粉胶比对浇注式沥青胶浆高低温性能的影响

选用9种粉胶比,研究不同粉胶比下浇注式沥青胶浆的高低温性能变化规律.结果表明:提高粉胶比可显著提高浇注式沥青胶浆的高温稳定性,而降低粉胶比可提高浇注式沥青胶浆的低温抗裂性.因此,采用合理的粉胶比可保证浇注式沥青胶浆高温性能与低温性能的平衡.     

纤维沥青胶浆的性能研究

针对纤维、纤维种类及纤维与矿粉的交互作用对纤维沥青胶浆性能的复杂影响,采用动态剪切流变仪(DSR)和弯曲梁流变仪(BBR)对纤维、矿粉和沥青三者组成的纤维沥青胶浆的高、低温性能进行研究,分析粉胶比和纤维用量变化对纤维沥青胶浆性能的影响.结果表明,提高粉胶比、增加纤维用量使沥青胶浆的高温性能改善,但会使低温性能有所降低;不同种类的纤维对纤维沥青胶浆的高‘、低温性能的影响不同;矿粉和纤维两种材料具有不同的作用机理,采用纤维取代部分矿粉或选取合适的纤维可取得沥青混合料高、低温性能均改善的效果,是解决沥青混合料高、低温性能难以兼顾的有效途径;综合考虑高低温性能,提出沥青混合料中合理地粉胶比,为沥青混合料设计提供理论依据.     

粉胶比对冷补沥青混合料性能的影响

合理粉胶比的沥青胶浆是影响沥青混合料性能的重要因素。由于稀释剂和添加剂的存在,冷补沥青胶浆的性质和组成均与一般沥青胶浆不同,最佳粉胶比范围也有所差异。为了提出冷补沥青混合料合理的粉胶比范围,采用室内试验方法,通过分析冷补沥青混合料在不同粉胶比下的高温稳定性、成型强度和水稳定性等路用性能,研究粉胶比对冷补沥青混合料性能的影响规律。试验结果表明,合理的粉胶比范围能取得最佳的冷补沥青混合料性能,综合考虑各种路用性能和经济性的要求,建议广东地区冷补沥青混合料的粉胶比范围宜为1.0～1.3,但干旱或寒冷地区可以适当降低。     

掺加外掺剂后沥青胶浆高低温性能研究

为研究因沥青混合料中掺加外掺剂后对沥青胶浆高低温性能的影响,结合《六盘山地区公路修筑技术研究》课题研究工作,通过进行沥青胶浆的高温针入度、软化点、低温蠕变等3项室内试验,对沥青胶浆使用纯矿粉和掺加外掺剂后试验指标的变化来研究其高低温性能的变化,并提出选择使用外掺剂种类的原则,推荐采用的合理粉胶比和外掺剂剂量。     

聚酯纤维沥青混合料合理粉油比范围研究

采用自行研制的锥入度试验方法评价沥青胶浆的高温性能,由低温弯曲试验方法评价沥青胶浆的低温性能。根据试验结果可知:对于相同粉油比纤维胶浆的高温性能,加纤维的胶浆比不加纤维的胶浆其锥入度值变小、抗剪强度增大、高温性能提高,粉油比不宜低于0.8;对于纤维胶浆的低温性能,粉油比高于1.5后,低温劲度模量显著增大,即粉油比不宜高于1.5。沥青混凝土的低温性能提高,在粉油比为0.73~1.59范围内时,混合料的低温性能较好。全面考虑混合料综合路用性能,当粉油比在0.95~1.59时,性能较好,应根据地域气候要求在此范围调整选用。     

试验条件对沥青胶浆流变特性影响研究

为了研究不同试验条件对沥青胶浆流变性能的影响,该文采用了5种粉胶比及不同温度条件,通过沥青胶浆的流变试验,研究基于高低温及疲劳性能的沥青胶浆流变特性。结果表明:矿粉能够增强沥青胶浆的高温性能,但对低温性能和疲劳性能产生不利影响;温度越高,沥青胶浆的高温性能和疲劳性能减弱,而低温性能增强;综合考虑高低温及疲劳性能,建议合理粉胶比范围为0.8～1.0。     

基于沥青胶浆试验研究低标号沥青混合料设计原则

采用流变学试验方法研究低标号沥青胶浆试验的路用性能指标变化规律,然后结合沥青混合料的路用性能试验的验证,得出低标号沥青配合比设计的指导原则.研究表明,沥青胶浆的高温性能试验中,粉油比增大,车辙因子不断提高,沥青标号降低,车辙因子增大,这一试验规律可映射到沥青混合料试验中.但对于低温性能而言,沥青胶浆试验中的粉油比映射的是沥青混合料中石油比(集料与沥青的比例)的概念,粉油比越大,沥青用量越少,沥青胶浆的低温性能越差.因此,低标号沥青混合料的设计原则是:在保持较高的粉油比不变的条件下,提高混合料中的沥青及其沥青胶浆的用量,单纯强调减少沥青用量抵抗高温车辙的做法是不足取的,建议在低标号沥青混合料配合比设计中限定最小沥青用量.     

沥青胶浆掺加水泥后高低温性能变化分析

结合《六盘山地区公路修筑技术研究》课题,提出在沥青胶浆配制时掺加一定比例的水泥来替代矿粉,通过比较掺加水泥与不掺加水泥2种沥青胶浆的高温针入度、软化点、低温蠕变3项指标的变化,分析掺加水泥后对沥青胶浆高低温性能的影响,推荐沥青胶浆掺加水泥时采用的合理粉胶比和掺加剂量,为水损害严重地区沥青混合料配合比设计提供理论依据.     

沥青胶浆对沥青混合料粘弹性的影响

为了研究沥青胶浆对沥青混合料粘弹性的影响,采用简单性能试验(SPT)对矿粉、添加剂和沥青三者组成的沥青胶浆进行研究,分析了粉胶比、纤维和水泥用量变化对沥青混合料粘弹性的影响。结果表明,粉胶比、纤维和水泥对沥青混合料粘弹性的影响程度不同,但沥青胶浆中添加适量的纤维、水泥后均可以提高混合料的抗高温变形性能。随着加入纤维量的增加,沥青混合料动态模量减小,而粘性增大;在胶浆中加入水泥对提高混合料粘弹性的效果不明显。另外,混合料动态模量随粉胶比的减少,先增大后减小,相位角逐渐增大。因此,在混合料设计时应注意对胶浆构成的比例,以达到改善沥青混合料粘弹性的目的。     

基于灰熵关联的沥青胶浆高低温性能研究

为探究矿粉物理指标对沥青胶浆的流变性能的影响规律，基于灰熵关联法，采用动态剪切流变仪(DSR)和低温弯曲梁流变仪(BBR)分别对4种矿粉组成的沥青胶浆进行了高低温流变试验，探讨了沥青胶浆高低温流变特性参数和矿粉指标的关联程度。研究结果推断：4种矿粉中，在64℃高温及-12℃低温下推荐BAM、DAM与LAM的合理粉胶比为1.2,GAM合理粉胶比为0.8;矿粉指标中其密度及亚甲蓝系数对沥青胶浆高低温性能的影响度较大；此研究分析成果为沥青混合料中矿粉的指标控制提供了理论数据支持。     

基于高温性能的沥青胶浆中消石灰掺量确定方法

沥青胶浆中消石灰掺量显著影响沥青混合料路用性能。该研究利用不同掺量的消石灰替换矿粉后配制沥青胶浆,进行软化点、动态剪切流变试验及粘度试验,研究消石灰对沥青胶浆高温性能,抗老化性能和施工和易性的影响,进而确定生产过程中消石灰掺配比例。结果表明,消石灰替换矿粉后,沥青胶浆高温性能有明显改善,但过量的消石灰会影响沥青混合料综合路用性能,故建议消石灰掺量不超过30%。     

沥青稳定基层混合料疲劳性能试验研究

对5种级配的沥青稳定基层混合料进行了控制应变的三分点小梁弯曲疲劳试验,分析了级配、沥青用量、沥青品种和温度对沥青稳定基层疲劳性能的影响规律。研究表明:悬浮密实型沥青混合料的疲劳性能较嵌挤型沥青混合料好得多;沥青用量增加,疲劳寿命显著增长,由马歇尔方法确定的最佳沥青用量并非沥青混合料疲劳性能最佳的沥青用量;沥青混合料疲劳寿命随试验温度的提高而显著增长;采用改性沥青的沥青混合料疲劳性能较普通沥青有一定改善。这些规律可以为沥青稳定基层的混合料设计提供参考。     

硅藻土与橡胶粉复合改性沥青混合料路用性能研究

采用了APA汉堡车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验以及小梁疲劳试验,研究了硅藻土与橡胶粉复合改性沥青混合料的路用性能。试验结果表明,在18％橡胶粉掺量下,随着硅藻土掺量的增加,复合改性沥青混合料的高温稳定性增强,水稳定性、低温抗裂性以及疲劳性能提高,且18％橡胶粉＋1l％硅藻土复合后其综合路用性能与4．5％SBS改性沥青混合料相差不大。结合路用性能试验结果,最终推荐了橡胶粉与硅藻土的最佳掺配比例。     

改性沥青及混合料流变学性能研究

利用扫描电子显微镜（SEM）、动态剪切流变试验（DSR）、小梁弯曲蠕变试验及三轴压缩蠕变试验,分别从微观和宏观角度对比研究了胶粉改性沥青（CR）和SBS改性沥青及其混合料的微观结构、高温及低温对其流变性能的影响。SEM试验结果表明,橡胶粉及SBS改性剂都能与沥青达到良好共融,但在沥青混合料中胶粉改性沥青与石料界面的粘结性要优于SBS改性沥青;DSR试验结果表明,CR具有更好的温度稳定性、低温抗裂能力和高温抗变形能力;小梁弯曲蠕变试验在-15、0、15、30,45℃5种温度下对比研究了配合比相同的2种沥青混合料,得到不同温度下的弯曲蠕变速率对比曲线,试验结果表明,CR混合料比SBS改性沥青混合料具有更好的高、低温性能;此外,还进行了45℃下2种沥青混合料的三轴压缩蠕变试验,证明CR沥青混合料具有更好的抗高温变形特性。     

主动降温型沥青混凝土制备及性能研究

为降低炎热季节沥青路面温度,提高沥青路面的高温稳定性,减少沥青路面高温车辙病害的产生,同时减少有毒的有机沥青改性剂或路面涂料的使用,采用无机矿质粉末负离子粉作为新型环保沥青改性剂,制备了具有主动降温功能的沥青混凝土(active pavement cooling asphalt concrete,APC-AC)。通过室内车辙板温差试验与室外光照试验,研究了不同负离子粉掺量对APC-AC路面降温性能的影响,并以降温性能为参考指标推荐了负离子粉最佳掺量;借助Hot Disk 2500S导热系数仪对APC-AC及普通沥青混凝土的导热系数、比热容及导温系数进行测试,研究了负离子粉对APC-AC的热学参数影响规律;对APC-AC及普通沥青混凝土进行路用性能试验,研究了负离子粉对沥青混合料高温性能、低温性能、水稳定性的影响。结果表明:与普通沥青混合料相比,APC-AC具有较明显的路面降温效果,当负离子粉掺量为沥青质量的16%时,APC-AC车辙板室内温差试验表面降温幅度为5.9℃,室外光照试验表面温度可降低7.4℃;APC-AC的导热系数、导温系数相较于普通沥青混凝土分别降低9%和20%,比热容则提升14%;与普通沥青混凝土相比,APC-AC的动稳定度提高16%~42%,负离子粉对沥青混凝土的水稳定性与抗裂性能基本没有不良影响。     

废旧电池粉末改性沥青的微观特性及其性能

为研究废旧电池粉末改性沥青的可行性，分别将不同掺量的废旧电池粉末加入70^#沥青中，以制备废旧电池粉末改性沥青，并对比基质沥青与SBS改性沥青进行性能评价。借助X射线衍射仪（XRD）、红外光谱仪（FTIR）、扫描电镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）等研究废旧电池粉末改性沥青的化学组成与微观结构，分析废旧电池粉末改性机理；采用三大指标、布氏黏度试验对废旧电池粉末改性沥青的常规性能指标进行测试；通过动态剪切流变仪（DSR）、多重应力蠕变（MSCR）试验评价废旧电池粉末改性沥青的流变特性；利用车辙试验（70℃）与短期老化前后的浸水马歇尔试验分析废旧电池粉末改性沥青混合料的高温稳定性及老化前后的水稳定性。研究结果表明：废旧电池粉末以C为主要成分，并含有极少量金属氧化物，其颗粒表面有较多的褶皱与凹槽；废旧电池粉末改性沥青表面存在"蜂巢"结构，且随着掺量增加，其粗糙度呈上升趋势，沥青针入度逐渐降低，软化点提升，延度略微降低，黏度逐渐增加；相同温度下，随着掺量增加，废旧电池粉末改性沥青的动态剪切模量G^*明显提高且始终高于70^#沥青，但略低于SBS改性沥青；废旧电池粉末改性沥青混合料动稳定度与残留稳定度逐渐增大；废旧电池粉末改性沥青的方式属于物理共混，该成分可使沥青的高温性能得到改善，改善程度未及SBS改性沥青，但相差幅度不大；废旧电池粉末改性沥青表面粗糙程度较大，意味着其拥有较大的比表面积，能增强沥青与集料间的黏附能力，从而提高了沥青混合料的高温稳定性与水稳定性。     

微波辐射废胶粉改性沥青及混合料性能研究

采用微波辐射的方法对废胶粉表面进行改性活化,用高速剪切工艺在实验室制备了废胶粉改性沥青,基质沥青为泰州中海70号,废胶粉是由南通生产的80目(约0.3 mm),废胶粉掺量为15%。基于包括沥青常规三大指标试验、美国SHRP动态剪切流变试验、弯曲梁流变试验以及热存储稳定性试验等方法,对比分析了微波辐射废胶粉改性沥青和普通废胶粉改性沥青的性能;同时利用沥青混合料常规试验方法,研究了两种改性沥青混合料的路用性能。结果表明,微波辐射废胶粉改性沥青的高温性能、低温性能、抗老化性能和存储稳定性能均好于普通废胶粉改性沥青;微波辐射废胶粉改性沥青混合料的高温稳定性能、水稳定性能均好于普通废胶粉改性沥青混合料。     

双螺杆挤出胶粉与RET复合改性沥青及其混合料性能研究

为解决传统橡胶沥青黏度大、施工温度高、易发生离析沉淀和橡胶粉掺量低的问题,采用微波活化和双螺杆挤出工艺对橡胶粉进行脱硫降解,同时为了进一步解决双螺杆挤出胶粉改性沥青高温性能损失大的问题,提出采用双螺杆挤出胶粉与反应型三元共聚物(RET)复配方案。采用针入度体系指标性能和Superpave沥青胶结料PG分级体系研究了10%、20%、30%橡胶粉复配0.5%、1.0%、1.5%RET改性沥青性能,进而通过三大路用性能试验和实体工程跟踪检测,验证了双螺杆挤出胶粉与RET复合改性沥青混合料路用性能。结果表明,用于TECRM/RET复合改性沥青适宜的双螺杆挤出胶粉掺量为20%~30%、RET掺量为1.0%~1.5%。在此复配方案下,TECRM/RET复合改性沥青的135℃黏度小于3.5 Pa·s、软化点大于65℃、25℃针入度40~60(0.1 mm)、25℃弹性恢复率大于80%、离析软化点差小于3.0℃,高低温PG分级达到了82、-24℃;双螺杆挤出胶粉改性沥青避免了普通橡胶沥青粘度大、易离析等弊端,是一种高低温性能和施工和易性能兼顾的改性沥青产品。相比SBS改性沥青混合料,TECRM/RET复合改性沥青混合料有突出的高低温性能和水稳定性优势。实体工程应用取得了优良的使用效果,研究成果为双螺杆挤出胶粉改性沥青推广应用提供可靠的技术保障。     

消石灰改善沥青混合料抗剥离性能研究

采用不同的抗剥落剂可以提高集料和沥青之间的粘附性，但不同抗剥落剂对沥青混合料的水稳定性有不同的影响。本文对掺有消石灰和液体抗剥落剂沥青混合料的短期和长期水稳定性能进行了室内试验研究。研究结果表明掺加消石灰沥青混合料的长期抗水损害能力明显提高，且改善程度要优于掺加胺类抗剥落剂的，是一种优良的抗剥落剂。     

沥青胶浆低温性能及评价方法研究

以石灰石矿粉、水泥和消石灰为填料,按不同的粉胶比制备成沥青胶浆,采用低温弯曲试验,研究了不同填料和不同粉胶比对胶浆低温性能的影响。结果表明胶浆在低温抗裂性方面存在最佳粉胶比。不同填料的胶浆最佳粉胶比是不同的,而且,掺加水泥和消石灰有助于提高胶浆的低温抗裂性能。