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.     

水性环氧-乳化沥青及其混合料性能研究

针对目前冷补沥青混合料存在的黏结性较差、初期强度较低、耐久性不足等问题,采用水性环氧树脂对乳化沥青进行改性,并结合室内试验,对水性环氧改性乳化沥青及其混合料的路用性能进行研究:分析不同水性环氧掺量下乳化沥青的黏度、力学性能、流变性能,并确定水性环氧掺量;确定混合料的设计参数及最佳乳液用量,并测试混合料的高温、低温、水稳定性能。研究表明:水性环氧树脂掺量大于20%时,能显著提高乳化沥青的黏度、黏结强度、高温性能以及耐久性能;相比于同等条件下于的热拌沥青混合料,水性环氧-乳化沥青混合料具有较高的热稳定性、水稳定性,但低温抗弯拉应变较小,抗裂性较差。     

纳米CaCO_3/SBS复合改性沥青混合料的路用性能

为研究纳米CaCO_3/SBS复合改性沥青混合料的路用性能,以壳牌A-70~#道路石油沥青为基质沥青,分别制备基质沥青、纳米CaCO_3改性沥青、SBS改性沥青和纳米CaCO_3/SBS复合改性沥青混合料。通过高温、低温、水稳定性和抗疲劳性能试验,对不同沥青混合料的路用性能进行对比分析,结果表明,CaCO_3/SBS复合改性沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和抗疲劳性能有明显增强,而低温抗裂性能较SBS有所降低,但仍能满足规范要求。     

硬质沥青对基质沥青及混合料性能影响研究

硬质沥青材料具有良好的高温性能,将其以外掺改性剂的形式加入到基质沥青及混合料中则有望提升材料性能。研究中考察了0~40%硬质沥青掺量下复合沥青及混合料的性能特性。结果表明:随硬质沥青掺量增加,复合沥青软化点升高、延度下降,体系黏度增加,施工温度升高;复合沥青混合料高温性能随硬质沥青掺量增加而不断提升,复合沥青混合料低温性能和水稳定性存在最优值。综合看来,32%硬质沥青掺量下复合沥青混合料性能最佳。     

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。     

环氧沥青混合料冲击韧性及疲劳性能研究

通过试验研究了油石比对环氧沥青混合料冲击韧性和疲劳性能的影响,确定了冲击韧性和疲劳性能之间的等价关系,得出了最佳油石比,并由车辙试验和小梁低温弯曲试验验证了试验结果的正确性。试验结果表明,温度越高环氧沥青混合料的冲击韧性越好,随着油石比的增大冲击韧性和疲劳性能都出现先变好后变差的变化趋势,当油石比为7.1%时两者最佳;相同油石比下,冲击韧性和疲劳性能之间有很好的线性相关性,可用冲击韧性评价环氧沥青混合料的疲劳性能。随油石比增大,动稳定度总体呈减小趋势,而最大弯拉应变表现出先增大后减小的趋势,其中当油石比为6.6%时最大弯拉应变有最大值,此时环氧沥青混合料的低温抗裂性最好。综合考虑,环氧沥青混合料的最佳油石比应在6.6%~7.1%之间。     

天然岩沥青改性沥青及混合料性能试验研究

通过在不同基质沥青中掺加不同剂量的天然岩沥青,采用Sup-20混合料,开展高温、低温性能试验,比较分析确定适宜改性的基质沥青,推荐了最佳岩沥青掺量。根据最佳岩沥青掺量,采用Sup-13和Sup-20沥青混合料,分析比较了基质沥青、天然岩沥青改性沥青、SBS改性沥青混合料的水稳定性、高温及低温性能。结果表明,天然岩沥青改性沥青能够显著提高混合料的高温稳定性,改善水稳定性。     

复配固化剂对环氧沥青结构和性能的影响

在癸二酸中复配一定质量的甲基四氢苯(MeTHPA)或桐油酸酐(TOA)作为环氧沥青的固化剂,利用拉伸强度、针入度、DSC、DMTA测试,并结合拉伸破坏断面的光学显微镜和SEM分析,研究了复配固化剂对环氧沥青材料力学性能、固化热力学行为、固化体系微观结构等的影响。结果表明:复配固化剂MeTHPA和TOA的加入可以有效提高环氧沥青固化体系的拉伸强度和高温强度,缩短固化反应的诱导期,使固化反应由单独使用癸二酸的两步反应变为一步反应;可以同时提高环氧沥青固化体系中沥青相和环氧树脂相的玻璃化温度,增加固化体系的高温阻尼性能,也会使沥青在环氧树脂中的分散粒径变得不匀,固化体系拉伸断裂时由韧性断裂转为半脆性断裂。相对于复配TOA而言,在癸二酸中复配MeTHPA的影响更明显。     

复配固化剂对环氧沥青结构和性能的影响

在癸二酸中复配一定质量的甲基四氢苯(MeTHPA)或桐油酸酐(TOA)作为环氧沥青的固化剂,利用拉伸强度、针入度、DSC、DMTA测试,并结合拉伸破坏断面的光学显微镜和SEM分析,研究了复配固化剂对环氧沥青材料力学性能、固化热力学行为、固化体系微观结构等的影响.结果表明:复配固化剂MeTHPA和TOA的加入可以有效提高环氧沥青固化体系的拉伸强度和高温强度,缩短固化反应的诱导期,使固化反应由单独使用癸二酸的两步反应变为一步反应;可以同时提高环氧沥青固化体系中沥青相和环氧树脂相的玻璃化温度,增加固化体系的高温阻尼性能,也会使沥青在环氧树脂中的分散粒径变得不匀,固化体系拉伸断裂时由韧性断裂转为半脆性断裂.相对于复配TOA而言,在癸二酸中复配MeTHPA的影响更明显.     

LB-10型冷补沥青混合料的制备及性能

为研究沥青冷补液各组分变化对冷补沥青混合料性能的影响,制备了冷补液组分设计不同的LB-10型冷补沥青混合料,研究了不同抗剥落剂掺量、沥青与柴油比例、冷补剂掺量对其施工和易性、马歇尔性能与水稳定性的影响规律.研究发现,随着抗剥落剂掺量的增加,混合料的贯入强度与马歇尔稳定度逐渐增大,柴油挥发率逐渐减小;而浸水残留稳定度呈先增加再减小的规律,在抗剥落剂掺量为0.36％时达到最高,为89.2％.随着沥青与柴油比例的增大,混合料贯入强度与浸水残留稳定度逐渐增大,且当沥青与柴油比例大于80:14后,混合料马歇尔稳定度明显增强,高于7 kN,但施工和易性下降.随着冷补剂掺量的增加,混合料贯入强度逐渐增大,而柴油挥发率、马歇尔稳定度与浸水残留稳定度随掺量的增加呈先减小再增加的规律,在掺量为1.7％时浸水残留稳定度达到最高,为89.6％.综合考虑冷补沥青混合料的施工和易性,马歇尔性能及水稳定性,应控制冷补液中沥青与柴油比例为78:20,冷补剂掺量为1.7％,抗剥落剂掺量为0.36％.     

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。     

车辙王抗车辙剂改性沥青混合料路用性能分析

为提高沥青路面的抗车辙能力,对掺车辙王抗车辙剂的AC-20C沥青混合料进行了研究。通过室内车辙试验、低温弯曲试验及浸水马歇尔试验研究了五种掺量(分别占混凝料质量的0%,0.1%,0.3%,0.5%,0.7%)抗车辙剂对改性AC-20C沥青混合料的高温性能、低温性能及水稳定性的影响规律,分析了其作用机理,确定了最佳车辙剂掺量。结果发现:随车辙剂掺量的增加,混合料的高温性能显著提高,当掺量为0.3%时,混合料的动稳定度即可达到基质混合料的1.5倍;沥青混合料的残留稳定度和冻融劈裂强度比均随车辙剂掺量的增加呈先增加后减小的趋势,并在0.3%掺量时达到最佳低温性能和水稳定性能状态;综合高、低温性能试验和水稳定性试验推荐车辙王抗车辙剂用于AC-20C沥青混合料抗车辙设计时最佳掺量为0.3%。     

TLA改性沥青混合料路用性能研究

为研究不同比例的特立尼达湖沥青(内掺)对沥青混合料路用性能的影响,采用马歇尔试验测试了沥青混合料的密度、稳定度和流值等参数,利用车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔和冻融劈裂强度试验对其高温、低温和水稳定性等性能进行了测试,并将试验结果与基质沥青和SBS改性沥青相比较。试验结果表明,TLA可一定程度上改善沥青混合料的高温抗永久变形能力、低温性能和水稳定性,但与SBS相比,低温和水稳定性稍弱。     

环氧沥青混合料性能影响因素研究

通过对不同条件下环氧沥青混合料技术性能指标的测试,分析了不同影响因素对混合料性能的影响规律。结果表明:采用体积设计法设计的级配与美国推荐级配相比,可显著降低沥青用量,且性能指标满足各项要求;环氧树脂掺量增加可显著提高混合料的马歇尔稳定度和劈裂强度,同一环氧树脂掺量,油石比增大时,马歇尔稳定度先增大后减小,且在6.5%油石比时出现峰值;养护模式的不同对环氧沥青混合料的马歇尔体积性能指标、稳定度和劈裂强度有较明显的影响;环氧树脂混合料在60℃条件下养护7d后具有优良的高温稳定性能。     

不同粗细级配的橡胶沥青混合料路用性能对比研究

为了研究橡胶沥青混合料的路用性能,选用AC-13(粗)、AC-13(中)和AC-13(细)3种级配,研究了橡胶颗粒目数对混合料高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性的影响。试验结果表明,相比于基质沥青混合料,橡胶沥青混合料具有更好的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性;级配不同,混合料高温稳定性最佳时对应的橡胶颗粒目数不同;随着橡胶颗粒目数的增大,最大弯拉应变逐渐增大,橡胶沥青混合料的低温抗裂性逐渐提高;3种橡胶沥青混合料的冻融劈裂强度比都大于80%,橡胶颗粒粗细对沥青混合料水稳定性的影响较小;AC-13(细)沥青混合料的水稳定性最好。     

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。     

水性环氧树脂改性乳化沥青混凝土性能研究

为了扩展乳化沥青在沥青路面养护和病害修补中的应用范围,文章将水性环氧树脂作为乳化沥青的改性剂,研究了不同水性环氧树脂掺量下乳化沥青的基本性能,初步确定水性环氧树脂的合理掺量。并以此为基础,制备冷拌水性环氧树脂改性乳化沥青混凝土,研究了其制备成型方式以及性能规律。结果表明:掺入6%水性环氧树脂会大幅度地提高乳化沥青混合料的强度,尤其是后期强度,同时可以改善其高温性能和低温性能,但对混合料的水稳性能改善不大。     

基于路用性能分析的彩色沥青混合料工程应用探讨

为了分析彩色沥青混合料路用性能,选择无色沥青和70~#基质沥青,通过掺加不同颜料制备彩色沥青混合料,并通过比表面积试验、高温性能、低温性能试验分别对不同试件进行评价,同时对不同类型彩色沥青路面进行经济性分析,最后结合实体工程选择70~#基质沥青和3%的铁红颜料代替等质量矿料彩色沥青混合料制备彩色沥青混合料,试验结果表明彩色沥青各项指标均满足规范要求,研究成果对彩色沥青进一步应用有一定的参考作用。     

温拌沥青混合料性能试验研究

在进行原材料指标和矿料级配研究基础上,进行了温拌沥青混合料的性能试验.结果表明,掺加3%Sasobit后,沥青混合料的高温稳定性增强.对于基质沥青,其混合料的低温抗裂性、抗疲劳性能有所下降;而改性沥青加入3%Sasobit后,其混合料的低温抗裂性、抗疲劳性能增强.     

水性环氧树脂对乳化沥青混合料性能的影响研究

通过研究水性环氧树脂对乳化沥青混合料性能的改善效果,采用车辙试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验、疲劳试验进行评价。结果表明,水性环氧树脂改性乳化沥青混合料的抗车辙性能是SBS改性热拌混合料的2.5倍,而水稳定性、低温性能、疲劳性能不及热拌沥青混合料,尤其疲劳次数是热拌沥青混合料疲劳次数的11%;水性环氧树脂改性乳化沥青混合料的单价略高于SBS改性乳化沥青混合料,是热拌沥青混合料单价的一半。所以,水性环氧树脂改性乳化沥青混合料性能方面的提升有很大的价格空间。