺量4%,6%,8%时,混合料的性能最优;浇注式沥青混合料高温抗永久变形能力相对较差,试验车辙动稳定度不超过500次/mm;在最佳掺量下,木质素纤维、玄武岩纤维、聚酯纤维可分别提升浇注式沥青高温抗车辙性能的72%,94%,44%;纤维增强浇注式沥青混合料的疲劳寿命随应变水平的增加呈指数函数递减趋势;组合铺装结构(3.5 cmSMA13+下面层3 cmGA10)的车辙深度与加速加载次数呈良好的指数关系,加速加载试验结合数值分析方法能够较为准确地预测铺装结构的耐久性能。     

基于动态贯入度试验的浇注式沥青混凝土高温性能影响因素分析

浇注式沥青混凝土在中国大跨径钢桥面铺装中得到了广泛的应用,但在使用中表现出高温稳定性不足的缺点,该文针对浇注式沥青混凝土在使用中存在的高温稳定性不足的问题,首次提出以动态贯入度及贯入度增量作为评价指标,从混合料设计级配、沥青种类及用量、粉胶比、机制砂组成等影响因素方面进行考虑,并运用统计学中的灰熵法分析各因素对浇注式沥青混凝土高温稳定性能的影响程度.     

Sasobit改性剂对浇注式沥青混合料性能的影响

分析了浇注式沥青及其混合料的特点,探讨了Sasobit改性剂的改性机理,研究了Sasobit改性剂对浇注式沥青及其混合料的性能影响规律,以实体工程进行应用验证。结果表明:Sasobit改性剂的掺入提高了沥青60℃的粘度并降低高温(135~240)℃的粘度,有效解决了浇注式沥青混合料高温稳定性与施工和易性的矛盾,但同时对混合料低温性能有一定负面影响,其适宜掺量为2%~3%。     

TLA复合改性沥青混合料路用性能研究

针对TLA的特性研究TLA复合改性沥青的掺配工艺、掺配比例,同时通过沥青混合料性能试验,研究掺配湖沥青对混合料高、低温及强度性能的影响,发现动稳定度较SBS改性沥青提高71 4%,且总变形量明显减少,低温弯曲破坏应变提高20%,劈裂强度提高43 8%,另外通过AAPA进行沥青加铺层反射裂缝试验研究发现混合料的疲劳寿命提高57 4%。结果表明,TLA复合改性沥青在混合料高温性能、强度性能以及疲劳性能等方面都得到了良好的改善。因此湖沥青是一种性能良好的沥青改性材料,有较好的应用前景。     

浇注式沥青混合料在钢桥面铺装中的应用

为研究浇注式沥青混合料的路用性能及其在桥面铺装中的应用,明确了浇注式沥青混合料的原材料组成及技术要求,提出了合理的级配范围,对比分析了各结合料TLA掺配并确定出最佳油石比,基于路用性能分析确定了浇注式沥青混合料的类型,最后依托清水河大桥工程实例进行了应用效果评价,以期为浇注式沥青混合料在钢桥面铺装中的推广应用提供参考。     

重庆綦万高速TLA改性沥青及混合料的路用性能研究

本文研究依托重庆綦万高速维修试验段对TLA改性沥青及其混合料进行了一系列室内试验研究,包括不同掺量的TLA改性沥青的技术性质试验,TLA改性沥青混合料的高温车辙试验、浸水马歇尔试验、和渗水试验。研究结果表明:TLA能改善沥青的高、低温性能和抗老化性能,而且能明显提高沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和抗渗性,可应用于我国高速公路沥青路面工程中。     

基于不同超热温度的浇注式沥青混合料高温性能

浇注式沥青混合料摊铺温度一般在240℃左右,高温下沥青将发生严重的超热老化,然而超热老化温度对浇注式沥青混合料高温性能的影响规律鲜见报道.对此分别采用静态贯入度和动态贯入度试验对基于超热老化温度的浇注式沥青混合料高温性能变化规律进行了研究.研究结果表明:静态贯入度和动态贯入度均与超热老化温度高度线性相关,随着超热老化温度升高,贯入度值明显下降,并且动态贯入度考虑了改性沥青的弹性恢复能力,数值明显偏小.在通过降低超热温度提高浇注式沥青混合料疲劳性能的同时,必须采取措施解决由于超热老化温度下降导致其高温抗变形能力降低的问题.     

聚合物改性天然沥青温拌再生混合料设计方法及其混合料性能

针对高RAP温拌再生沥青混凝土RAP掺量低,在使用过程中容易出现松散、开裂的问题,提出采用杂化纤维与聚合物改性天然沥青复配方案来确保高RAP掺量温再生混合料高低温性能与耐久性能的平衡。基于室内配合比的试验、路用性能试验、浸水汉堡车辙试验、四点弯曲疲劳试验研究了复合纤维与聚合物改性天然沥青温再生混合料室内配合比设计方法、路用性能及耐久性能。试验结果表明,以"等目标空隙率法"确定高RAP掺量温拌再生混合料的拌和压实温度是合理可行的。掺加BRA岩沥青、TLA湖沥青、青川岩沥青后,温再生混合料高温性能随天然沥青掺量增大而增大,疲劳性能和低温抗裂性能在3种天然沥青掺量达到8%~10%时出现峰值,天然沥青与杂化纤维复合添加剂可显著改善温再生混合料浸水后的抗剥落速率并显著降低车辙深度。室内试验和试验路铺筑结果表明,杂化纤维与聚合物改性天然沥青能够改善温再生沥青混凝土路面抗车辙性能、提高路面水损害及抗裂性能,对温再生混合料综合路用性能的改善效果优于SBS改性沥青,复合纤维与聚合物改性天然沥青对温再生混合料能够改善沥青混凝土路面的综合性能,可适用于高温多雨区重载沥青混凝土路面,具有推广应用价值。     

运输时间对浇注式沥青混合料性能的影响

利用胶结料的3大指标及浇注式沥青混合料的级配、贯入度、低温弯曲应变等宏观指标对浇注式沥青混合料在长时间运输过程中的性能变化进行了试验研究。从回收胶结料的针入度、软化点及5℃延度以及混合料高低温性能来看,在浇注式沥青混合料的运输过程中存在较为明显的老化现象。从浇注式沥青混凝土的高低温性能及筛分结果来看,当运输时间超过240 min后,浇注式沥青混合料存在离析现象,对高温性能而言,混合料离析优于老化作用;对低温性能而言,在离析和老化的共同作用下,低温抗裂性急剧下降。浇注式沥青混合料的运输时间不宜超过240 min。     

浇注式混凝土高性能高粘沥青材料的试验研究

浇注式沥青混凝土因其性能优异而广泛应用于大中型桥梁尤其是大跨度的钢桥面铺装.国外多以天然改性沥青为主,中国气侯差异大,重载交通钢桥面铺装仍是技术难题,目前倾向采用高低温性能兼具的聚合物改性浇注式沥青混凝土.该文针对浇注式沥青混凝土高粘改性沥青的配方开发,评价了其沥青混合料的性能.论述高性能高粘沥青中改性剂、助剂和生产工艺的变化对浇注式沥青混凝土的影响,为研发浇注式专用沥青提供了基本思路.通过对配方的分析,调节改性剂、助剂掺量,优化生产工艺,寻找制备浇注式专用沥青关键技术.     

聚合物改性浇注式沥青在祁连山路大桥铺装的应用

浇注式沥青混合料加高弹改性SMA方案是经过实践验证的适用于我国钢桥面铺装的结构形式。采用聚合物改性沥青替代TLA复合改性沥青,用于浇注式沥青混合料,可以减少TLA的难闻气味,提高浇注式沥青混合料的抗车辙能力。采用溶剂型沥青黏结剂作为防水黏结层材料,能够满足铺装层的受力要求,且对施工温度和湿度的要求低。所开发的溶剂型沥青黏结剂和聚合物改性浇注式沥青,较国外材料具有更优异的性能。研究成果成功用于上海祁连山路大桥的钢桥面铺装。     

基于TLA与纤维复合改性技术高模量沥青混合料耐久性试验研究

为改善高模量沥青混合料的低温抗裂性和耐久性,提出采用TLA与聚酯纤维复配方案获取高模量沥青混凝土,并基于室内加速加载、低温弯曲、冻融劈裂和APA疲劳试验研究了TLA掺量对高模量沥青混合料抗永久变形能力、低温抗裂性、水稳定性以及疲劳耐久性的影响,同时揭示了TLA与聚酯纤维对复合改性高模量沥青混合料的影响机理,推荐高模量沥青混合料最佳的复配方案为30%TLA+3‰聚酯纤维。