KZD-Ⅰ型改性剂对沥青及混合料路用性能影响探究

通过测试不同KZD-Ⅰ型改性剂掺量下的70~#沥青、SBS(I-D)改性沥青和70~#沥青的常用性能指标,以及相关沥青混合料高低温性能、水稳性能,探究KZD-Ⅰ型改性剂对沥青及混合料性能的影响。结果表明:KZD-Ⅰ型改性沥青能显著改善70~#沥青的高温稳定性,延缓沥青的老化;当采用KZD-Ⅰ型改性剂最佳掺量6%时,其动稳定度、残留稳定度、冻融劈裂抗拉强度比等路用性能指标得到显著改善,且优于成品SBS(I-D)改性沥青。     

钢纤维对沥青混合料的增强作用研究

通过室内试验,分析了钢纤维掺量对混合料动稳定度、劈裂强度、劲度模量、残留稳定度和冻融劈裂强度比等路用性能指标的影响。结果表明:在沥青混合料中添加钢纤维可以提高混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性,尤其低温抗裂性最为突出;但钢纤维掺量并不是越大越好,当钢纤维掺量为2.0%时沥青混合料的路用性能最优。     

基于大温度区间SBS改性沥青混合料路用性能研究

为研究大温度区间条件下SBS改性沥青混合料的高低温性能,采用埃索70#基质沥青、SBS改性沥青、大温度区间SBS改性沥青进行ATB-25、AC-16、sup-13等3种类型混合料配合比设计,室内成型试件并进行车辙动稳定度、马歇尔稳定度、真空饱水马歇尔残留稳定度、冻融劈裂等试验,对比研究大温度区间条件下SBS改性沥青混合料的高温稳定性及低温抗裂性能。研究表明:同类型沥青混合料配合比条件下,相比埃索70#基质沥青与SBS改性沥青,大温度区间SBS改性沥青混合料试件的马歇尔稳定度、车辙稳定度、真空饱水马歇尔残留稳定度、冻融劈裂强度及非冻融劈裂强度均有较大提高。     

沥青搅拌站碱性回收废粉在沥青混合料中的应用研究

采用沥青搅拌站回收的碱性废粉掺入沥青混合料,代替部分矿粉,研究碱性废粉部分代替矿粉的可行性以及可掺入的最大量。按废粉占矿粉的比例为0%、30%、50%和70%,分别制备不同废粉掺量的沥青混合料,进行车辙试验、浸水稳定度试验、飞散试验、冻融劈裂试验,以检验废粉掺量变化对沥青混合料车辙以及水稳定的影响。试验结果表明:随着碱性废粉掺入量的增加,沥青混合料的动稳定度、浸水残留稳定度减小,飞散损失增加,冻融劈裂抗拉强度比减小。当废粉掺量为50%时,沥青混合料的动稳定度略超过《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)要求,浸水残留稳定度、冻融劈裂残留稳定度均不满足规范要求。当废粉掺量为30%时,沥青混合料的动稳定度、浸水残留稳定度、冻融残留强度比满足规范要求,得到所研究碱性废粉在沥青混合料中的最大掺入量为30%。     

改进型硅藻土AC-16沥青混合料配合比设计及路用性能试验研究

以AC-16沥青混合料为试验对象,采用改进型硅藻土改性沥青作为胶结料,通过路用性能试验,验证不同改进型硅藻土掺量下沥青混合料的水稳定性能和高温稳定性。试验结果表明:改进型硅藻土可提高AC-16沥青混合料的标准马歇尔稳定度、浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比;掺入硅藻土后的冻融劈裂强度有所降低,且随着掺量增加降低越来越明显;改进型硅藻土能显著提高AC-16沥青混合料的高温稳定性,当掺量为13%(占沥青质量)时其动稳定度提高近85%。     

考虑冻融循环的聚酯纤维沥青混合料性能研究

为研究聚酯纤维掺量对沥青混合料路用性能和冻融损伤劣化规律的影响,通过高温车辙试验、低温劈裂试验、水稳定性试验和冻融循环条件下小梁弯曲试验,对比分析聚酯纤维掺量为0.0、0.1%、0.2%、0.3%和0.4%时沥青混合料动稳定度、极限弯拉强度、弯拉应变、残留稳定度、冻融劈裂强度比和冻融弯曲应变的变化。结果表明,随着聚酯纤维掺量的增加,沥青混合料路用性能指标和冻融损伤性能呈现先增大后减小的趋势,聚酯纤维掺量为0.2%左右时,沥青混合料动稳定度出现峰值(3 512次/mm),抗弯拉强度提高12.4%,极限弯曲应变增加7.6%,弯曲劲度模量超过2 670 MPa,马歇尔残留稳定度和冻融劈裂强度比分别提高2.2%、3.2%;聚酯纤维掺量为0.2%左右、冻融循环次数为12次时,弯曲破坏应变出现峰值,抗冻融性能最佳;聚酯纤维沥青混合料的弯曲破坏应变与冻融循环周期呈负相关关系,冻融循环次数超过12次时,弯曲应变下降速率减小并逐渐趋于稳定。     

玻璃沥青混合料的制备与路用性能研究

将玻璃珠集料掺加在环氧沥青混合料中制备了玻璃沥青混合料,研究了玻璃珠掺量对玻璃珠集料环氧沥青混合料和玻璃珠集料SBS改性沥青混合料最佳油石比和路用性能的影响。结果表明,玻璃珠集料环氧沥青混合料和玻璃珠集料SBS改性沥青混合料的最佳油石比都会随着玻璃珠掺量的增加呈现逐渐减小的趋势;玻璃珠掺量的增加不会对玻璃珠集料环氧沥青混合料的稳定度产生明显影响,但是玻璃珠集料SBS改性沥青混合料的稳定度会随着玻璃珠掺量的增加而逐渐减小。密封处理(水)不会对混合料试件的稳定度产生显著影响;随着玻璃珠集料掺量的增加,混合料试件的马歇尔稳定度、残留稳定度MSR、冻融劈裂强度比TSR都呈现逐渐减小趋势,且环氧沥青混合料的TSR要高于SBS改性沥青混合料。随着玻璃珠集料掺量从0增加至26%,混合料的动稳定度呈现先增加后减小特征,4种玻璃珠集料掺量的混合料的动稳定度都满足GB/T 30598—2014标准要求。蚀刻后混合料试件的表面摆值都有不同程度减小,玻璃珠集料掺量为16%～26%的混合料试件的蚀刻前后摆值BPN_b和BPN_p都低于玻璃珠集料掺量为0的试件,蚀刻后摆值损失率则会随着玻璃珠集料掺量增加而增大。     

废旧塑料合成改性添加剂对沥青混合料性能的影响

采用废旧塑料和增粘剂合成沥青混合料改性添加剂MPE,改性剂采用后添加工艺,即在沥青混合料拌和时直接投入,不需要经过加工厂对沥青的改性。在不同MPE改性添加剂掺量下,进行马歇尔稳定度及劈裂强度试验,得出残留稳定度及冻融劈裂残留强度比随MPE掺量变化的曲线图;进行车辙试验,得出不同MPE掺量下的动稳定度曲线,改变拌和工艺,并与SBS改性沥青混合料和现场取样MPE沥青混合料进行试验对比,最终得出适宜的MPE掺量可有效改善沥青混凝土的高温稳定性和水稳定性。并运用高倍显微镜从微观结构上对其改性原理进行了解释。该工艺既简单易行,又经济环保。     

乳化沥青厂拌冷再生技术在开阳高速公路改扩建工程中的应用

为在开阳高速公路改扩建工程推广应用乳化沥青厂拌冷再生技术,研究了级配对乳化沥青冷再生混合料干劈裂强度和干湿劈裂强度比的影响,评价了冷再生混合料的浸水马歇尔残留稳定度、冻融劈裂强度比和车辙动稳定度等路用性能。在此基础上,使用连续式拌合楼铺筑了乳化沥青厂拌冷再生柔性基层并进行了施工效果评价。结果表明:级配越细乳化沥青冷再生混合料的干劈裂强度和干湿劈裂强度比越高。经过合理配比优选,乳化沥青厂拌冷再生沥青混合料具有优良的路用性能,采用连续式拌合楼生产乳化沥青冷再生混合料可达到较好的施工效果。     

抗紫外线改性沥青混合料路用性能研究

为了给紫外线较强地区的沥青路面推荐较优的抗紫外线添加剂,本文采用冻融劈裂试验、浸水Marshall试验和车辙试验,对比研究了丁苯橡胶SBR、炭黑和防老剂BLE三种抗紫外线添加剂,不同添加剂量作用下,其沥青混合料的各方面性能。研究结果表明:丁苯橡胶SBR抗紫外线添加剂,在添加剂量为2.0%时,其试件的抗水损害能力和高温性能最优。防老剂BLE抗紫外线添加剂,在添加剂量为1.5%时,其试件的TSR增长率达到最大,在添加剂量为2.0%时,其试件的残留稳定度达到最大值,并且动稳定度增长率达到最大。炭黑抗紫外线添加剂其试件所检测的三个指标,均随着炭黑添加剂量的增加而逐渐升高,其增长速率无明显变化。如果选择110号A级道路石油沥青作为路面材料,在夏季高温地区,建议选择添加剂量为2.0%的丁苯橡胶SBR或者防老剂BLE;在冬季结冰地区,建议选择添加剂量为1.5%的防老剂BLE。综合考虑,抗紫外线添加剂的性能依次为:丁苯橡胶SBR防老剂BLE炭黑。     

SBR-SBS复合改性乳化沥青冷再生混合料路用性能研究

通过试验探究SBR-SBS复合改性乳化沥青冷再生混合料的水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性等路用性能。试验结果表明,SBS、SBR复合改性剂的掺入能有效提高冷再生混合料各项路用性能。当SBS掺量为3%、SBR掺量为3.5%时,混合料28 d的残留稳定度达85.3%,劈裂强度比也均达到93.6%,动稳定度超过10 000次/mm,弯拉应变达到3 500με。     

AC-13温拌沥青混合料的路用性能研究

为了评价温拌沥青混合料的水稳定性和疲劳性能,以热拌沥青混合料的配合比设计方法,掺加Sasobit降粘剂制备了AC-13温拌沥青混合料,进行了浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、小梁疲劳试验和低温弯曲试验,测定了温拌沥青混合料的残留稳定度、残留强度比、疲劳次数和低温性能。结果表明:掺加3%Sasobit时,温拌沥青混合料的残留稳定度和残留强度比达到最大值,分别为91.2%、87.5%,疲劳次数与基质沥青相比,增加了16.4%,说明掺加Sasobit后,提高了温拌沥青混合料的路用性能,由低温弯曲试验确定Sasobit的掺量不宜大于3%。     

机场跑道路面混凝土不停航施工技术研究

根据A工程地区气候特征,荷载条件,施工经济性方面选择采用SBS改性沥青混合料进行机场道面罩面不停航施工。利用马歇尔试验、施工期压实度、矿料级配油石比对施工现场的改性沥青混合料进行施工技术评价。研究结果表明:改性后的日本90#+5%和克拉玛依110#+5%的动稳定度分别提高了3.43%和3.46%;改性后的日本90#+5%破坏应力和破坏应变均提高了1.15%,劲度横梁下降1.16%,克拉玛依沥青K+5%SBS破坏应力和破坏应变提高了1.19%;日本90#+5%SBS的沥青残留稳定度提高了12%,冻融劈裂强度比提高12%;克拉玛依沥青K+5%SBS沥青残留稳定度提高了5%,冻融劈裂强度比提高11%;RB+5%SBS和克拉玛依沥青K+5%SBS的抗疲劳强度都得到了较小幅度的提高。表明两种混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和抗疲劳性都得到了明显提高,满足使用要求。     

硅改沥青及沥青混合料

通过扫描电镜、红外光谱、差示扫描量热分析,探寻硅藻精土与沥青的微观结合机制。以0、9%、11%、13%、15%掺配量的硅藻精土改性沥青进行马歇尔试验,分析得出13%掺量的硅藻精土改性沥青效果最佳。以13%掺量的硅藻精土改性沥青进行相关路用性能的室内试验,试验结果表明:硅藻精土改性沥青混合料的劈裂强度较70号沥青混合料的劈裂强度提高了近16.8%;硅藻精土改性沥青混合料的动稳定度是70号沥青混合料的动稳定度的2.07倍。综合得出,13%掺量的硅藻精土改性沥青混合料的路面性能可得到显著的提高。     

抗车辙MPE改性沥青混合料性能研究

采用MPE和SBS两种改性剂,对比研究了基质沥青、MPE改性沥青与花岗岩碎石的黏附性;加抗剥落剂的基质沥青、加抗剥落剂的SBS改性沥青和MPE改性沥青与酸性花岗岩碎石混合料的路用性能.研究结果表明:(1)MPE改性沥青和花岗岩碎石的黏附等级为5级;(2)掺加MPE的沥青混合料,在60℃条件下的动稳定度超过6 000次/mm,在70℃条件下的动稳定度超过5 000次/mm,在80℃条件下的动稳定度超过2 000次/mm;(3)马歇尔稳定度比基质沥青混合料提高35％,比掺加5％ SBS的改性沥青混合料提高23％;(4)浸水残留稳定度达到98％,比基质沥青混合料提高11％,比SBS改性沥青混合料提高5％;(5)冻融劈裂残留强度比达到97％,较基质沥青混合料提高8％.     

一种新型沥青混合料添加剂路用性能研究

本文分析了一种新型改性剂对沥青及沥青混合料的改性机理,通过马歇尔稳定度及流值、车辙动稳定度、残留稳定度比及冻融劈裂后残留强度比等指标,对掺加这种改性剂的沥青混合料路用性能进行了试验研究,并与常规AC-16型沥青混合料进行对比研究,分析了这种改性剂对沥青混合料的改性效果,为改善沥青混合料的路用性能提供一种新的方式。     

抗剥落剂对酸性矿石混合料性能影响的研究

为了沥青道路推荐较优沥青混合料组合,根据规范要求设计所使用集料的级配并确定最佳油石比,对比研究了酸性矿石(砂岩、花岗岩)在加与不加抗剥落剂的条件下沥青混合料的水稳定性、冻融劈裂强度和车辙动稳定度的性能。研究结果表明:添加掺量为0.3%的LX-6525型抗剥落剂均能提高砂岩与花岗岩混合料的水稳定性、冻融劈裂强度和车辙动稳定度,其中砂岩和花岗岩混合料的水稳定性和车辙动稳定度均满足规范要求。但只有砂岩的冻融劈裂强度比仍未达到规范不小于75%的要求。综合考虑混合料水稳定性能、取材成本和施工环境等因素,在对比研究的四种沥青混合料组合中,建议采用添加掺量为0.3%的LX-6525型抗剥落剂的花岗岩混合料作为施工选择。     

生物沥青-岩沥青复合改性沥青混合料的使用性能

为了研究复合改性剂的掺入对改性沥青混合料使用性能的影响,以70~#石油沥青作为基质沥青、蓖麻油植物沥青和岩沥青为改性剂,制备了复合改性剂掺量为0～60%的生物沥青-岩沥青复合改性沥青混合料,设计了级配为AC-20C的沥青混合料,采用车辙试验、Marshall稳定度试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、小梁低温弯曲试验的方法,分析了不同掺量复合改性沥青混合料的Marshall试验稳定度、车辙试验动稳定度、浸水马歇尔试验残留稳定度和冻融劈裂试验残留强度比以及弯曲试验破坏应变。结果表明,复合改性剂掺量不超过最不利掺量时,其掺入将会降低沥青混合料的高温稳定性,随着复合改性剂掺量的继续增加,沥青混合料的高温稳定性逐渐得到提高;掺入复合改性剂后,沥青混合料的水稳定性迅速下降,采用1%消石灰代替部分矿粉后,水稳定性得到明显增强,复合改性剂掺量超过25%时,符合沥青混合料施工技术规范中关于水稳定性的规定;复合改性剂的掺量在最佳掺量范围内,沥青混合料的低温抗裂性得到改善,反之,复合改性剂的掺入对沥青混合料的低温抗裂性产生不利影响,掺量不超过40%时满足冬温区的相应技术要求;路用沥青混合料推荐的复合改性剂掺量范围为25%～40%。     

沥青混凝土路面磨耗层冷再生混合料路用性能研究

在筛分试验及抽提试验的基础上,试验得出适合路面磨耗层规范级配的RAP(沥青混凝土路面回收旧料)混合料.研制出可以激活老化沥青性能的添加剂(冷再生剂),以活化RAP中的老化沥青,恢复其基本性能及在混合料中的胶结作用.通过试验研究,探究得出掺加添加剂并浸润及养生后磨耗层冷再生混合料的空隙率、密度、稳定度都能够很好地达到路面磨耗层的使用要求.在试验检验的基础上得出,混合料的动稳定度达到3 643.31次/mm,试件浸水残留稳定度为95.73％,冻融劈裂强度比是81.6％,弯拉应变为3 061.43με,表明磨耗层冷再生混合料具有较高的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性等路用性能.该研究技术可应用于沥青混凝土路面面层各结构层次(包括上面层)中.     

布敦岩沥青混合料路用性能研究

对布敦岩沥青、A-70沥青、SBS改性沥青混合料进行对比试验,研究布敦岩沥青混合料的路用性能。车辙试验、旋转加载轮辙仪试验结果表明,岩沥青可以明显提高沥青混合料的高温性能,与A-70沥青混合料相比,其动稳定度提高64%;浸水马歇尔和冻融劈裂试验结果表明,岩沥青的冻融劈裂抗拉强度比、残留马歇尔稳定度和水稳定性明显高于A-70沥青混合料,与SBS改性沥青混合料大致相当;采用Semi-Circular Bending(SCB)方法的疲劳试验结果显示,岩沥青可以大大提高混合料的疲劳寿命,其疲劳性能甚至好于SBS改性沥青混合料。