基于高模量剂和Terminal blend橡胶沥青复合改性技术耐久性高RAP掺量热再生混合料性能研究

为突破高RAP掺量厂拌热再生混合料RAP掺配比例低、低温性能、水稳定性和耐久性差的技术瓶颈,以法国高模量沥青混合料性能评价体系为依托,基于Terminal blend橡胶沥青与高模量剂复配技术进行了Terminal blend与PR.S复合改性沥青性能试验、Terminal blend与PR.S复合改性50%RAP掺量热再生混合料EME2设计、车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验,及MMLS1/3和四分点加载疲劳试验,研究了TB+高模量复合改性沥青用于高RAP掺量热再生混合料的可行性和耐久性。试验结果表明,12%TB+0.6PR.S、18%TB+0.6PR.S、22%TB+0.6PR.S 3种TB胶粉改性沥青与高模量剂复配方案下改性沥青的高低温性能均可达到甚至优于SBS改性沥青,工程实践中可优先采用18%TB+0.6PR.M复合改性方案掺配比例来改善沥青混合料的高低温性能。基于TB与高模量复配技术所生产的耐久性高RAP掺量热再生混合料具有沥青用量高、模量高、空隙率小、抗车辙性能和抗疲劳性能优良的技术特点;Terminal blend橡胶沥青与高模量剂复合改性高RAP掺量热再生混合料抗高温、重载条件下的剪切变形能力和剪切疲劳破坏强度均优于SBS热再生混合料,TB与高模量复配方案是改善高RAP掺量热再生混合料耐久性和极端气候条件下耐候性的有效途径。     

橡胶高粘高弹改性沥青在OGFC路面中的应用

制备橡胶高粘高弹改性沥青,并分别采用橡胶沥青、SBS改性沥青、橡胶高粘高弹改性沥青配制OGFC路面,对其路用性能、降噪性能、抗滑性能进行对比研究。结果表明:橡胶高粘高弹改性沥青混合料的路用性能优异,动稳定度、飞散、析漏损失明显优于橡胶沥青和SBS改性沥青,并且具备较好的降噪和抗滑性能。     

沥青马蹄脂碎石混合料抗裂性能研究

以间接拉伸试验为评价方法,研究纤维、沥青以及冻融循环次数对沥青混合料抗裂性的影响。试验结果表明:掺加聚丙烯腈纤维的沥青混合料的抗裂性能优于掺加玄武岩纤维和木质素纤维的沥青混合料;采用橡胶沥青的沥青混合料的抗裂性能优于采用SBS改性沥青和基质沥青的沥青混合料;不论冻融循环次数多少,破坏荷载和破坏应变随沥青类型的变化规律大致表现为:橡胶沥青SBS改性沥青基质沥青。     

光热耦合作用对SBS改性沥青及其混合料的性能影响研究

对3种沥青（基质沥青、橡胶粉改性沥青以及SBS改性沥青）及其混合料在不同光热耦合条件下的性能进行试验研究,评价SBS改性沥青混合料的抗光热老化性能。结果表明:SBS改性沥青的抗光热耦合老化的性能优于橡胶沥青以及基质沥青;3种沥青混合料的性能随着耦合老化时间的增长而降低,尤其是在5天老化后,沥青混合料的性能出现急剧下降;综合沥青混合料路用性能试验结果发现,SBS改性沥青混合料的抗老化性能明显优于橡胶沥青以及基质沥青。     

橡胶高粘高弹沥青混凝土性能研究

在优选材料的基础上,制备了橡胶高粘高弹改性沥青,测试了其材料性能并研究了其性能特点。文中对采用高粘高弹沥青、高粘沥青、TPS改性沥青配制的OGFC沥青混合料其路用性能进行了对比研究。研究结果表明,橡胶高粘高弹改性沥青混合料具有优异的水稳定性能和高温稳定性能。     

再生胶/SBS复合改性沥青再生混凝土抗裂性能研究

为提高再生沥青混合料的抗裂特性,提出采用抗裂性能优良的新型SBS/橡胶复合改性沥青进行RAP料的再生。基于低温弯曲小梁蠕变、约束温度应力及四点弯曲疲劳试验对复合改性沥青、SBS改性沥青的再生混合料进行低温抗裂及疲劳开裂性能研究。结果表明：橡胶的加入可提高再生沥青混凝土的低温及中温抗裂性能,这可能与混合料开裂初期形成的微裂纹扩展至聚合物网络被吸收断裂能量,抑制微裂纹进一步发展有关。进一步分析断裂温度可知,复合改性沥青再生沥青混合料较普通SBS改性沥青的再生混合料可延伸路面的服役温度范围6℃左右,有利于再生沥青混合料在西北寒冷地区的推广应用。     

橡胶颗粒改性再生沥青路面的抗水损害性能研究

为评价橡胶改性再生沥青路面的抗水损害性能,通过沥青粘度试验、车辙试验和间接劈裂强度试验对添加不同种类的橡胶颗粒、不同含量的RAP拌制的沥青混合料进行抗水损害能力评价。结果表明:适量的添加RAP可以有效提高混合料的抗水损害特性与间接劈裂强度,橡胶颗粒可以提高沥青的粘度,但是对混合料抗水损害能力有不利影响。     

废食用油脱硫胶粉/SBS复合改性沥青混合料的路用性能评价

针对橡胶沥青存贮稳定性差与生物沥青高温性能不足问题,基于Terminal Blend胶粉改性沥青技术,提出以废食用油代替沥青脱硫胶粉,用脱硫产物(ODR)制备存贮稳定的改性沥青,为弥补ODR改性沥青高温性能损伤,采用共混复合改性工艺研制了ODR/SBS复合改性沥青。为考察复合改性沥青在工程应用中的可行性,通过车辙试验、弯曲试验、冻融劈裂试验和疲劳试验对该混合料路用性能进行了评价,并与普通沥青混合料、SBS改性沥青混合料和ODR改性沥青混合料进行了对比分析。结果表明:1)复合改性沥青具有优异的高温抗车辙、低温抗开裂、抗水损害以及疲劳性能,但因ODR削弱了沥青的抗变形能力,其车辙深度较SBS改性沥青混合料深,且冻融前后劈裂强度较低; 2)单独采用SBS或ODR改性沥青与二者复合改性对混合料疲劳性能影响差异较大,ODR/SBS复合改性沥青混合料的疲劳性能并非二者单独作用下的线性叠加。     

石墨烯复合改性橡胶沥青抗油蚀性能研究

为研究石墨烯材料对橡胶沥青的复合改性在抗油蚀性能方面的影响效果,在制备了不同石墨烯掺量的复合改性橡胶沥青的基础上,通过对各掺量石墨烯复合改性橡胶沥青及其混合料分别设计、并进行抗油蚀试验,采用质量损失、油蚀比以及油蚀残留稳定度等为指标,对其抗油蚀性能进行对比分析研究,结果表明:掺加石墨烯进行复合改性可有效改善橡胶沥青及其混合料抵抗燃料油侵蚀破坏的能力,其中石墨烯复合改性沥青经过油蚀的平均质量损失仅为普通橡胶沥青的20％左右、油蚀比也显著降低,而石墨烯复合改性沥青混合料经过油蚀试验其油蚀残留稳定度也较橡胶沥青提高18％左右,进而提高路面路用性能,延长道路服役寿命.     

老化后橡胶沥青混合料高温性能研究

通过橡胶沥青混合料、复合橡胶沥青混合料和SBS改性沥青混合料对比试验,研究了3种混合料的老化性能以及老化后高温性能。结果表明:橡胶沥青混合料的老化性能和老化后的高温性能优于复合橡胶沥青混合料和SBS改性沥青混合料。该研究结论可以解释实体工程中橡胶沥青混合料路面在长期使用过程中高温性能并不比SBS改性沥青混合料路面差的工程现象。     

东北季冻区橡胶复合改性沥青适用性对比分析

为分析橡胶复合改性沥青在东北季冻区适用性,通过分析橡胶复合改性沥青与SBS改性沥青及其沥青混合料的差异,分别从沥青指标、黏附性、光谱图、沥青混合料的路用性能及经济性、施工性能进行对比。对比结果表明:橡胶复合改性沥青与集料黏附性优于SBS改性沥青,延度、存储稳定性及光谱分析准确性均不如SBS改性沥青,其余指标相当;橡胶复合改性沥青混合料成本较高,水稳定性高于SBS改性沥青混合料,其余路用性能指标相当;橡胶复合改性沥青易离析,入罐后加热时间达12h以上方可使用,施工过程中对各环节温度要求较SBS混合料高,施工期间需充分做好沥青的供应计划与沥青混合料温度的保护措施。综合对比分析结果表明:橡胶复合改性沥青具有较高的黏度,沥青黏附性及沥青混合料抗水损害性能较SBS沥青具有一定优势,其他路用性能指标相当,且具有显著的环保效益。在做好沥青存储及混合料施工控制条件下,采用橡胶复合改性沥青对提高东北季冻区路面质量及行驶舒适性具有积极的意义。     

抽提回收过程对不同沥青结合料适用性研究

将70#道路石油沥青、SBS改性沥青和橡胶沥青,分别采用三氯乙烯溶解,再用旋转真空回收仪回收后进行系列试验,并将经抽提回收后的沥青及未经抽提回收沥青各项性能进行对比,研究结果表明:采用旋转真空回收仪回收道路石油沥青,其各项性能指标影响均较小,可忽略抽提回收过程对道路石油沥青各性能指标的影响,该回收方法可用于评价老沥青路面普通道路石油沥青结合料老化程度。对SBS改性沥青,抽提回收过程对其各项性能指标影响较大,在进行老路面改性沥青结合料老化程度评价时,需要充分考虑抽提回收方法对SBS改性沥青各项性能指标的影响,对橡胶沥青混合料,经过三氯乙烯溶解后,胶粉颗粒从中脱离出来,故不宜采用抽提回收方法对结合料进行回收评价,对旧橡胶沥青路面结合料的性能评价,需要进行深入研究。     

橡胶颗粒沥青混合料的耐久性及改善措施研究

通过多养护循环及混合料短期老化后的冻融劈裂和肯塔堡飞散试验,对掺入2.5%橡胶颗粒沥青混合料(70号沥青)的耐久性进行研究,提出添加铝酸酯偶联剂(ASA)来提高橡胶颗粒沥青混合料耐久性的技术措施,并将70号沥青橡胶颗粒沥青混合料与SBS改性沥青橡胶颗粒沥青混合料的性能指标进行对比。结果表明:橡胶颗粒沥青混合料具有良好的耐久性,ASA能有效提高橡胶颗粒沥青混合料抗飞散损失的长期稳定性;采用粘度较大的SBS改性沥青对提高橡胶颗粒沥青混合料耐久性的有效性有待验证;短期老化试验评价橡胶颗粒沥青混合料耐久性的合理性有必要进一步讨论。     

废胶粉改性沥青混合料路用性能研究

废胶粉改性沥青能够有效改善沥青路面的路用性能,并且能够解决废旧轮胎所带来的环境问题.文中对基质沥青和一定胶粉掺量的橡胶改性沥青的高温性能和低温性能进行试验分析,并且选取Sup20和AR-AC20两种混合料类型对基质沥青混合料和橡胶沥青混合料的高温性能、低温性能以及水稳定性进行对比分析.研究结果表明橡胶沥青胶结料的高、低温性能均优于基质沥青;橡胶沥青混合料的高、低温性能相比于基质沥青混合料均有一定程度的提高;橡胶沥青的水稳定性能与基质沥青相比没有明显提高.     

稳定型胶粉改性沥青混合料性能评价

文中对稳定型胶粉复合改性沥青混合料的高温性能、低温性能、水稳定性能以及疲劳性能进行研究并作出相关评价,其中高温性能采用现行规范的60℃车辙试验进行评价,低温开裂性采用低温弯曲试验进行评价(利用UTM- 100进行试验),通过分析沥青路面发生水损害的原因,以现行规范规定的冻融劈裂试验评价稳定型橡胶改性沥青混合料的水稳定性;通过对比分析当前沥青混合料疲劳试验方法的优缺点,采用劈裂试验评价其疲劳性能.通过试验得出稳定型胶粉复合改性沥青混合料在高温稳定性方面比SBS改性沥青混合料好得多的结论.     

改性沥青应力吸收层材料及结构性能试验比较

采用SBS、Superflex、TPS高粘和橡胶4种改性沥青作为结合料,借鉴Superpave设计方法,对4种应力吸收层沥青混合料的路用性能进行了试验比较,结果表明:4种改性沥青应力吸收层路用性能各有所长,在应力吸收层材料上涂布了ASPS沥青路面密封加固液,对不同沥青应力吸收层与沥青混合料的组合结构性能也进行了试验比较,结果表明:Superflex沥青应力吸收层与Superflex沥青混合料组成的组合结构的抗车辙性能和层间抗剪性能最好.     

再生沥青混合料路用性能试验研究

通过室内试验对不同RAP回收沥青路面材料掺量、不同混合料类型的再生沥青混合料进行了路用性能综合评价,结果表明:使用RAP材料的再生混合料,其高温性能优于新料沥青混合料,低温性能稍逊于新料沥青混合料,RAP掺量越高,低温性能下降越快;再生混合料的水损害抵抗能力主要受沥青混合料类型等因素的影响.应变控制疲劳试验结果表明,再...     

多聚磷酸—橡胶粉改性沥青及混合料性能研究

为分析多聚磷酸对橡胶改性沥青高低温性能的影响,利用动态剪切流变仪、弯曲梁蠕变劲度试验及常规试验分别对基质沥青、橡胶改性沥青及不同多聚磷酸掺量的复合改性沥青5种沥青进行试验。采用温度扫描试验、多应力重复蠕变试验和软化点试验研究沥青高温稳定性,采用弯曲蠕变劲度试验和延度试验研究沥青低温抗裂性,并采用车辙试验和低温小梁弯曲试验研究沥青混合料的路用性能。结果表明：橡胶粉改性剂可以显著改善沥青高温稳定性和低温抗裂性;多聚磷酸可以改善橡胶改性沥青高温性能,且掺量越多,改性效果越明显,可以显著提升沥青混合料高温性能;多聚磷酸对橡胶改性沥青低温性能没有明显的影响,对沥青混合料低温性能会有一定程度的削弱。     

高海拔寒冷区温拌橡胶改性沥青混合料适用性研究

为了提高多年冻土区沥青路面的长期使用性能,改善橡胶沥青混合料的施工和易性、延长施工季节。系统研究了温拌橡胶改性沥青混合料的配合比设计方法、工厂化生产参数,对比了Evotherm DAT、Sasobit、Aspha-min三种温拌橡胶沥青混合料路用性能的差异,并将其与SBS改性沥青混合料进行了对比。试验研究结果表明:用于多年冻土区的温拌橡胶改性沥青中适宜的橡胶粉掺量为22%,推荐采用"等空隙率法"确定温拌橡胶粉改性沥青混合料的摊铺碾压温度。掺加温拌剂可改善橡胶沥青混合料的高温性能,但也会对低温性能造成不利影响。工程实践表明,采用Evotherm-DAT温拌剂后能够延长橡胶改性沥青混合料施工季节2~4个月,降低了施工单位的机械、人力成本,拓宽单个拌合楼的供料半径,有效保障了施工质量,温拌橡胶改性沥青混合料在多年冻土区推广应用前景广阔。     

再生沥青混合料疲劳性能试验研究

为了评价掺有再生沥青路面(RAP)材料的沥青混合料的疲劳性能,以及不同RAP材料用量对沥青混合料疲劳性能的影响,进行了室内再生沥青混合料疲劳试验研究。疲劳试验中采用了沥青路面表面层沥青混合料,选用了间接拉伸(IDT)强度试验和半圆弯曲(SCB)疲劳试验方法,进行了RAP材料质量分数分别为0%、10%、20%和30%的疲劳试验。试验结果表明:沥青混合料中RAP材料质量分数小于20%时,对沥青混合料疲劳性能影响不大,而RAP材料质量分数为30%时,疲劳性能明显下降。初步建议了表层沥青混合料合适的RAP材料质量分数不宜超过20%。