EBBR试验下沥青结合料低温性能评价指标

聚焦沥青结合料低温性能评价指标,基于流变学的弯曲梁流变仪试验、改进弯曲梁流变仪试验,分别分析了实际路面回收沥青、老化后的基质沥青、改性沥青低温流变性能规律;利用传统劲度模量及模量变化率指标展开了沥青的低温性能评价,提出了等效低温设计温度指标与温度差异值指标;在不同养护环境下进行模拟,利用低温等级损失指标对新制备、回收沥青展开了低温物理硬化影响因素研究;利用不同来源、不同品种沥青试验结果相互验证,从抗干扰能力、稳定性、评价准确度、直观性与指标获取难易程度等方面对上述指标进行分析,确立了4类指标对沥青低温性能的区分与评价能力。研究结果表明:回收沥青的实验室流变分析能够反映路面结构的低温抗裂水平,开裂严重路段沥青的模量明显高于其他路段,其数值差异可达130 MPa;新制备的SBS改性沥青与回收沥青低温加载规律一致性高,模量偏差低于15%,可有效搭建起实验室研究同实际路面病害处理需要的关系;传统指标数据稳定性偏弱,置信度仅为64.7%~82.3%,难以满足研究需要,温度差异值指标及低温等级损失指标在应用方面同样受到制约,对此仍需开展更多深入的研究。      

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。     

沥青胶结料温度敏感性评价指标适用性研究

通过针入度指数PI、针入度粘度指数PVN以及复数模量指数GTS等3种指标评价了不同类型的沥青胶结料,总结了3种评价指标评价胶结料的优缺点,并根据试验结果说明了3种评价指标在评价不同沥青胶结料温度敏感性方面的适用性。     

沥青感温性能评价指标

为了选择合理的沥青感温性能评价指标,分别采用15、25、30℃的针入度与25℃的针入度和软化点计算了沥青针入度指数,用以评价2种普通沥青、3种改性沥青的感温性,用动态剪切流变仪测得不同温度条件下几种沥青的动态复数粘度,分析其粘-温关系。研究结果表明:普通沥青粘-温关系在15~60℃范围内有较好的线性关系,其温度敏感性是常数,改性沥青的粘-温关系较好地满足WLF方程,其温度敏感性随温度而变化,因此,普通沥青感温性能用针入度指数表示,改性沥青感温性能评价需要指定温度条件。     

泡沫温拌对湖沥青改性沥青性能的影响研究

将泡沫温拌技术与湖沥青改性沥青共同应用可在提升沥青混合料的施工和易性的同时,实现节能减排,但目前对泡沫温拌前后湖沥青改性沥青性能的变化研究较少。通过室内试验,采用软化点、fail temperature、延度、蠕变劲度S及蠕变速率m、针入度指数、疲劳因子G~*sinδ等指标对泡沫温拌前后湖沥青改性沥青的高温性能、低温性能、温度敏感性及抗老化性能进行了全面研究。结果表明:泡沫温拌作用会降低湖沥青改性沥青的高温性能和低温性能,改善其温度敏感性,对抗老化性能影响不大。     

基于失效温度动态方程的沥青抗老化性能评价

为了研究沥青的抗老化性能并预测其野外失效龄期,选用1种普通沥青和2种SBS改性沥青。在同一温度下,分3个不同的时段进行了旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)。用动态剪切流变仪(DSR),测定了不同时段老化沥青的高温失效温度和中温失效温度。运用回归分析,拟合了3种沥青失效温度和25℃针入度与RTFOT老化时间的动态方程。分析了老化过程中高温抗车辙性能和中温抗疲劳性能的变化规律,并推算出中温抗疲劳性能失效时的临界RTFOT老化时间。以该老化区间为基础,评价了沥青的老化度和老化速率。研究结果表明:中温抗疲劳性能失效时对应的临界RTFOT老化时间能够用于区分不同种类沥青的抗老化性能,而25℃残留针入度比适用于评价同种沥青的抗老化性能,并且还可以将动态方程联合起来,预测沥青的野外失效龄期。     

沥青混合料低温敏感性研究

目前新规范对于沥青混合料低温抗裂性能的评价,推荐采用-10℃温度下的小梁弯曲蠕变试验。为了曼全面地评价沥青混合料的低温性能,提出低温敏感性指数,从大量试验结果来看,低温敏感性指数能够有效地、全面地评价沥青混合料的低温性能。     

沥青混合料低温敏感性研究

目前新规范对于沥青混合料低温抗裂性能的评价,推荐采用-10℃温度下的小梁弯曲蠕变试验.为了更全面地评价沥青混合料的低温性能,提出低温敏感性指数,从大量试验结果来看,低温敏感性指数能够有效地、全面地评价沥青混合料的低温性能.     

橡胶沥青混合料低温抗裂性能评价

为评价橡胶沥青混合料AR-OSMA-13与SBS-SMA-13混合料的低温性能,采用低温弯曲试验,以破坏强度、破坏应变与劲度模量作为评价指标进行低温性能对比分析。通过室内试验结果得出：与SBS-SMA-13混合料相比,橡胶沥青混合料有较低的脆化点温度、较大的低温应变及劲度模量,呈现出很好的低温抗裂性能。橡胶沥青混合料拥有出众的低温路用性能,完全能够应用于高等级公路建设中。     

天然岩沥青改性对沥青流变性能的影响

借助动态剪切流变仪(DSR)、低温弯曲流变仪(BBR)和Brookfild旋转黏度仪,对不同掺量的天然岩沥青改性沥青的性能进行了试验研究,分析了岩沥青改性剂对基质沥青流变性能的影响。结果表明:加入岩沥青后沥青胶结料的PG高温等级和黏度提高,抗车辙因子增大,相位角减小,大大提高了沥青的高温稳定性和降低了温度敏感性,且随着掺量的增加变化幅度增大;低温条件下蠕变劲度模量增大,低温性能有所下降,但当岩沥青掺量为2%~8%时,不会对沥青胶结料的低温性能产生大的不利影响。     

天然岩沥青改性对沥青流变性能的影响

借助动态剪切流变仪(DSR)、低温弯曲流变仪(BBR)和Brookfild旋转黏度仪,对不同掺量的天然岩沥青改性沥青的性能进行了试验研究,分析了岩沥青改性剂对基质沥青流变性能的影响。结果表明:加入岩沥青后沥青胶结料的PG高温等级和黏度提高,抗车辙因子增大,相位角减小,大大提高了沥青的高温稳定性和降低了温度敏感性,且随着掺量的增加变化幅度增大;低温条件下蠕变劲度模量增大,低温性能有所下降,但当岩沥青掺量为2%~8%时,不会对沥青胶结料的低温性能产生大的不利影响。     

基于动态模量的温拌再生沥青混合料性能研究

利用Superpave简单性能试验机（SPT）测定温拌再生沥青混合料在不同围压、温度、荷载作用下的动态模量.分析围压、温度、加载频率对再生沥青混合料动态模量的影响,对比温拌与热拌再生沥青混合料的黏弹性.结果表明,温拌再生混合料的动态模量受温度和加载频率的影响显著,其变化规律与热拌混合料相同;与热再生沥青混合料相比,温拌再生沥青混合料的抗车辙性能更好.     

Superpave沥青混合料低温抗裂性评价方法

采用低温弯曲破坏试验和约束试件温度应力试验,评价了Superpave沥青混合料的低温抗裂性,并对两种试验方法及其评价指标进行对比分析。研究结果表明:约束试件温度应力试验中的冻断温度和转折点温度可以较好的评价Superpave沥青混合料的低温抗裂性;弯曲破坏试验中用弯曲应变能密度作为评价指标可以很好表征Superpave沥青混合料的低温性能,并且与约束试件温度应力试验结果基本吻合。     

Superpave沥青混合料低温抗裂性评价方法

采用低温弯曲破坏试验和约束试件温度应力试验,评价了Superpave沥青混合料的低温抗裂性,并对两种试验方法及其评价指标进行对比分析。研究结果表明:约束试件温度应力试验中的冻断温度和转折点温度可以较好的评价Superpave沥青混合料的低温抗裂性;弯曲破坏试验中用弯曲应变能密度作为评价指标可以很好表征Superpave沥青混合料的低温性能,并且与约束试件温度应力试验结果基本吻合。     

发泡用水量对基质沥青与RET改性沥青感温性影响的研究

为了研究发泡用水量对基质沥青与RET改性沥青感温性影响,以复数模量指数(CNI)为评价指标,进行动态剪切流变试验(DSR)。试验结果表明:70#道路石油沥青随着发泡用水量的增大,温度敏感性提高,在常规发泡用水量(1%~2%)条件下,温度敏感性得到改善;RET改性沥青随着发泡用水量的增加,温度敏感性降低,在常规发泡用水量(3%)条件下,温度敏感性稍有降低。     

硅藻土改性沥青性能研究

通过常规指标性能试验得到的三大指标及针入度指数、当量软化点等一系列指标研究了硅藻土改性沥青的常规性能,然后利用动态剪切流变和低温弯曲流变试验评价了沥青的流变性能,分析了不同掺量硅藻土对沥青性能的影响。结论表明,一定量的硅藻土可以降低改性沥青的温度敏感性,提高了沥青的高温性能,但是降低了沥青的低温性能。     

亲油型层状硅酸盐改性沥青分级(PG)试验研究

利用亲油型层状硅酸盐(OMMT)进行改性沥青的制备。利用动态剪切流变仪(DSR)研究了掺量在2%、4%、6%、8%的OMMT改性沥青高温流变性能,确定不同掺量下改性沥青的高温临界温度。利用薄膜烘箱(TFOT)、压力老化(PAV)对改性沥青进行老化模拟,利用低温弯曲流变仪(BBR)与DSR分别测定老化后残余沥青的低温蠕变劲度与中温疲劳温度,评价了不同掺量下OMMT改性沥青的低温性能与抗疲劳性能。综合上述温度指标,得出不同掺量对OMMT改性沥青PG分级性能的影响。     

基于间接拉伸试验模式的不同沥青混合料低温回弹模量研究

基于间接拉伸试验模式,研究了AC-13、OGFC-13、SFP(半柔性沥青路面材料)三种不同沥青混合料在动态荷载条件下应力水平和试验温度对低温回弹模量的影响,并与-10℃低温小梁弯曲试验进行对比分析.结果表明:随着温度降低,三种混合料的回弹模量均增大,其中OGFC-13增加最明显,表明其温度敏感性最强.最佳应力水平值AC-13应取0. 4、OGFC-13应取0. 5,SFP应取0. 3.同一温度条件下,回弹模量大小顺序为SFP AC-13 OGFC-13,与-10℃低温小梁弯曲试验得到的弯曲劲度模量大小规律一致.通过该研究为道路工程中用间接拉伸回弹模量试验评价沥青混合料低温性能时的参数选取提供一定的借鉴意义.     

低标号高模量剂在沥青混合料中的应用

通过高温车辙试验、低温小梁试验、冻融劈裂试验和动态模量试验,研究低标号高模量剂与集料的拌和温度及拌和时间对高模量沥青混合料的动态模量和路用性能的影响。研究结果表明:拌和温度升高,有利于提高低标号高模量剂的改性效果,但存在最佳的温度区间,180~190℃时,高模量沥青混合料的各项性能满足技术指标,温度高于190℃,高模量沥青混合料的性能衰减过快;拌和时间延长,可以提高低标号高模量剂与集料的拌和效果,但时间过长,沥青容易发生老化,影响高模量沥青混合料的性能,推荐低标号高模量剂与集料的拌和时间为 15 s。     

基于流变学的沥青老化评价指标关系研究

文章通过不同老化方式来模拟沥青在实际应用中发生的老化,基于流变学理论,对老化前后的沥青进行常规指标和流变指标试验检测,并探索常规指标与流变指标间关系。结果表明:经过PAV长期老化后沥青相位角出现平稳区,表明后期的老化不是单一的氧化老化;在软化点温度条件下,石油沥青与改性沥青分别处于两种不同的流变状态,SBS改性沥青呈现明显的弹性特质;利用Shapiro-Wilk正态检验发现,在a=0.05置信水平下,不管老化状态如何,石油沥青软化点对应的复数模量呈正态分布,表明软化点是一个等模量温度点;可以利用这种等模量温度规律求取普通道路石油沥青的软化点,相对传统软化点检测方法,其样品制作、采集流程要方便,且误差少,但这种方法的应用还需要大量的沥青样本进一步证明和分析。