基于Superpave设计方法的橡胶沥青混合料老化特征研究

通过模拟施工过程中橡胶沥青及橡胶沥青混合料短期热老化,并对橡胶沥青混合料经短期老化后的体积指标与性能指标进行分析研究,从而确定橡胶沥青混合料的短期老化特征。研究结果表明:橡胶沥青经163℃烘箱加热老化后,其相对密度与177℃粘度随着老化时间延长逐渐增大;橡胶沥青混合料经163℃烘箱短期老化后体积指标出现明显变化,空隙率变大,沥青饱和度降低,并导致混合料的水稳性与低温性能下降,高温性能提升。     

橡胶颗粒沥青混合料老化后路用性能研究

为研究老化对橡胶颗粒沥青混合料路用性能的影响,对4种不同橡胶颗粒掺量的沥青混合料分别进行短期老化与长期老化路用性能试验,针对低温性能特别提出衰减率的评价指标。结果表明,橡胶颗粒沥青混合料老化后高温性能明显增强,低温抗裂性能出现突变点、水稳性能有所降低,综合老化前后性能对比研究得知该级配混合料橡胶颗粒最佳掺量为4％。     

橡胶沥青混合料抗老化性能分析

橡胶沥青优良的抗老化性能已被大量工程实践所证明,但目前对橡胶沥青混合料的抗老化性能研究鲜有报道。通过短期、长期老化试验,对橡胶沥青混合的间接拉伸试验进行测试,通过车辙试验和单轴贯入试验对其高温性能进行研究。试验结果表明:ARG橡胶沥青混合的抗老化性能大于SMA混合料大于复合橡胶沥青混合料;ARG橡胶沥青混合料经短期、长期老化后的高温性能得到改善,高温性能要求较高的高等级公路宜采用ARG橡胶沥青混合料作为路面胶结材料。     

间断级配橡胶沥青混合料的性能研究

采用矿料主骨料空隙体积填充法对沥青混合料间断级配进行了设计,并采用橡胶沥青拌制了间断级配橡胶沥青混合料。通过室内试验分别测定了间断级配和密级配混合料的动稳定度、冻融劈裂强度比、残留稳定度比和低温破坏应变,对间断级配橡胶沥青混合料的路用性能进行了分析;通过四点加载试验对混合料的疲劳性能进行了试验,对间断级配橡胶沥青混合料的疲劳性能进行了分析。研究结果表明:设计的间断级配沥青混合料具有更好的低温性能和抗疲劳性能,且高温性能和水稳定性能也优于密级配混合料。     

新型活性橡胶对密级配沥青混合料的影响研究

选取3种掺量活性橡胶,采用沥青胶结料常规性能和SHRP评价体系,分析活性橡胶对沥青胶结料的改性效果,并在活性橡胶密级配沥青混合料设计方法的基础上进行活性橡胶掺量对密级配混合料AC路用性能影响分析。结果表明,掺加活性橡胶后沥青胶结料的高温稳定性显著提高,低温抗裂性、抗疲劳能力得到改善;活性橡胶可替代部分沥青并达到相同的体积指标,且活性橡胶密级配混合料AC-20的动稳定度达到5 282次/mm,综合性能优异;活性橡胶用于密级配混合料AC-20的最佳掺量为17%。     

老化后橡胶沥青混合料高温性能研究

通过橡胶沥青混合料、复合橡胶沥青混合料和SBS改性沥青混合料对比试验,研究了3种混合料的老化性能以及老化后高温性能。结果表明:橡胶沥青混合料的老化性能和老化后的高温性能优于复合橡胶沥青混合料和SBS改性沥青混合料。该研究结论可以解释实体工程中橡胶沥青混合料路面在长期使用过程中高温性能并不比SBS改性沥青混合料路面差的工程现象。     

寒冷地区沥青混合料老化后的低温弯曲特性分析

沥青混合料在施工与使用过程中必然受到老化影响,导致其使用性能衰变。通过短期热老化和长期热老化后的沥青混合料低温弯曲蠕变和弯曲试验,分析了老化过程、沥青种类、沥青用量、矿料级配等对寒冷地区沥青混合料低温弯曲特性的影响。试验得出,短期老化对沥青混合料低温弯曲特性的影响明显,沥青种类、沥青用量和矿料级配的影响程度与新拌混合料有所不同。结果表明,寒冷地区沥青混合料设计中应考虑老化对混合料低温弯曲特性的影响,可以用短期老化后的0℃弯曲蠕变试验评价混合料老化后的低温抗裂性能。     

SBR改性沥青混合料试验及应用

针对寒冷地区改性沥青的适应性,设计了AC-16与AC-202种级配的SBR沥青混合料配合比,并通过室内开展了其在不同老化阶段的路用性能的研究,对其在我国寒冷地区的实际应用效果通过工程应用实例进行了评价。室内试验结果表明:相比于普通沥青混合料,SBR改性沥青混合料的高温稳定性、水稳定性及低温抗裂性能均有较好的提升,特别是低温抗裂性能提升显著;采用AC-16级配时,相比于AH-110沥青混合料,未老化与短期老化时的SBR沥青混合料动稳定度分别提高了4. 41%、5. 41%;采用AC-20级配时,相比于AH-110沥青混合料,未老化与短期老化时的SBR沥青混合料动稳定度分别提高了5. 26%、0. 79%;未老化与短期老化时,SBR(AC-16)与SBR(AC-20)的劈裂强度随温度的降低而增加,抗裂性能发生了降低,但由于其自身低温松弛应力要大于温度所产生的应力,其内部结构仍保持完整,无裂缝产生。工程应用实例表明:沥青路面在采用SBR沥青混合料后,其路用性能优异,实际应用效果优异,适用于寒冷地区,具有广阔的应用前景。     

温拌橡胶沥青与沥青混合料性能研究

为对温拌橡胶沥青与沥青混合料的性能进行评价,分别将橡胶粉、Sasobit加入基质沥青中制备橡胶沥青和温拌橡胶沥青,针对3种沥青及其混合料的高温、低温及水稳性能等进行试验研究。结果表明,橡胶沥青的高温和低温性能均明显优于基质沥青,加入Sasobit后产生明显的温拌效果,且高温性能进一步增强、低温性能则有所降低;橡胶沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性均优于普通沥青混合料,Sasobit对其高温稳定性有利,对其低温抗裂性和水稳定性则有不利影响,但影响不大;车辙因子对沥青高温性能评价的有效性优于软化点。     

废胶粉改性沥青混合料路用性能研究

废胶粉改性沥青能够有效改善沥青路面的路用性能,并且能够解决废旧轮胎所带来的环境问题.文中对基质沥青和一定胶粉掺量的橡胶改性沥青的高温性能和低温性能进行试验分析,并且选取Sup20和AR-AC20两种混合料类型对基质沥青混合料和橡胶沥青混合料的高温性能、低温性能以及水稳定性进行对比分析.研究结果表明橡胶沥青胶结料的高、低温性能均优于基质沥青;橡胶沥青混合料的高、低温性能相比于基质沥青混合料均有一定程度的提高;橡胶沥青的水稳定性能与基质沥青相比没有明显提高.     

紫外光老化对沥青混合料路用性能的影响

通过对AC-13和AC-16的3种不同级配的沥青混合料进行室内紫外光老化,并通过对老化前后沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能和回弹模量进行研究,分析了不同的紫外光照射时间对沥青混合料性能的影响。结果表明:紫外光老化沥青混合料动稳定度在紫外光老化后减小,低温劈裂强度较老化前有所降低,沥青混合料抗压回弹模量经紫外光老化后有所增大。     

泡沫降温—橡胶沥青混合料技术与工程应用研究

温拌技术可以降低橡胶沥青混合料在生产过程中的温度,有效解决橡胶沥青施工难、有害气体排放多等问题,同时发挥橡胶沥青混合料良好的路用性能。针对泡沫降温-橡胶沥青技术,通过室内发泡试验确定橡胶沥青最佳发泡温度和用水量;根据sup20级配设计确定沥青用量;通过泡沫降温-橡胶沥青混合料的相关试验,表明泡沫降温-橡胶沥青混合料的体积指标、水稳定性能、高温稳定性能和低温抗裂性能均满足要求;结合实际工程应用,泡沫降温-橡胶沥青混合料在施工时可实现降温10℃,试验路压实度等指标满足要求。     

环烷油温拌橡胶沥青路用性能研究

为降低橡胶沥青及混合料的制备与拌和施工温度,选用不同掺量橡胶类改性剂环烷油掺入橡胶沥青中,并进行黏温关系试验、DSR试验、基本技术指标试验、短期老化试验,分析了橡胶沥青性能随温拌剂掺量的变化趋势。制备了AR-AC-13断级配混合料进行温拌橡胶沥青混合料路用性能研究。分析结果表明:随温拌剂掺量增加,软化点下降,针入度提高,说明环烷油对橡胶沥青的高温性能有一定影响;25℃疲劳因子大幅下降,5℃延度大幅提升,说明环烷油能提高橡胶沥青的抗疲劳性与低温韧性;短期老化试验后,针入度比与延度比大幅提升,说明环烷油能较好地增强橡胶沥青的抗老化性;AR-AC-13(w)在环烷油掺量为5%～8%时,高温性能、水稳定性满足规范要求,低温韧性明显优于冬严寒区对橡胶沥青的要求。     

再生PE改性沥青混合料高温性能研究

采用车辙、单轴静压蠕变和重复加载蠕变试验,对比分析PE改性沥青混合料老化前后及再生前后的高温性能,并评价再生后PE改性剂的改性效果。首先对PE改性沥青混合料进行级配设计并确定其最佳沥青用量;然后,对PE改性沥青混合料进行试验室模拟短期老化和长期老化,测试老化PE改性沥青混合料的高温性能;最后,对长期老化后的混合料,进行试验室模拟热再生,再生时,新料分别采用PE改性沥青混合料和普通70#道路沥青混合料,试验对比两类再生沥青混合料及老化前后PE改性沥青混合料的高温稳定性能。结果表明:旧PE改性沥青混合料经不同方式再生后其高温流动性能可获得不同程度的恢复,其中70#普通沥青的作用更为明显,这也说明PE改性沥青对再生沥青混合料仍发挥着改善高温稳定性的作用。     

橡胶沥青SMA应用技术研究

主要研究了橡胶粉掺量对沥青的改善效果,对比不同掺量下橡胶沥青的高温指标,确定了满足橡胶沥青技术要求的胶粉掺量。设计了3条典型间断级配,对不同掺量下橡胶沥青SMA体积指标进行研究,并对橡胶沥青SMA混合料的高温性能和经济性能进行比较,确定了满足橡胶沥青SMA混合料性能指标的适宜胶粉掺量。研究成果可为实体工程中选择合理的橡胶沥青SMA提供借鉴。     

多聚磷酸—橡胶粉改性沥青及混合料性能研究

为分析多聚磷酸对橡胶改性沥青高低温性能的影响,利用动态剪切流变仪、弯曲梁蠕变劲度试验及常规试验分别对基质沥青、橡胶改性沥青及不同多聚磷酸掺量的复合改性沥青5种沥青进行试验。采用温度扫描试验、多应力重复蠕变试验和软化点试验研究沥青高温稳定性,采用弯曲蠕变劲度试验和延度试验研究沥青低温抗裂性,并采用车辙试验和低温小梁弯曲试验研究沥青混合料的路用性能。结果表明：橡胶粉改性剂可以显著改善沥青高温稳定性和低温抗裂性;多聚磷酸可以改善橡胶改性沥青高温性能,且掺量越多,改性效果越明显,可以显著提升沥青混合料高温性能;多聚磷酸对橡胶改性沥青低温性能没有明显的影响,对沥青混合料低温性能会有一定程度的削弱。     

胶粉粒径与级配类型对橡胶沥青及其混合料性能影响研究

胶粉粒径以及级配类型与橡胶沥青及其混合料的性能之间有着密切的联系,该文测定了经40目、60目以及80目粒径胶粉改性后橡胶沥青的"三大指标",并选用常见的SMA-13(粗、中、细)级配进行橡胶改性沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳定性能的研究。研究表明:相对于基质沥青,橡胶沥青的"三大指标"均有明显提高;较粗级配使用胶粉粒径较大的混合料具有更好的高温性能;胶粉粒径越小,级配越细,混合料的低温性能越好;胶粉粒径越粗,级配越细,混合料的水稳定性越好。     

寒区RAP配合比优化设计及路用性能研究

RAP热再生时的配合比、旧料掺量以及再生后混合料性能一直是近年来沥青路面再生与重建的重要话题。本文选择添加A-90新沥青作为RAP中老化沥青的再生方式,采用马歇尔设计方法对再生混合料AC-20的配合比进行优化设计;基于配合比设计结果,研究15%、20%、25%、30%四种RAP掺量对再生混合料路用性能的影响。研究结果表明:马歇尔法设计的再生沥青混合料体积指标以及性能指标均满足规范要求。RAP掺量不高于25%时,随RAP掺量的增加,再生沥青混合料的高温性能逐渐提升,低温抗裂性、水稳定性以及疲劳耐久性能逐渐下降。针对本文研究采用的RAP,结合呼伦贝尔的气候特征,推荐AC-20再生混合料RAP的最大掺量不宜超过25%。     

级配对橡胶沥青混合料高温性能影响研究

为研究级配对橡胶沥青混合料高温性能的影响,该文对基于贝雷法、CAVF法、经验法所设计的沥青混合料进行车辙试验和单轴贯入试验,通过贝雷法和级配分形法进行级配评价,结合级配评价指标分析级配对混合料高温性能的影响。试验结果表明:级配对橡胶沥青混合料高温性能影响显著,但CAVF法和贝雷法两种级配设计方法对橡胶沥青混合料高温性能影响不存在明显优劣,应根据实际混合料性能进行级配优选;单轴贯入模量与混合料动稳定度相关性良好;级配评价指标中,贝雷法评价参数CA值与动稳定度和单轴贯入模量相关性较好,建议使用该指标用于级配设计的优化评价。     

温拌再生沥青研究及其混合料设计

研究针对温拌再生沥青进行了沥青的老化研究及其混合料的设计.通过试验发现,研究用的加德士70#沥青经过老化后,针入度和延度大幅下降,软化点和动力粘度有所增加,SHRP的分级从PG 64-12变为PG 70-12;通过常规指标试验确定了新旧沥青比为5∶1,DAT温拌剂添加量在15％时是最符合要求的,通过观察发现加入DAT改性剂后,新旧混合沥青指标明显地改善,粘度大幅下降,方便了低温施工;混合料设计采用了常规的马歇尔设计方法,选取了常用的AC-20和AC-25级配作为新料加入,温拌再生AC-20与AC-25混合料的油石比分别为4.6％和4.3％,其中旧沥青用量分别为16‰和15.5‰;并经过车辙试验对温拌再生沥青混合料进行高温性能检测,AC-20和AC-25的平均动稳定度分别达到2 423次/mm和2 482次/mm,均满足设计规范要求.