紫外光照下的沥青胶浆材料性能评价

紫外光辐照强度高是我国高海拔高原山地地区气候特征的主要表现形式,探究紫外光辐照下沥青混合料耐久性具有重要工程价值,而沥青胶浆是决定耐久性能的首要因素。为了研究定量紫外光照下填料掺量对不同沥青材料性能演变规律,以新建临哈线道路工程为依托,通过常规技术性能试验和流变性能测试试验评价不同粉胶质量比的基质沥青胶浆、改性沥青胶浆耐久性性能。试验结果显示,定量紫外光辐照下沥青胶浆常规性能和流变性能的演化取决于矿粉掺量及与沥青相互作用,与车辙因子相比,两种沥青胶浆光老化前后的抗疲劳因子和低温蠕变劲度模量影响较为明显;数据回归和方差分析结果显示,沥青耐紫外光老化能力与填料掺量有显著性关系,其中填料与基质沥青最佳质量比为1.0～1.1,与改性沥青最佳质量比为0.9～1.0,在上述范围内紫外光辐照强度是影响材料性能的主导因素。     

碳纤维沥青胶浆路用性能试验研究

碳纤维是"外柔内刚"的新一代增强纤维。采用锥入度试验、低温延度试验和动态剪切流变试验,分析不同掺量和不同长度碳纤维条件下沥青胶浆的抗剪强度、低温性能和高温流变特性。结果表明:掺入碳纤维沥青胶浆抗剪切性能显著增强;随着纤维掺量增大、纤维长度增加,沥青胶浆抗剪强度提高,但其低温延度有所降低;碳纤维能显著提高沥青胶浆高温抗车辙性能,其对沥青的稳定与增强作用是主要原因。     

紫外光老化下沥青胶浆材料性能评价研究

紫外光老化是我国西部地区各等级公路沥青路面老化形式之一,影响着沥青路面路用性能和使用寿命。沥青混凝土路面是由沥青胶浆和骨架结构的矿料组成,其中沥青胶浆的性能对沥青混合料耐久性起着决定性的作用。因此,研究了紫外光老化下沥青胶浆的流变性能,得出填料掺量对沥青胶浆紫外光老化程度影响较大;紫外光老化对沥青胶浆的抗疲劳性能影响最为显著;基质沥青胶浆粉胶比F/A为1.1~1.2,改性沥青胶浆粉胶比F/A为0.9~1.1,材料性能受紫外光影响程度最小。     

老化与低温耦合作用下沥青路用性能衰减效应研究

选用盘锦#90沥青和SBS改性沥青为研究对象。对沥青样本进行老化处理和相应的低温处理，测试沥青胶浆的低温弯曲极限破坏应变及低温弯曲极限破坏强度，采用弯曲梁流变试验测试沥青的蠕变劲度变化率，并采用沥青玻璃态转化温度解析老化与低温耦合作用下沥青及沥青胶浆性能衰减机理。研究结果表明:当老化与低温共同作用时，沥青及沥青胶浆的路用性能衰减程度显著，对其正常使用产生不利影响。在我国低温区进行沥青混合料设计时，应充分关注沥青的老化作用，并以此弱化老化与低温的耦合作用效应。     

老化公路SBS改性沥青多次再生的流变性能与耐久性研究

提取随岳高速公路废旧SBS改性沥青作为研究对象,采用0.8粉胶比并叠加9%再生剂配置沥青胶浆,利用旋转薄膜烘烤和PAV叠加仪对SBS改性沥青进行多次老化和再生。然后通过车辙因子G、劲度模数S和蠕变因子m对多次再生SBS改性沥青的流变性能和低温抗疲劳性能进行了回归分析和总结。研究发现:随着老化与再生次数增多,再生剂对于SBS改性沥青的再生效果逐渐变差,粘弹性逐渐降低;高温下多次再生沥青胶浆的车辙因子随着再生次数的增加呈现逐渐增强的趋势,并且三次老化>二次老化>一次老化>三次再生>二次再生>一次再生>原样;中温重复加载试验中二次老化与三次再生的衰减程度差别一般为2%~3%;低温下沥青胶浆的劲度模数与再生次数呈反向关系,多次再生后沥青胶浆的m值不具有明细的规律性,多次再生样品拥有更好抗低温性能,但是m值曲线与原装沥青胶浆的离散型偏大。     

纤维种类对沥青胶浆流变性能的影响研究

为了研究纤维种类对沥青胶浆流变性能的影响,采用动态剪切流变试验、弯曲蠕变试验和直接拉伸试验分析了沥青种类和温度对沥青胶浆流变性能的影响。试验结果表明:温度是影响沥青胶浆流变性能的主要因素;掺入纤维后沥青胶浆的高温性能和低温性能均得到了改善,聚酯纤维改善效果最佳,玄武岩纤维次之,木质素纤维的改善效果在3种纤维中最差;其次,弯曲蠕变试验无法全面评价沥青胶浆的低温性能,弯曲蠕变实验结合直接拉伸试验是评价沥青胶浆低温性能的有效方法。     

微胶囊沥青胶浆流变性能变化规律

通过界面聚合法制备了沥青再生剂为囊芯材料的路用微胶囊(self-healing microcapsules,SHM).为评价SHM对沥青胶浆流变性能的影响,制备了不同SHM掺量(质量分数分别为0、0.2％、0.4％、0.6％、0.8％)的70号基质沥青胶浆和SBS改性沥青胶浆.通过动态剪切流变试验(DSR)和弯曲梁流变试验(BBR)对SHM沥青胶浆的流变性能进行了试验研究.结果 表明:随着SHM掺量的增加,沥青胶浆的车辙因子G*/sinδ降低24％～31％左右,当SHM掺量大于0.6％时,沥青胶浆的高温流变性能不再发生明显变化;随着SHM掺量的增加,SHM沥青胶浆的蠕变劲度模量S逐渐减小,同时蠕变速率m逐渐增大,说明SHM能显著提升沥青胶浆的形变恢复能力.     

基于DIC技术的老化作用下温拌胶粉改性沥青胶浆低温抗裂性能研究

沥青胶浆对沥青混合料性能具有重要影响。为研究热氧老化作用对温拌胶粉改性沥青胶浆（WCRM）低温抗裂性能的影响，以热拌胶粉改性沥青胶浆（HCRM）作为对比试件，采用数字图像相关（DIC）技术对单边切口弯曲梁试验（SENB）中2种试件的开裂全过程进行图像采集，利用Vic-3D软件计算加载过程中试件的水平应变，从宏细观相结合的角度定量分析沥青胶浆的抗裂性能。对比分析沥青胶浆的荷载-位移（L-D）曲线和水平应变-时间（E_xx-t）曲线，通过在细观尺度下胶粉改性沥青胶浆裂纹萌生和发展的规律来解释沥青胶浆宏观力学行为。通过弯曲梁流变试验（BBR）分析老化前后WCRM和HCRM的低温流变性能，并对沥青胶浆低温性能评价指标进行相关性分析。结果表明：随热氧老化程度的加深，HCRM和WCRM的水平应变密度D_E值（细观层面）和临界断裂韧度J_IC值（宏观层面）均减小，证明热氧老化会降低2种胶粉改性沥青胶浆的抗裂性能；相同条件下，WCRM的D_E值和J_IC值均大于HCRM，即与HCRM相比，WCRM具有更好的抗开裂和抗老化性能；在沥青胶浆开裂过程中，微裂纹形成时的荷载、峰值荷载及最大水平应变对应荷载并非同一荷载值；老化后，2种胶粉改性沥青胶浆的低温流变性能降低，同一条件下，WCRM具有更加优异的低温流变性能；沥青胶浆低温流变参数（S/m）与宏细观开裂指标（J_IC，D_E）均具有较好的相关性，即将DIC技术应用到SENB试验来分析老化作用及温拌剂对胶粉改性沥青胶浆宏细观开裂特性的影响具有较好的可靠性。     

棉秸秆纤维沥青胶浆高低温性能试验研究

为了研究棉秸秆纤维对沥青胶浆的影响,对不同棉秸秆纤维掺量的纤维沥青胶浆进行动态剪切流变试验、多应力蠕变恢复试验以及弯曲梁流变试验,考察棉秸秆纤维掺量对沥青胶浆的高低温性能的影响,同时分析了棉秸秆纤维对沥青胶浆的作用机理。结果表明:棉秸秆纤维的掺入会有效提高沥青胶浆的车辙因子G*/sinδ,降低相位角δ,表明沥青胶浆的高温稳定性能得到显著改善;随着棉秸秆纤维含量的增加,沥青胶浆的蠕变回复率RC上升,不可回复柔量Jnr下降,表明棉秸秆纤维有利于提高沥青胶浆高温抗变形与形变回复性能;棉秸秆纤维的加入使得沥青胶浆的蠕变劲度S增大,蠕变劲度变化率m减小,表明沥青胶浆的低温抗裂性能有所降低,因此在工程实际应用中应综合考虑棉秸秆纤维对沥青胶浆的高低温性能影响,合理地选择掺量。     

试验条件对沥青胶浆流变特性影响研究

为了研究不同试验条件对沥青胶浆流变性能的影响,该文采用了5种粉胶比及不同温度条件,通过沥青胶浆的流变试验,研究基于高低温及疲劳性能的沥青胶浆流变特性。结果表明:矿粉能够增强沥青胶浆的高温性能,但对低温性能和疲劳性能产生不利影响;温度越高,沥青胶浆的高温性能和疲劳性能减弱,而低温性能增强;综合考虑高低温及疲劳性能,建议合理粉胶比范围为0.8～1.0。     

矿粉掺量对紫外光老化后沥青物理性能和化学组成的影响

为了研究矿粉掺量对沥青抗紫外光老化性能的影响,对不同粉胶比下的基质沥青与改性沥青胶浆进行紫外光老化前后相关性能研究。结果表明:适量矿粉的掺入可以提高沥青的抗紫外光老化能力,改性沥青胶浆抗紫外光老化能力优于基质沥青胶浆;通过饱和分含量的变化可以评价改性沥青胶浆中SBS改性剂的裂解程度;强紫外光地区基质沥青胶浆的合理粉胶比为1.0~1.2,改性沥青胶浆的合理粉胶比为0.8~1.0。     

沥青胶浆路用性能的流变试验研究

采用DSR、BBR等流变试验设备对多种沥青胶浆进行试验,研究粉胶比、温度对沥青胶浆的抗车辙、疲劳和抗低温开裂等路用性能的影响.试验测试结果表明,粉胶比和温度埘沥青胶浆的路用性能产生非常人的影响:粉胶比增加或温度降低可以提高胶浆的抗车辙性能,但同时降低了胶浆耐疲劳性能和低温松弛性能;研究得出胶浆路用性能指标与粉胶比以及温度的三维回归公式,并分析了公式往不同条件下的预测精度.     

纤维沥青胶浆及沥青混合料路用性能试验研究

对木质素纤维和玄武岩纤维的沥青胶浆以及沥青混合料的高温、低温性能进行试验,对比分析不同纤维的性能。采用动态剪切流变试验和锥入度试验评价纤维沥青胶浆的高温性能,延度试验评价低温性能;选取SMA-13沥青混合料,通过车辙试验研究两种纤维对沥青混合料高温稳定性的增强作用,劈裂试验评价低温抗裂性的改善效果。研究结果表明：玄武岩纤维沥青胶浆的高温性能优于木质素纤维沥青胶浆;玄武岩纤维沥青混合料动稳定度和劈裂强度均要较木质素纤维高,且当玄武岩纤维掺量为0.3%~0.4%时其改善效果最佳。研究结果可为纤维在沥青混合料中的应用提供参考。     

生活垃圾焚烧飞灰沥青胶浆流变性能试验研究

为探索生活垃圾焚烧飞灰(简称飞灰)作为填料对沥青胶浆流变性能的影响,通过改变飞灰替代矿粉的质量分数(0%,30%,40%,50%,60%)制备粉胶比为1. 0的飞灰矿粉复合沥青胶浆。分别利用动态剪切流变仪(DSR)、弯曲梁流变仪(BBR)实验来研究不同飞灰掺量下沥青胶浆在高温和低温条件下的黏弹性质,并分析影响原因。试验结果表明:与矿粉沥青胶浆相比,当飞灰替代矿粉的质量分数由30%增长到60%时,沥青胶浆的车辙因子平均提高13. 35%,蠕变劲度平均增长60. 10%,沥青胶浆的高温抗车辙能力逐渐提高,而低温抗裂性能明显降低;沥青胶浆的低温抗裂性能是影响飞灰掺量的主要因素,且当飞灰掺量大于50%时,车辙因子增长速率趋近为零,而蠕变劲度增长速率显著变大;综合考虑沥青胶浆流变性能和飞灰资源化利用,确定飞灰替代矿粉最佳质量分数为50%,供生产和控制用量时参考。     

基于乳化沥青残留物胶浆路用性能的填料性质评价

为研究矿物填料各项理化指标对乳化沥青残留物胶浆路用性能的影响及与流变指标的关联度,对粉胶比为1.0条件下6种乳化沥青残留物胶浆利用动态剪切流变仪、弯曲梁流变仪及压力老化仪,通过多应力重复蠕变试验、弯曲梁流变试验及疲劳加载评价其高、低温性能和疲劳性能,并对表征路用性能的流变指标与矿粉理化指标进行灰色关联分析。结果表明,不同类型残留物胶浆的平均变形恢复率均表现出较高的应力敏感性,不可恢复蠕变柔量的应力敏感性在不同类型残留物胶浆之间差别较大;矿粉密度、亲水系数及表征较小粒径的指标(P_(20)、D_(10))与残留物胶浆路用性能有着较高的关联度,建议以上述指标作为乳化沥青混合料所用矿粉的质量控制指标。     

生活垃圾焚烧炉渣底泥对沥青胶浆性能的影响

炉渣底泥是生活垃圾焚烧炉渣经湿法工艺选矿后得到的粉料。试验分析了炉渣底泥与石灰岩矿粉的基本性能及形貌特征;采用重复蠕变恢复试验(MSCR)、弯曲梁流变试验(BBR)分析了炉渣底泥以不同质量替代矿粉时对沥青胶浆高温、低温性能的影响;采用车辙试验、低温弯曲试验,测试分析了炉渣底泥替代矿粉对沥青混合料高温、低温性能的影响。结果表明,与天然石灰岩矿粉相比,炉渣底泥的平均粒径略粗、pH值高、亲水系数小、表面孔隙构造发达;随着炉渣底泥对矿粉的替代率增加,沥青胶浆的高温性能提升,低温性能略有下降;沥青混合料的高温、低温试验结果与沥青胶浆的试验结果具有一致性。     

TLA改性沥青胶浆老化特性研究

为了研究TLA改性沥青胶浆老化性能的特性,采用薄膜烘箱试验模拟了胶浆的老化,分析测试了TLA掺量及沥青胶浆粉胶质量比对TLA改性沥青胶浆老化性能的影响,同时与未经老化的沥青胶浆性能进行对比。结果表明,经过TLA改性对沥青胶浆有重要的影响,且老化后,其对沥青胶浆的影响更为显著,TLA掺量以20%为分界点,低于20%时,对沥青胶浆的性能影响显著,但掺量超过20%,其影响作用减弱;粉较比的变化同样存在明显的分界点,当其低于0.8时,变化对沥青胶浆的性能影响显著,超过0.8时,影响作用减缓,粉胶比的变化对相位角的影响较弱。试验同时发现,老化后,沥青胶浆的高温性能有增强作用,但却减弱了其低温性能。     

多聚磷酸改性沥青胶浆性能

为掌握多聚磷酸(PPA)改性沥青胶浆性能,制备不同PPA掺量和粉胶比沥青胶浆,采用锥入度、动态剪切流变(DSR)和弯曲梁流变(BBR)试验,分别对其抗剪强度、高温性能和低温性能进行研究。结果表明:PPA改性沥青胶浆抗剪强度随PPA掺量和粉胶比的增加而增加,其中PPA掺量超过1.5%后增加速率降低,粉胶比超过1.0后增加速率提高;随着PPA掺量的增加,沥青胶浆高温抗变形能力增强,弹性成分比例提高,高温性能温度敏感性降低,而粉胶比增加时高温抗变形能力增强,弹性成分比例和高温性能温度敏感性基本不变;PPA改性沥青胶浆低温性能随PPA掺量的增加而提高,随粉胶比的增加而降低,但试验温度降低到-12℃及以下时两者效应均被弱化,尤其对PPA掺量表现明显。     

玻璃纤维和木质素纤维对沥青胶浆老化前后的高温流变性能影响

为了研究玻璃纤维和木质素纤维对沥青胶浆性能的影响,采用动态剪切流变仪（DSR）对沥青胶浆的高温流变性能进行研究,分析了玻璃纤维和木质素纤维用量对老化前后沥青胶浆高温性能的影响。结果表明,增加玻璃纤维和木质素纤维用量均使沥青胶浆的高温性能改善,相同用量木质素纤维的改善效果优于玻璃纤维。薄膜老化（TFOT）前后,玻璃纤维对沥青胶浆高温抗车辙性能的改善优于木质素纤维。随着温度的升高,各种纤维用量沥青胶浆的高温抗车辙能力下降。     

玄武岩纤维沥青胶浆路用性能研究

通过高温流变性能、低温流变性能、抗剪性能和拉伸性能试验,对玄武岩纤维沥青胶浆路用性能进行了系统地研究,并与木质素纤维、聚酯纤维进行了对比分析.试验结果表明:纤维的掺入对沥青胶结料的抗车辙性能具有良好的改善作用,改善效果从大到小排序为:木质素纤维＞聚酯纤维＞石金纤维＞福倍安纤维＞北美孚纤维;纤维的掺入能够改善胶浆的低温性能,石金纤维表现较好;纤维能够有效改善沥青结合料的抗剪切性能,木质素纤维＞聚酯纤维＞北美孚纤维＞石金纤维＞福倍安纤维;纤维的掺入增加了沥青的黏度;玄武岩纤维较聚酯纤维和木质素纤维更能提高沥青的劲度.