基于沥青砂涂层设计的沥青混凝土路面抗紫外光老化性能分析

针对沥青路面光老化问题,参照含砂雾封层技术原理,基于沥青抗紫外光添加剂最优组合,制备含砂沥青涂层,开展不同级配和厚度的沥青砂涂层试验研究,通过沥青混凝土高低温性能试验和抗滑性能试验分析含砂涂层设计下沥青混凝土路面抗光老化性能,结果表明：涂层设计下沥青路面老化前后抗滑性能降低,但是相比于无涂层时老化后降低幅度变小且仍满足规范要求,在不考虑抗滑损失的情况下,可选择使用;老化后高低温路用性能试验说明增加路表面密实度可以提高抗光老化能力,但是涂层厚度不宜过厚,以基本完全填充混凝土表面空隙最好,建议理论厚度2 mm,要重点考虑细料涂层的级配设计,适当提高沥青砂中较大粒径的比例对封层设计效果会更好。     

基于分级评价体系的高模量沥青技术指标研究

为研究沥青胶结料高温性能是否满足高模量沥青技术要求,选择六种常用沥青胶结料,分别采用针入度、黏度、SHRP和沥青胶浆DSR试验,分级评价沥青高温性能。试验结果表明:橡胶沥青,复合改性湖沥青和岩沥青满足高模量沥青的技术要求。单一改性沥青湖沥青、岩沥青和硬沥青的黏度和累积变形不符合要求,其性能相对较差。针对高模量混合料设计时,对普通胶结料性能,必须考虑添加剂改善混合料的高温性能。     

排水性沥青混合料低温性能评价

为了分析排水性沥青混合料低温性能的影响因素及评价方法,首先对3种改性沥青的原样、薄膜老化（TFOT）样品、压力老化（PAV）样品进行常规指标试验、-12℃弯曲流变仪（BBR）试验,评价沥青胶结料的低温性能;然后,对几种沥青成型的排水性沥青混合料进行约束试件温度应力试验（TSRST）,评价排水性沥青混合料的低温抗裂性能,并通过与长期老化试件TSRST试验结果的对比,分析老化对排水性沥青混合料低温性能的影响。研究结果表明：沥青胶结料BBR试验的劲度模量与排水性沥青混合料的TSRST试验结果有很好的一致性;老化后的排水性沥青混合料冻断温度升高、冻断应力减小,低温性能降低;排水性沥青混合料的冻断应力约为密级配沥青混合料的1／3,冻断温度相近,2种类型沥青混合料低温性能相差不明显。     

基于BBR与FT-IR的沥青胶结料低温性能与抗老化能力分析

为了评价几类沥青胶结料的低温性能和抗老化能力,分别对3种具有代表性的沥青胶结料(基质90#沥青、SBS改性沥青和A型温拌沥青)进行了旋转薄膜烘箱老化(RTFO)和压力老化(PAV)试验。并对老化后的胶结料进行了低温弯曲梁流变仪试验(BBR)和傅里叶红外光谱试验(FT-IR)。试验结果表明:沥青的老化对低温性能有直接的影响,而且温度的降低使这种影响更加显著。BBR试验从不同角度分析验证了SBS改性沥青具有相对最优的低温性能,而温拌沥青则相对较差。长期老化沥青FT-IR试验结论与BBR试验规律具有一致性,证明了微观层面揭示的分子官能团的变化规律与宏观层面显现的低温性能具有良好的对应关系。     

运输时间对浇注式沥青混合料性能的影响

利用胶结料的3大指标及浇注式沥青混合料的级配、贯入度、低温弯曲应变等宏观指标对浇注式沥青混合料在长时间运输过程中的性能变化进行了试验研究。从回收胶结料的针入度、软化点及5℃延度以及混合料高低温性能来看,在浇注式沥青混合料的运输过程中存在较为明显的老化现象。从浇注式沥青混凝土的高低温性能及筛分结果来看,当运输时间超过240 min后,浇注式沥青混合料存在离析现象,对高温性能而言,混合料离析优于老化作用;对低温性能而言,在离析和老化的共同作用下,低温抗裂性急剧下降。浇注式沥青混合料的运输时间不宜超过240 min。     

沥青混合料老化模拟试验方法与验证研究

应用沥青针入度、布氏粘度和DSR频率扫描等试验方法,评价了SHRP沥青混合料短期老化(STOA)和长期老化模拟方法(LTOA)的老化程度,并与经过SHRP沥青胶结料的标准短期老化(RTFO)和长期老化(PAV)方法后的沥青胶结料性能进行了对比研究。发现LTOA老化与PAV老化两者的老化程度基本相近,而STOA老化程度则要比RTFO老化严重一些。结果表明在沥青混合料性能试验评价过程中充分考虑老化因素的影响是必要的。     

湿度对沥青胶结料老化性能的影响研究

为研究湿度对沥青老化性能的影响,对经过湿度条件处理后的70#道路石油沥青和SBS改性沥青进行室内老化试验,分析不同湿度条件对沥青胶结料老化前后的复数模量和相位角、蠕变劲度S以及老化后的疲劳因子等指标的影响。结果表明:湿度对两种沥青胶结料均产生了一定程度的不利影响,相比之下,SBS改性沥青胶结料对湿度影响的反应较小,在高湿环境下推荐使用SBS改性沥青。     

高比例冷再生用水性环氧树脂基胶结料性能研究

沥青混合料冷再生是一种低碳环保的路面再生技术。为改善冷再生技术存在的低沥青混合料回收料(RAP)利用率、高胶结料用量的问题，设计了一种水性环氧树脂基胶结料，通过具有渗透能力的扩散组分实现RAP中老化沥青的有效利用。首先，基于分子动力学模拟和荧光显微镜分析了胶结料在老化沥青中的渗透扩散行为，验证了扩散组分对老化沥青的激活作用；其次，通过分子动力学模拟和附着力测试仪分析了胶结料与集料间的界面黏附，验证了胶结料的黏结能力；然后，借助差式扫描量热仪研究了胶结料的固化性能；最后，验证了低胶结料掺量下水性环氧树脂冷再生沥青混合料的路用性能。研究结果表明：扩散组分能够促进水性环氧树脂体系在老化沥青中的扩散，并且能够渗透到老化沥青中，提高冷再生条件下老化沥青的利用率；扩散组分的残留会影响水性环氧树脂体系与集料的黏附，但在掺量合理的前提下则有利于提升水性环氧树脂与老化沥青之间的黏结强度；扩散组分的掺加并不影响水性环氧树脂体系的固化效率，反而具有促进作用；掺加扩散组分后，水性环氧树脂基胶结料成型的高比例冷再生混合料具有较好的路用性能。     

桥梁无缝伸缩缝沥青胶结料室内老化与离析试验分析

采用室内薄膜老化试验和离析试验开展了桥面无缝伸缩缝沥青胶结料的施工耐老化性和储存稳定性研究.试验结果表明,无缝伸缩缝沥青胶结料老化后质量损失小于1％,5℃延度和锥入度变化显著,可作为评价抗老化能力的关键指标.含填料的无缝伸缩缝沥青胶结料储存热稳定性较差,存在离析问题.现场长时间高温加热易导致沥青严重老化.     

基于低标号沥青颗粒掺配技术的耐久性高模量沥青混合料应用研究

采用高模量沥青混合料是解决沥青路面车辙病害的有效途径之一,而通过优选沥青胶结料、调整混合料级配和掺加外掺剂等技术均可以实现沥青混合料的高模量。依托实体工程,采用低标号沥青颗粒与70号道路沥青复配技术来改善沥青胶结料,并借鉴法国高模量沥青混合料设计思路进行高模量沥青混合料设计研究。研究表明,该混合料满足高模量沥青混合料技术要求并具有优良的路用性能。     

老化对沥青结合料高温性能的影响

沥青路面的高温流动变形问题是世界各国普遍关注的路面损坏形式之一。老化是影响沥青路面使用性能的一个重要因素。通过对不同老化程度的沥青结合料进行系统试验,探讨了老化对沥青结合料高温性能的影响。     

TLA改性沥青及混合料的路用性能研究

对TLA改性沥青及其混合料进行了一系列室内试验研究,包括不同掺量的TLA改性沥青的技术性能试验,TLA改性沥青混合料的高温车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和渗水试验。研究结果表明:TLA能改善沥青的高、低温性能和抗老化性能,而且能明显提高沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和抗渗性,可应用于我国高速公路沥青混凝土路面工程中。     

温拌沥青混合料在沥青路面中的适用性分析

通过掺添加剂的方法改善普通沥青的粘度获得温拌沥青混合料，并分析其与普通沥青混凝土的材料特性、施工性能的差异，以探究其低温施工的关键技术。当温降为30℃时，温拌沥青混凝土的材料特性、施工性能仍能得到有效保证。通过与热拌型沥青试铺筑进行对比，不仅抗水损能力与高温稳定性明显优于热拌型混合料，且具有更稳定的压实区间和压实时间。结果表明:温拌沥青混合料具有更优越的材料特性、施工性能及路用性能。     

生物沥青掺量对再生沥青混合料路用性能影响试验研究

为掌握生物沥青对不同老化程度再生沥青混合料路用性能的影响，通过对不同程度长期老化沥青与不同生物沥青掺量调和制备再生沥青混合料进行高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性进行试验研究。结果表明:随着生物沥青掺量增加，生物沥青再生混合料高温稳定性逐渐变差，低温抗裂性逐渐变好，水稳定性则先变好后变差；随着沥青老化程度加深，掺入生物沥青对其沥青混合料高温稳定性造成的下降速率增加，对其低温抗裂性的改善速率降低；适宜的生物沥青掺量可使不同老化程度的沥青混合料低温抗裂性和水稳定性恢复，且高温稳定性也满足路用性能要求。     

碱渣用作沥青混合料填料的可行性研究

首先运用多种物化分析方法对碱渣的化学成分、相成分和微观形貌等性质进行了全面分析。然后对碱渣开展了浸出试验和混合料模拟溢出试验以封闭碱渣中的可溶盐成分和氯离子。通过硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠对碱渣的改性，提高了碱渣在沥青中的分散性能。最后，对碱渣沥青胶浆、碱渣沥青混合料的各种宏观性能做了深入的研究。研究结果证实。碱渣作为沥青混合料填料是可行的和安全的，除了可以显著提高沥青混合料的高温稳定性之外，还可以明显改善抗剥落性能。     

硬质沥青混合料抗老化性能研究

为进一步了解硬质沥青混合料的抗老化性能,采用美国SHRP的沥青混合料老化试验方法,对采用硬质沥青AH-30、SBS改性、一般重交沥青AH-70为粘结料的沥青混合料分别进行了试验室模拟老化。分析采用不同粘结料的沥青混合料老化前后高稳定性、水稳定性、劈裂强度的变化情况。试验结果表明,AH-30硬质沥青混合料老化后的高温稳定性、劈裂强度、水稳定性都最好,且性能稳定。     

道路沥青老化评价方法研究进展

沥青是路面工程中常用的筑路材料之一,被广泛应用于中国高速公路和城镇道路中。在路面服役过程中,沥青材料会出现硬化变脆等老化现象,显著影响了路面的运营品质及服役寿命。为了进一步促进道路沥青老化评价方法研究的发展,以宏观性能测试、微观结构探测和数值模拟技术等老化评价方法为脉络,比较了各类评价方法的所属尺度和应用优劣。研究结果表明:现行的沥青热氧老化室内研究方法并不能很好地反映沥青的长期服役耐久性,而紫外老化的室内研究方法更加亟需标准化和规范化;紫外老化和热氧老化的差异在于化学键断裂机制不同,热氧老化主要是由于高温热分解导致化学键断裂,而紫外老化的引发是由于分子内所含的基团吸收了具有能量的紫外线,导致化学键发生断裂;宏观性能测试是构建沥青老化与性能衰退联系的直接研究途径,2类老化类型的宏观性能测试方法和评价指标不能完成等同和替换;荧光显微镜、原子力显微镜、傅里叶红外光谱等微观探测技术能够定性或者定量分析沥青的老化过程和改性剂的老化响应;采用分子动力学模拟和细观力学模型既能继承利用微观研究的精确结论,又可与宏观力学试验建立关联性,对沥青的老化过程进行数值表征,其研究结果能够为其微观演化规律和宏观性能特性提供参考;在实际沥青路面使用中,紫外老化和热氧老化是并行存在的,基于室外沥青路面老化监测的多因素复合老化应是沥青室内老化模拟研究的重点;融合多层次老化评价指标和数值模拟技术,建立多尺度沥青老化动态仿真模拟是沥青材料与数值模拟交叉应用的主要研究方向。     

橡胶沥青增强排水沥青路面性能研究

选用不同掺量的橡胶粉分别制备橡胶沥青及其混合料,对改性沥青的主要技术指标和混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性及渗水系数进行测试,总结橡胶沥青对排水沥青路面路用性能的影响变化规律。研究表明:橡胶粉掺量的增加可以显著降低沥青针入度,提升软化点、黏度指标;排水沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、渗水系数随橡胶粉掺量的增加不断提升,水稳定性能呈先上升后下降的趋势;橡胶粉与沥青有效融合后,可以提升材料的黏聚性和混合料的骨架嵌挤作用;综合各相关性能的变化趋势,建议橡胶粉掺量宜为20 %～25 %。     

温拌沥青短期老化温度与老化性能研究

分析老化温度对温拌沥青性能的影响,采用黏温曲线以及控制空隙率的方法,探索温拌沥青的最佳拌和温度,从而确定温拌沥青的最佳薄膜烘箱老化温度为154℃。采用154℃评价温拌沥青的老化性能较高,可以在较低温度下施工,拌和出的沥青混合料性能满足相关指标要求,较为节能且环保。     

多碎石沥青混凝土路用性能研究

该文通过试验研究,系统分析了多碎石沥青混凝土(SAC)的路用性能,包括马歇尔稳定度、水稳定性、低温抗裂性、高温稳定度、疲劳耐久性和抗滑性能,研究了添加木质素纤维对多碎石沥青混凝土性能的影响,最后与密级配沥青混凝土进行了对比分析。结果表明,多碎石沥青混凝土是一种性能优良的沥青混和料。