抗车辙剂增强超薄磨耗层路面材料性能研究

将抗车辙剂PR材料以不同掺量外掺至SMA-10和AC-10两类超薄磨耗层沥青混合料中,对其分别进行了高温稳定性、低温抗开裂性、水稳定性、抗剥落性能和抗滑性能试验研究。研究表明：抗车辙剂能够显著提高超薄磨耗层材料的路用性能,SMA-10沥青混合料的高温稳定性、抗剥落性能和抗滑性能优于AC-10沥青混合料,SMA-10和AC-10沥青混合料超薄磨耗层的最佳PR掺量分别为0.6%和0.4%。     

不同类型超薄层沥青混合料的水稳定性研究

采用浸水车辙试验和冻融劈裂试验分别评价了Type-B(美国级配)、改良型SMA-10、OGFC-10这3种级配和SBS改性沥青、普通沥青+8%抗车辙剂和高黏弹沥青3种结合料组成的9种超薄层沥青混合料的水稳定性。试验结果表明:有5种超薄层沥青混合料,即Type-B SBS改性沥青混合料、改良型SMA-10 SBS改性沥青混合料、Type-B高黏弹沥青混合料、改良型SMA-10高黏弹沥青和OGFC-10高黏弹沥青混合料满足现有规范对水稳定性的要求,其中改良型SMA-10高黏弹沥青混合料的综合性能最优,其条件前后的车辙动稳定度不仅分别是其他8种混合料的2.0~4.5倍和2.0~4.7倍。推荐该混合料用于重要的城市主干道、高速公路或重交通道路路面的预防性养护或维修。     

热阻式SMA-13沥青混合料级配优化

为了研究热阻式SMA-13沥青混合料中耐火碎石最佳掺量, 设计了SMA-13沥青混合料配合比方案, 即在2.36~4.75 mm集料中, 耐火碎石体积掺量为100%, 在4.75~9.5 mm集料中, 耐火碎石体积掺量分别为20%、40%、60%、80%、100%, 在9.5~13.2 mm集料中, 耐火碎石体积掺量分别为10%、20%、30%;研究了耐火碎石掺量对SMA-13沥青混合料路用性能和阻热性能的影响规律, 提出了耐火碎石最佳掺量, 并分析了最佳掺量下热阻式SMA-13沥青混合料路用性能和阻热性能。试验结果表明: 与普通SMA-13沥青混合料相比, 将2.36~4.75 mm集料全部替换为耐火碎石时, 热阻式SMA-13沥青混合料路用性能降低约3%, 试件温度降低约1.4℃; 4.75~9.5 mm耐火碎石掺量占该粒径普通集料60%时, 热阻式SMA-13沥青混合料路用性能降低5%~10%, 试件温度降低约5.7℃, 阻热效果明显, 耐火碎石掺量超过60%时, 热阻式SMA-13沥青混合料路用性能急剧衰减, 阻热效果不明显, 掺量为60%~80%时, 热阻式SMA-13沥青混合料路用性能降低幅度达到10%~20%, 而试件温度降低幅度不超过0.7℃; 9.5~13.2 mm耐火碎石掺量占该粒径普通集料10%~20%时, 热阻式SMA-13沥青混合料路用性能基本不变, 而阻热效果明显, 掺量达到20%时, 路用性能降低约13%, 试件温度降低约7℃, 耐火碎石掺量超过20%时, 路用性能急剧下降, 无阻热效果, 试件温度增加0.1℃; 基于热阻式SMA-13沥青混合料降温效果最佳原则, 建议2.36~4.75、4.75~9.5与9.5~13.2 mm耐火碎石掺量分别占同粒径普通集料的100%、60%和20%。      

基于黏弹性的橡胶改性沥青路面抗滑性能研究

为研究橡胶颗粒对沥青路面抗滑性能的影响,基于SMA-13沥青混合料,采用内掺法以橡胶颗粒等量替代相应的集料进行橡胶改性沥青混合料配合比设计,橡胶颗粒掺量R=0%、1%、3%、5%,配制得到4组沥青混合料SMA-13A、SMA-13B、SMA-13C、SMA-13D,分别制备旋转压实试件及车辙板试件,保持试件温度T=10、20、30、40、50℃。采用单轴压缩试验方法进行AMPT简单性能试验,得到动态模量E和相位角φ;利用自主研发的轮胎-路面动态摩擦系数测试系统进行抗滑性能试验,得到动态摩擦系数f。结果表明:沥青混合料的黏弹性能顺序为SMA-13DSMA-13CSMA-13BSMA-13A,说明掺橡胶颗粒后,沥青混合料的黏弹性能得到了提高,且掺量越大,黏弹性能越好;在试件温度T=10、20、30、40、50℃下,沥青混合料的动态摩擦系数f与动态模量E的相关性基本相同,说明沥青混合料试件的温度对f与E相关性的影响不大;在车辆动态荷载作用下,随着橡胶颗粒掺量R的增加,沥青混合料的动态模量E减小,动态摩擦系数f增大,而相位角φ减小,说明橡胶颗粒的掺入提高了沥青路面的黏弹性能,从而提高了沥青路面的抗滑性能。     

千岛湖1#桥桥面铺装结构研究

结合千岛湖1#桥实体工程,选择常用的沥青混合料类型,进行配合比设计与各项力学与路用性能试验．并对各种沥青混合料类型进行性能综合比选,研究结果表明橡胶沥青SMA-13和SBS改性沥青SMA-10综合力学性能和路用性能最佳,宜作为千岛湖1#桥桥面铺装结构。     

沥青混合料热阻性能影响因素的研究

沥青混合料升温快慢与混合料热阻性能有直接关系,为了更有效地解决沥青路面升温问题,对混合料热阻性能进行了相关试验研究,通过测试混合料比热容和导热系数,分析沥青种类、集料种类、空隙率大小及级配类型对混合料热阻性能的影响。结果表明,SBS1-C改性沥青热阻性能优于壳牌70#基质沥青和SK90#基质沥青,辉绿岩热阻性能优于石灰岩、闪长岩和花岗岩,OGFC-10热阻性能优于AC-10和SMA-10,空隙率大的混合料热阻性能更好。     

环氧沥青混合料在高速公路养护工程中的应用研究

针对当前高速公路沥青路面的车辙问题,提出采用环氧沥青混合料提升沥青路面抗车辙性能的方法。设计不同养护时间下的环氧沥青混合料劈裂试验,验证其劈裂强度随养护时间变化的规律,对比SMA-13沥青混合料,分别评价环氧沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性,并依据镇溧(镇江—溧阳)高速公路的预防性养护工程对环氧沥青路面的性能进行验证,结果表明:环氧沥青混合料的马歇尔稳定度和劈裂强度与养护时间呈正相关关系;环氧沥青混合料的高温稳定性明显优于SMA-13沥青混合料,水稳定性较SMA-13沥青混合料稍优;利用环氧沥青混合料处置后的沥青路面的动稳定度可提高一倍,且通车7个月后车辙深度仍小于3mm。     

SMA级配超薄磨耗层路用性能的对比研究

对超薄磨耗层采用SMA-10和SMA-5两种类型的公称粒径进行沥青混合料的配合比设计,在确定矿料级配及最佳油石比后,经室内试验和摊铺试验路段验证,结果表明,两种混合料皆具有良好的路用性能,与SMA-5相比,SMA-10具有构造深度大、摩擦系数大、抗滑性能好、抗车辙性能好的特点,更有利于确保路面功能,也更适用于超薄磨耗层。     

SMA-5在京秦高速廊坊段罩面工程中的应用

有关SMA-5沥青混合料配合比设计及各项路用性能试验的研究表明,现行的SMA沥青混合料设计方法用于SMA-5设计是可行的。且具有良好的路用性能和表面功能,可作为沥青路面预防性养护的超薄罩面层。     

玄武岩纤维沥青混合料在路面维修工程中的应用研究

为研究玄武岩纤维沥青混合料在路面维修工程中的应用效果,针对玄武岩掺量问题进行了路用性能室内试验对比分析,研究表明:玄武岩纤维的掺入可以有效提升SMA-13沥青混合料各项路用性能;玄武岩纤维掺量为0.3%时,SMA-13沥青混合料的各项路用性能相对较优,并在实体工程中进行了验证。研究成果可为类似玄武岩纤维沥青混合料的应用提供借鉴和参考。     

橡胶沥青在新疆地区可行性分析

新疆地区经济的迅速增长极大地促进公路交通事业的发展,新疆大温差环境条件易导致沥青路面出现严重的路面病害。橡胶沥青作为道路建筑材料,在高低温性能、疲劳性能及降噪环保等方面表现出优势,提高沥青路面的使用性能,缓解废旧轮胎带来的环境压力,故橡胶沥青在新疆地区的推广和应用将带来经济和社会效益。     

多聚磷酸改性沥青流变性能

为研究多聚磷酸(PPA)对沥青性能的影响规律与作用机理, 采用四组分分析试验和沥青三大指标试验研究了PPA对不同基质沥青化学组分的影响, 基于动态剪切流变仪(DSR)开展了沥青温度扫描试验与频率扫描试验, 分析了不同配比的PPA改性沥青、PPA/SBS改性沥青与PPA/橡胶粉改性沥青在不同温度、不同动态频率加载条件下的流变性能变化趋势。分析结果表明: 随着PPA含量(质量分数, 后同)的增加, 沥青质含量逐渐提高, 油分(饱和分与芳香分)含量减小, 沥青逐渐由溶胶结构转变成溶-凝胶结构, 沥青高温性能逐渐增强; PPA改性沥青的高温性能与基质沥青的沥青质含量相关, 沥青质含量大的基质沥青经PPA改性后其沥青质含量提升最大, 针入度降低最多, 具备更好的高温性能; 基质沥青、SBS改性沥青与橡胶粉改性沥青掺入PPA后, 其抗车辙因子分别提高了1.0~8.2、0.8~13.9与2.9~19.7 kPa, 表明PPA可有效改善基质沥青、SBS改性沥青和橡胶粉改性沥青的高温、感温及流变性能, 增强沥青的弹性特征, 提高其抵抗剪切变形能力; 与单一改性沥青相比, PPA复合改性沥青的流变性能改善效果更为明显, PPA与聚合物改性沥青之间存在良好的相容性; 随着PPA含量的增加, 沥青10℃延度逐渐降低, 当PPA含量为1.5%时, 基质沥青、SBS改性沥青与橡胶粉改性沥青10℃延度分别下降77%、64%与39%, 表明PPA对沥青的低温性能存在一定负面作用, 建议PPA含量不宜超过1.0%;PPA/SBS改性沥青最佳复配比为1.0%PPA复配3%SBS, PPA/橡胶粉改性沥青最佳复配比为0.75%PPA复配15%橡胶粉。      

乌尔禾岩沥青改性东海基质沥青掺量研究

在对乌尔禾岩沥青和东海基质沥青两种原材料性能研究的基础上,结合国内外岩沥青改性沥青的研究成果,选取5%、10%、15%、20%四种岩沥青掺配比例,进行改性沥青试验研究,通过对不同掺量下的改性沥青性能检测,对比分析试验结果,同时结合考虑经济因素,得出新疆乌尔禾岩沥青改性东海沥青的性能改善效果最明显、性能价格比最优,且低温性能不受损害的最合理掺量。     

硫酸钙晶须高模量沥青混凝土的路用性能

从路用性能出发,对3种混合料进行试验,对比研究了新型高模量无机改性剂硫酸钙晶须在沥青混合料中的应用效果.结果显示:硫酸钙晶须改性的高模量沥青混合料可以在不降低混合料低温性能的同时,有效地提高混合料的高温稳定性、水稳性和抗疲劳性能,可行性分析证明:酸钙晶须高模量沥青混凝土路用性能良好,并且有着较高的经济效益与社会效益.     

新型沥青添加剂TPS的性能

为了了解新型添加剂TPS的路用性能,进行了不同TPS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、弹性恢复试验及弯曲蠕变试验、直接拉伸试验,对加入TPS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,并与SBS改性沥青混合料的部分试验结果进行了对比。结果表明添加TPS后,沥青胶结料的感温性、高温性与低温性及沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性和水稳定性都得到了较大程度的提高,添加TPS沥青混凝土具有良好的路用性能。     

高粘度基质沥青混合料高温抗剪性能试验研究

通过对高粘度基质沥青(AH-30)、重交沥青(AH-70)及SBS改性沥青混合料进行SST剪切和贯入剪切试验,对比研究了3种不同沥青混合料的高温抗剪性能.结果表明:高粘度基质沥青混合料的高温抗剪性能优于重交和改性沥青混合料,抗高温车辙能力明显,可适用于南方湿热地区沥青路面中下面层.     

废旧轮胎热解油残留物对聚合物改性沥青性能的影响

通过对掺H18的聚合物沥青和基质沥青分别进行热力学试验,并对试验结果进行对比分析,认为改性沥青在高温下表现出优良的性能;基质沥青在加入聚合物后,其低温性能出现退化;掺加10%热解油H18后得到的改性沥青,其低温抗裂性能得到提高;掺加聚合物后,会使沥青在低温下变得更脆,但是RPE-H18可以缓解聚合物改性沥青低温性能的下降。     

聚酯纤维增强沥青混合料性能研究

通过对沥青混合料掺加聚酯纤维的研究,分析了聚酯纤维增强沥青混合料的马歇尔稳定度、水稳定性、高温稳定性及低温抗裂性,并与基质沥青混合料、SBS改性沥青混合料进行试验对比,指出聚酯纤维对沥青混合料路用性能的影响,为利用纤维加强沥青混合料性能研究提供参考。     

采用DAT添加剂的温拌沥青路用性能

为了对比研究热拌与DAT温拌沥青混合料的路用性能的不同,首先研究掺加沥青质量10％的DAT对SBS改性沥青的影响;其次,根据规范对AC-5型混合料按照室内拌和及成型温度制作马歇尔试件,测定各项指标,将温拌沥青混合料与热拌沥青混合料路用性能进行对比分析．试验结果表明：温拌剂DAT对SBS改性沥青影响不大,在拌合和成型温度上较热拌降低15℃前提下,DAT温拌沥青混合料高温稳定性能有所提高,水稳定性、低温稳定性有所下降,但仍符合规范要求．