TLA掺量对湖沥青改性沥青高温性能影响研究

通过软化点、布氏黏度、复数模量G*、相位角δ、车辙因子G*/sinδ及ZSV等指标研究不同TLA掺量下的湖沥青改性沥青的高温性能。研究结果表明,TLA的掺入可有效提高沥青的高温性能。软化点指标、黏度指标、复数模量G*指标及蠕变恢复试验ZSV指标表明TLA掺量在25%时,湖沥青改性沥青的高温性能改善更为显著,车辙因子G*/sinδ指标表明,TLA掺量为35%时,沥青胶结料高温性能改善更为明显。     

沥青疲劳性能评价指标的研究

疲劳破坏已经成为路面最主要的破坏形式之一,对沥青及沥青混合料疲劳性能进行深入研究至关重要。采用三种指标(模量降低为初始模量50%的作用次数、疲劳因子、累计耗散能)评价了两种沥青的疲劳性能,对评价结果进行了比较分析,并对评价指标的适用性进行了初步探讨。     

改性沥青疲劳破坏判定指标适用性

采用Malvern动态剪切流变仪, 在应力/应变2种荷载控制模式下对90#基质沥青、SBS改性沥青、岩沥青改性沥青、胶粉改性沥青、岩沥青/SBS复合改性沥青和岩沥青/胶粉复合改性沥青(RA/CRCMA)进行了时间扫描疲劳试验; 采用5种疲劳失效定义方式确定了改性沥青疲劳寿命; 使用统计学分析方法评价了改性沥青疲劳破坏判定指标的适用性; 采用推荐指标对比分析了改性沥青的疲劳性能。研究结果表明: 基于归一化动态模量确定的指标独立于荷载控制模式和沥青种类; 基于相位角和累积耗散能比确定的指标显著依赖于改性沥青种类和荷载控制模式, 且不具备普适性; 基于耗散能变化率确定的指标仅适用于应力控制模式的疲劳寿命判断; 基于简化耗散能变化率确定的指标受沥青种类影响较小, 对本研究所有试验沥青均具有较好的疲劳寿命评价效果; 归一化动态模量和简化耗散能变化率确定的指标在应力/应变控制模式下的相关系数高达0.94, 平均绝对误差低于20%, 展现出了较好的相关性及等效的疲劳寿命排序结果, 由于其计算简单, 定义明确, 因此, 推荐其作为时间扫描疲劳试验中检测沥青疲劳失效的判定标准; 采用推荐指标对本研究试验沥青的疲劳寿命排序可知, 添加18%胶粉和5%岩沥青的RA/CRCMA在应力/应变2种控制模式下均展现出较优的抗疲劳性能。      

评价沥青胶结料疲劳性能的试验方法

主要介绍了国外研究较为成熟的两种评价沥青胶结料疲劳性能的试验方法,以及两种方法的试验原理和过程,并分析了G＊sinδ与DER指标在评价疲劳性能方面的有效性.     

基于耗散能法的富油沥青下面层疲劳性能试验研究

为了研究高等级公路沥青路面下面层的油石比含量对疲劳性能的影响规律,通过四点弯曲加载试验进行了试验研究,然后基于耗散能法对试验数据进行分析,最终得出:沥青混合料的疲劳寿命与达到疲劳破坏时的累积耗散能具有良好的对数线性关系,二者之间可以建立稳固的关系模型,该关系模型的参数修正与沥青含量无关;给出了常规下面层结构AC-20最大疲劳寿命对应的最佳沥青用量范围,该沥青含量比马歇尔稳定度所确定的最佳沥青用量稍大。     

评价沥青胶结料疲劳性能的试验方法

主要介绍了国外研究较为成熟的两种评价沥青胶结料疲劳性能的试验方法,以及两种方法的试验原理和过程,并分析了G*Sinδ与DER指标在评价疲劳性能方面的有效性。     

AC-13沥青混合料疲劳能耗模型分析

针对AC-13沥青混合料进行了不同试验条件下的疲劳试验;分析了每次加载下的耗散能与荷载作用次数之间的关系;利用数理统计的方法研究了试验条件对总累积耗散能与疲劳寿命的影响。结果表明:总累积耗散能与疲劳寿命之间的关系与荷载作用模式有关,与试验温度及加载频率无关。     

沥青混合料的疲劳试验与疲劳寿命预测

采用正弦渡荷载对沥青混合料小梁试件的疲劳特性进行了试验研究,并用累积耗散能原理对其疲劳寿命进行预测。试验结果表明：随着加载应力水平的提高,其疲劳寿命是不断降低的。沥青混合料的耗散能能够较好地反映沥青混合料的疲劳过程,是分析和预测沥青混合料疲劳特性的有效方法。     

试样厚度对沥青疲劳性能影响研究

采用动态剪切流变仪(DSR),在应力加载模式下对不同厚度的沥青试样进行时间扫描试验。采用N_(f50)、N_(p20)和N_(fm)三种疲劳评价指标对沥青的疲劳寿命进行评价和对比分析,比较不同试样厚度条件下沥青的疲劳寿命,为选择沥青疲劳破坏的评价指标提供依据。结果表明:当沥青试样厚度不同时,由不同的沥青疲劳评价指标所得到的疲劳寿命存在一致性排序,即N_(p20)N_(f50)N_(fm);其中N_(f50)对沥青疲劳性能随试样厚度变化的区分度最大,可以作为评价和分析沥青试样厚度对其疲劳性能的评价指标;当沥青试样厚度为500μm时,沥青的疲劳寿命最长。     

考虑应变和加载频率的RAP沥青混合料疲劳特性分析

系统研究了RAP、加载频率和应变水平对沥青混合料及结合料的疲劳特性的影响,并确定了沥青混合料和结合料疲劳寿命之间的关系。通过梁疲劳试验对两种沥青混合料的疲劳特性进行了对比分析,一种含有RAP,一种不含RAP;分别从这两种混合料中提取了沥青结合料,并进行重复加载疲劳试验。结果表明:RAP会降低沥青混合料的疲劳寿命,延长沥青结合料的疲劳寿命;加载频率越高,沥青混合料和沥青结合料的疲劳寿命越长;应变水平越高,沥青混合料和结合料的疲劳寿命越短。     

纤维沥青胶浆动态剪切流变参数与温度相关性研究

采用动态剪切流变试验,分析了纤维沥青胶浆动态流变参数与温度的相关性,以及不同动态剪切流变参数和不同纤维胶浆的温度敏感性。结果表明:纤维沥青胶浆的动态流变参数G*,G',G″,δ和G*/sinδ等指标与温度具有很好的相关性;各指标在低温区的温度敏感性要高于在高温区的温度敏感性;纤维沥青胶浆的温度敏感性与基质沥青相比明显降低,其中聚丙烯腈纤维胶浆的热稳定性较好;添加纤维后的沥青胶浆抗车辙因子G*/sinδ明显提高,表明抗流动变形能力显著增强。     

采用动态剪切流变试验评价沥青高温性能

沥青结合料的质量好坏直接影响到沥青路面的使用性能及使用寿命,通过对8种沥青结合料经PTFO老化前后进行动态剪切流变试验测定的车辙因子评价沥青结合料的高温性能,车辙因子越大,沥青结合料的高温性能就越好。     

温拌再生沥青胶结料二次老化性能

为研究温拌再生沥青胶结料的二次老化性能,以2种常用温拌剂为基础,考虑再生剂与不同改性剂复杂耦合作用,提出3种不同的再生方案;基于动态剪切流变试验,分析3种不同温拌再生方案下的沥青胶结料在二次老化前后、不同二次老化程度下的黏弹性能、抗车辙性能及抗疲劳性能的变化规律,通过傅里叶红外光谱试验和环境扫描电镜试验分析了不同温拌再生方案下沥青胶结料表面化学官能团及其微观结构的变化规律。研究结果表明:Sasobit温拌剂较大程度提高了再生沥青胶结料在二次老化后的弹性特征及抗车辙性能,但其疲劳寿命在5%应变水平及二次老化作用下小于10 000次;Evotherm 3G与SBR胶乳及胶粉的结合在一定程度提升了再生沥青胶结料在二次老化后的高温性能,且保留了原有的低温性能,其与SBR胶乳的结合呈现出最佳的黏弹性能,而其与胶粉的结合呈现的不可恢复蠕变柔量在二次老化后仍小于0.05,展现出极佳的抗车辙性能;微观化学物理特性分析结果揭示了不同再生方案下的二次老化机理,其化学官能团及微观结构表征的变化规律与动态流变剪切特性的变化规律呈现出较好的相关性。      

掺加纤维对橡胶沥青混合料疲劳性能的影响

通过气动伺服BFA试验机进行四点弯曲小梁疲劳试验,选用木质素纤维、聚酯纤维、腈纶纤维及自配橡胶沥青,采用NfNM法、Nf50法对比分析添加纤维对其混合料疲劳性能的影响。此外还考虑了应变水平、沥青用量对混合料疲劳试验结果的影响。结果表明：各种类型的纤维对混合料的疲劳寿命均有不同程度的提高,在1 100με,1 300με,1 500με下NfNM值提高幅度分别超过40%,90%,110%;混合料的疲劳寿命与沥青用量成正比,而与应变水平成反比。     

用水量对泡沫沥青抗老化性能的影响

为了研究用水量对泡沫沥青抗老化性能的影响,选用了70号道路石油基质沥青和SBS改性沥青,对不同发泡用水量的沥青进行RTFOT及PAV测试,以疲劳因子G＊·sinδ作为评价指标,研究沥青的抗老化性能。试验结果表明：70号道路石油沥青随着发泡用水量的增加,极限疲劳温度增加,在常规发泡用水量（1%~2%）条件下,抗疲劳性能略有降低;SBS改性沥青在常规发泡用水量（3%）条件下,抗疲劳性能改善。     

不同养护剂参量对老化沥青高温流变性能的影响研究

针对国内沥青路面早期破坏现象,尝试采用添加养护剂的方式延长路面使用寿命并对其进行性能恢复,采用SHRP标准中动态剪切指标G'/sinδ来评价老化沥青及不同养护剂参量下沥青胶结料高温流变性能,并通过该指标判断养护剂参量对老化沥青高温流变性能恢复的阀值点,可为沥青路面的养护提供借鉴.     

盐度对Sasobit温拌沥青胶结料性能影响分析

Sasobit温拌排水沥青路面以其良好的环境效益和使用效果而受到越来越多的关注,但试验表明其低温和疲劳性能指标有所下降。为了提高其性能指标,采用掺加不同剂量（1%,3%,5%,7%）食盐于Sasobit高粘沥青中,通过室内试验模拟沥青路面使用过程中沥青的短、长期老化,并进行相应的流变性质试验、弯曲蠕变劲度试验以及布氏旋转粘度试验,试验结果表明：相比较原样髙粘沥青,Sasobit高粘沥青的车辙因子有较大幅度的提升,蠕变劲度有所下降;添加食盐的Sasobit高粘沥青的车辙因子略有降低,但蠕变劲度和疲劳因子随食盐掺加量的增加有先减后增的趋势;进一步的粘温曲线图表明最佳的食盐用量为沥青质量的5%。     

软硬沥青复配温拌混合料性能与节能减排效果

软硬沥青复配温拌混合料是指基于软质沥青预拌、硬质沥青增强原理开发的温拌沥青混合料。基于室内试验、试验路铺筑与监测结果,评价软硬沥青复配混合料的路用性能和节能减排效果,并与热拌沥青混合料及其他类型温拌混合料进行对比。研究表明:软硬沥青复配温拌混合料强度随着时间而增长,并具有良好的高温稳定性和抗疲劳性能,但应采取抗剥落措施以保证其水稳定性;与热拌技术相比,软硬沥青复配温拌技术可以有效地降低沥青混合料的施工温度,具有显著的节能减排效果,且减排效果优于石蜡降黏温拌技术;软硬沥青复配混合料路面的车辙深度仅为同级配类型热拌沥青混合料路面的50%左右。