相变沥青混合料调温效果及路用性能研究

为掌握相变沥青混合料调温效果及其路用性能,制备PEG2000/硅溶胶相变材料,研究其配比和掺量对沥青混合料调温效果的影响,进而就相变沥青混合料路用性能进行试验分析.结果表明:温度高于40℃后,PEG2000/硅溶胶相变材料能有效降低沥青混合料高温持续时间,且降温效果随相变材料中PEG2000比例提高呈先提高后降低趋势,随相变材料掺量增加呈线性提高趋势;沥青混合料升温过程中,其高温稳定性随相变材料掺量增加逐渐提高,而沥青混合料升温稳定后,高温稳定性随相变材料掺量增加逐渐降低;沥青混合料低温抗裂性随相变材料掺量增加呈先变好后变差趋势,掺量为3％时,低温抗裂性最优,水稳定性则随相变材料增加逐渐下降;推荐采用PEG2000与硅溶胶比例为5:10、掺量为3％制备相变沥青混合料,此时调温效果优良,且各项路用性能满足规范要求.     

浇注式岩沥青改性硬质沥青的基本性能试验研究

进行浇注式岩沥青改性硬质沥青胶结材料基本性能试验研究。对针入度、延度、软化点和质量损失等基本性能进行测试,结果表明:岩沥青改性硬质沥青随岩沥青掺量的增加,软化点、闪点增加,针入度、延度和质量损失量降低;随着复合改性剂掺量增加,软化点增大幅度较高,针入度、闪点有所增大,延度和质量损失略有下降。当掺配比例为m(石油沥青)∶m(天然岩沥青)∶m(复合改性剂)=82.5∶12.5∶5.0时,岩沥青改性硬质沥青具有良好的高温稳定性。     

厂拌热再生沥青混合料的最佳RAP掺量研究

将回收沥青路面材料(RAP)进行分为两档,并分别检测各档中沥青含量与矿料级配,通过马歇尔试验确定了厂拌热再生沥青混合料AC-13与AC-20在RAP掺量为10%,20%,30%,40%,50%条件下的最佳沥青用量及配合比。在最佳沥青用量的条件下,分析RAP掺量变化对再生沥青混合料高温性能、低温性能和水稳定性能进行研究,最后通过修筑试验路对厂拌热再生沥青混合料的路用性能进行验证。结果表明:再生沥青混合料的低温性能和水稳定性能随着RAP掺量的增加呈现先提高后下降的趋势,在30%RAP掺量时达到峰值;高温性能随着RAP掺量的增加而提高,综合各项性能推荐采用30%作为RAP掺量。     

橡胶颗粒沥青混合料的黏弹性能研究

为了研究橡胶颗粒沥青混合料的黏弹性能,对不同温度下3种橡胶颗粒掺量的沥青混合料进行了蠕变性能试验和动态模量试验,采用Burgers模型表征橡胶颗粒沥青混合料的黏弹性能,分析了温度和橡胶颗粒掺量对于沥青混合料黏弹性能的影响。结果表明:随着温度的升高和橡胶颗粒掺量的增加,蠕变变形量逐渐增大,2%橡胶颗粒掺量下沥青混合料的常、高温稳定性较好,60℃下4%橡胶颗粒掺量的沥青混合料出现严重的蠕变损伤现象。沥青混合料的动态模量随着橡胶颗粒掺量的增大而降低,掺量为2%后继续提高橡胶颗粒掺量对动态模量影响较小。综合上述因素,确定合理的橡胶颗粒掺量为2%。     

硬质沥青复合基质沥青性能影响研究

鉴于基质石油沥青良好的低温性能和硬质沥青突出的高温性能,研究中将硬质沥青以不同比例分别加入到70号基质沥青中制备出复合沥青,对复合沥青体系常规指标、布氏黏度、亲疏水性、车辙因子等性能进行检测,分析不同硬质沥青掺量下复合沥青性能指标变化规律,为行业提供技术支持。     

不同纤维掺量对沥青混合料性能的影响研究

新疆地区冬季与夏季温差大,为保证沥青混合料高低温路用性能在该地区气候条件下满足要求,拟通过在沥青混合料里掺加纤维的方法提升其路用性能。基于室内试验研究纤维种类和掺量对AC-20沥青混合料的性能影响规律,结果表明:AC-20沥青混合料中掺加纤维后,混合料性能随纤维掺量增加呈先提高后降低的趋势;当玄武岩纤维、木质素纤维和聚酯纤维的掺量分别为 0.3%、0.4% 和0.2%时,纤维沥青混合料的综合性能较优,可在实际工程中推广应用。     

布敦岩沥青配合比设计及性能研究

完成了2.0%、2.5%、3.0%三种不同岩沥青掺量AC-16布敦岩沥青改性沥青混合料配合比设计。对比分析了不同岩沥青掺量布敦岩沥青改性沥青混合料与基质沥青混合料的性能,结果表明:布敦岩沥青能有效提高沥青混合料的高温性能,但是其低温抗裂性能随着岩沥青掺量增加逐渐减小,沥青混合料抗水损害性能随着岩沥青掺量的增加呈现先增加后减小的趋势。     

不同沥青结合料的浇注式沥青混合料性能对比分析

针对我国钢桥面浇注式沥青混合料用聚合物复合改性沥青、湖沥青复合改性沥青及硬质沥青改性沥青所存在的性能差异,对3种沥青结合料的基本性能以及其混合料的流动性、高温稳定性及疲劳耐久性等进行试验对比研究,全面分析其性能差异。实验结果表明:浇注式沥青混合料的性能与其结合料类型存在一致性。采用聚合物复合改性沥青成型的混合料综合性能具有明显优势:当温度达到70℃,该混合料静态贯入度较其它两种混合料低9.0%和28.4%;低温弯拉极限应变较湖沥青复合改性沥青、硬质沥青改性沥青混合料依次高出22.8%、60.2%;在600με控制条件下的四点弯曲疲劳次数,聚合物复合改性沥青超过100万次,湖沥青复合改性沥青约32.5万次,硬质沥青改性沥青在加载初期即出现破坏。     

掺水泥改性生物沥青及混合料性能研究

为降低沥青混合料中石油沥青的使用量,研究提出沥青中掺加生物油制备生物沥青,并对生物沥青进行改性,通过沥青三大指标试验、DSR试验、BBR试验,确定生物沥青的最优掺量;分析不同水泥用量下生物沥青混合料的路用性能。结果表明:当生物沥青掺量为16%(质量分数)时,改性生物沥青使用性能最优;生物沥青混合料的高温抗车辙性能、水稳定性能随着水泥掺量的增加明显提高,低温抗裂性能无显著影响;综合分析水泥掺量对沥青混合料整体路用性能的影响,建议水泥掺量为3%～4%。     

基于高掺量RAP的高模量再生沥青混合料性能试验研究

高模量沥青混合料(high modulus asphalt mixture,HMAM)因具有良好的综合性能,被运用于重载路面中。沥青路面回收料(reclaimed asphalt pavement,RAP)是路面维修养护过程中铣刨出的废旧材料。对掺加硬质沥青颗粒制备成的高模量沥青混合料,以及向高模量沥青混合料中掺加RAP重新拌和成的高模量再生沥青混合料的复数模量、高温稳定性、低温稳定性、水稳定性和疲劳性能进行测试,试验结果表明,基于高掺量RAP的高模量再生沥青混合料表现出较好的高温抗车辙性能、低温抗裂性能、抗水损害性能以及疲劳性能。     

泡沫沥青冷再生混合料配合比设计

为了研究掺人旧路铣刨材料的泡沫沥青冷再生混合料设计与性能,以广东佛山到开平高速公路扩建T程为例。通过在混合料中掺人不同水泥用量（0％、1．5％、2．5％）,旋转压实成型试件,对试件进行干、湿劈裂强度检测,干、湿劈裂强度随水泥用量增加而增加。按试验得到设计参数（最佳含水量为4．9％、最佳沥青用量为3％、水泥掺量为1．5％）制备混合料。分别对其进行车辙试验和疲劳试验。试验结果表明,增加沥青用量会降低泡沫沥青混合料高温稳定性能,沥青用量限定于3．5％以下确保泡沫混合料高温稳定性能。在300its应变水平下,增加沥青用量,混合料疲劳寿命没有明显变化;而在200儿￡应变水平下,沥青用量的增加对疲劳寿命有显著影响。     

基于响应曲面法的玄武岩纤维-岩沥青混合料路用性能研究

为提升沥青混合料路面的路用性能,有效化解岩沥青对混合料低温抗裂性的不利影响,采用响应曲面法,并基于汉堡车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、低温小梁弯曲试验和四点弯曲疲劳试验,对不同玄武岩纤维和岩沥青掺量下的混合料进行路用性能及抗疲劳特性评价。结果表明,玄武岩纤维和岩沥青的复合增强作用,可显著提升沥青混合料的高温性能、水稳定性和抗疲劳特性;通过响应曲面法设计预测,获得玄武岩纤维和岩沥青的最佳掺比分别为0.495%和7.6%,且经试验验证,预测值与实测值之间的计算准确度均>98%,此最佳掺比下,沥青混合料表现出优良的路用性能。     

陶粒沥青混合料的试验及应用研究

在SAC-10沥青混合料中掺入一定量的陶粒,通过室内试验对其相关性能进行了检测,结果表明:陶粒沥青混合料在陶粒掺量增加的情况下,动稳定度出现降低,永久变形增加,当陶粒掺量小于40%时,试件的高温稳定性满足规范标准;当陶粒的掺入量不大于40%时,陶粒沥青混合料的水稳定性能较好;陶粒的掺入对沥青混合料的低温抗裂性能影响不大,当陶粒掺量低于60%时,混合料的低温抗裂性能有一定提升。工程应用实例表明:沥青路面在采用陶粒沥青混合料作为上面层后,在通车4年内,未出现车辙、裂缝等路面病害,路面平整度较高,应用效果优异。     

岩沥青改性高模量沥青及其混合料的研究

以埃索AH-70#沥青为基质沥青,通过对不同掺量的青川、北美、明星三种岩沥青改性沥青的性能试验,研究了岩沥青掺量对改性沥青使用性能的影响;采用AC-16沥青混合料,以动稳定度指标评价了不同岩沥青掺量的岩沥青改性沥青混合料的高温性能,并与同掺量的"Domix"和"车辙王"两种抗车辙荆进行了对比试验.结果表明:国产天然岩沥青对基质沥青及混合料性能的改善与北美天然岩沥青的改善效果差别不大,存在类似的变化规律,即随着岩沥青掺量的增加,改性沥青软化点和针入度比不断增加,改性沥青混合料的动稳定度大幅提高,但当岩沥青的掺量超过8%时,动稳定度值提高不明显.因此从性价比考虑,建议首选国产岩沥青改性剂和其最佳掺量宜为8%.     

橡胶粉细度及掺量对沥青混合料高温性能的影响

为更好地将废旧轮胎胶粉用于公路工程中,以橡胶粉改性沥青为研究对象,研究了橡胶粉细度和掺量对沥青混合料高温性能的影响。结果表明:橡胶粉细度和掺量对沥青混合料高温性能有较大的影响。随着橡胶粉细度和掺量的增加,沥青粘度与沥青混合料动稳定度逐渐增大;沥青混合料永久变形随着橡胶粉掺量的增加,呈现先减小后增大的趋势。     

布敦岩沥青改性沥青高温动态流变性能研究

采用动态剪切流变仪对布敦岩沥青(BRA)改性沥青高温动态流变性能进行试验研究。结果表明,BRA改性沥青的温度敏感性随岩沥青掺量的增加而降低;岩沥青掺量达到20%时,BRA改性沥青的PG分级要高于基质沥青一个温度等级;掺量达到40%时,BRA改性沥青的车辙因子接近于SBS改性沥青;车辙试验结果与车辙因子关系表明岩沥青掺量的增多提高了沥青混合料的动稳定度,车辙因子适用于评价BRA改性沥青的高温性能。     

废旧塑料改性沥青混合料路用性能研究

通过高温车辙试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验及沥青的三大指标测试对不同掺量下废旧塑料改性沥青混合料的路用性能及沥青的各项性能进行了研究,探究了废旧塑料改性剂掺量对改性沥青混合料性能的影响。研究结果表明:废旧塑料改性沥青可以提升沥青混合料的各项路用性能,但随着废旧塑料改性剂掺量的增加,改性沥青的改性效果逐渐降低。因此,改性沥青中废旧塑料改性剂的最佳掺量应为5.5%左右。     

钢纤维掺量对沥青混合料性能影响研究

钢纤维沥青混合料由于具有良好的使用性能在工程中快速发展.在钢纤维掺量为0 ～4％的变化条件下,通过对相应掺量的沥青混合料进行力学性能与路用性能研究,结果表明：随着钢纤维掺量的增加,马歇尔稳定度增大,而劈裂强度先增大后降低,并且SBS改性沥青混合料的改善效果优于基质沥青混合料;随着钢纤维掺量的增加,高温性能与低温抗裂性能都呈现增长趋势,当掺量达到一定值后,趋于平稳状态;而水稳性能随着钢纤维掺量的增加呈现先增加后降低的趋势,当掺量为3％时,低温性能最佳.     

岩沥青和纤维复合改性沥青混合料路用性能研究

为了综合提升沥青混合料的路用性能,提出了在基质沥青中添加天然岩沥青和矿物纤维进行复合改性,并对复合改性沥青混合料的性能进行验证。研究结果表明:复合改性沥青中岩沥青以及矿物纤维的最佳掺量分别为9%和6%;复合改性沥青混合料的稳定度、动稳定度、低温弯曲应变以及疲劳寿命分别是普通沥青混合料的1.50、1.69、1.37和1.39倍,水稳定性略有提升。     

SBS与岩沥青复合改性沥青混合料性能评价

为评价SBS和岩沥青复合改性沥青混合料的性能,首先制备不同质量分数(10%、20%、30%)岩沥青的复合改性沥青并对其性能进行评价与分析,然后基于SGC压实效应对沥青混合料配合比进行设计,最后通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、肯塔堡浸水飞散试验,评价四种改性沥青混合料的水稳定性,通过车辙试验和单轴贯入试验评价其高温抗车辙性能,通过低温弯曲小梁试验、疲劳试验分别评价其低温性能和疲劳性能。结果表明:复合改性沥青的性能较好,但不如SBS的性能,仅仅通过普通指标评价其性能是不全面的;复合改性沥青沥青混合料抗水损害性能优于SBS的,但是岩沥青掺量超过30%时,抗水损害性能有所降低;复合改性沥青60℃和70℃车辙动稳定度比SBS的提高均在30%以上,随岩沥青含量增加而增加;复合改性沥青混合料低温性能比SBS的稍微降低,但疲劳寿命均优于SBS;建议复合改性沥青中岩沥青含量不超过20%。