纤维增强聚合物改性沥青混合料路用性能研究

为弥补单一外掺剂改性沥青混合料的不足,以聚酯纤维和热塑性树脂为主要原料,制备一种新型复合改性材料纤维增强聚合物(FRMP)。通过车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验和弯曲疲劳试验研究不同掺量FRMP对沥青混合料路用性能的影响,并与聚酯纤维和SBS对比。结果表明:加入外掺剂提升了沥青混合料的路用性能,相比聚酯纤维改性和SBS改性,通过FRMP复合改性的效果更明显,并且随着FRMP掺量增加,沥青混合料的高温稳定性和抗疲劳性能不断增强,低温性能和水稳定性先升高后降低、于0.3%掺量时达到峰值。     

聚酯纤维改性沥青混合料路用性能研究

基于MMLS3加速加载试验、冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验、小梁弯曲试验、APA疲劳试验分别研究了聚酯纤维掺量对沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性以及疲劳性能,并将其与SBS改性沥青混合料进行了对比。试验结果表明,聚酯纤维的添加可显著改善沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性,聚酯纤维的加入虽能改善沥青混合料的水稳定性和疲劳性能,但和SBS改性沥青混合料相比其改善效果并不明显,综合考虑聚酯纤维改性沥青混合料的路用性能和工程的经济性,最终推荐了聚酯纤维的合理掺量范围。     

不同级配纤维橡胶沥青混合料路用性能研究

主要采用MMLS3加速加载试验、低温小梁弯曲试验、冻融劈裂试验和浸水马歇尔试验以及APA疲劳试验分别研究了4种不同级配纤维橡胶沥青混合料的路用性能,研究结果表明,间断级配橡胶沥青混合料具有较好的高稳稳定性、低温抗裂性和疲劳性能,而连续级配橡胶沥青混合料具有较好的水稳定性。研究成果可为实体工程中选择合理的橡胶沥青混合料工程级配类型提供借鉴。     

不同纤维掺量下SMA-13路用性能横向对比研究

在原材料和配合比设计基础上,进行SMA-13沥青混合料的马歇尔试验、高温车辙试验、低温弯曲试验、水稳定性试验及析漏飞散试验,对木质纤维和3种矿质纤维在不同掺量下SMA-13路用性能进行了横向对比。研究结果表明:掺加木质纤维的SMA-13沥青混合料吸油效果和路用性能最好;针对文中选用的矿质2号、矿质3号和矿质4号3种矿质纤维,3号矿质纤维的吸油性和路用性能较好。     

煤矸石粉/水镁石纤维改性沥青混合料路用性能

为了研究煤矸石粉、水镁石纤维改性沥青混合料路用性能,通过车辙试验、小梁低温弯曲试验和冻融劈裂试验评价其高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性;采用灰熵法分析填料各项特征因素对沥青混合料各项路用性能的影响程度显著性;借助扫描电镜(SEM)探析煤矸石粉、水镁石纤维改性沥青混合料作用机理。结果表明:经煤矸石粉、水镁石纤维改性的沥青混合料路用性能均得到明显提高;影响其路用性能的最主要因素是纤维掺量;水镁石纤维在沥青胶浆中形成三维网络增强结构,而煤矸石粉则有效改善了沥青胶浆的温度敏感性。     

钢纤维掺量对钢渣沥青混合料路用性能影响研究

为研究钢纤维对钢渣沥青混合料路用性能的影响,通过采用车辙试验、小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验方法,分别针对不同纤维掺量的钢渣沥青混合料和普通沥青混合料的高温稳定性、低温稳定性以及水稳定性展开对比分析。研究表明:不同钢渣及钢纤维掺量沥青混合料的高温稳定性、低温稳定性及水稳定性均要优于普通沥青混合料;钢渣掺量为25%～50%时沥青混合混合料路用性能较优;钢纤维掺量为1%～2%时,沥青混合料的高温稳定性能较优,而低温稳定性和水稳定性在钢纤维掺量为1%时较优。研究结果可为钢渣沥青混合料性能研究提供理论参考与借鉴。     

木质素纤维与橡胶沥青复合改性高RAP掺量温拌再生混合料路用性能与耐久性研究

为了解决传统温再生混合料RAP掺量低、低温和水稳定性不满足工程要求的行业性难题,对不同类型纤维橡胶温拌再生混合料进行了常规路用性能试验、四点弯曲疲劳和加速加载试验(MMLS1/3),分析了胶粉掺量和木质素纤维对高RAP掺量Sasobit纤维橡胶温拌再生混合料路用性能和疲劳性能的改善效果,结果表明,掺加Sasobit温拌可使橡胶温拌再生混合料拌和温度可降低30℃~35℃,节能减排效果显著;通过掺加木质素纤维和橡胶沥青是改善高RAP掺量温再生沥青混合料高低温性能和抗疲劳耐久性能的有效技术途径;相对于SBS改性温再生混合料,纤维橡胶沥青温拌再生混合料具有较好的水稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性能;纤维橡胶沥青温再生混合料疲劳寿命、自愈合性能均随着橡胶沥青中胶粉掺量增大呈先增大后减小的变化趋势,在14%胶粉掺量时疲劳寿命和自愈合性能出现峰值,纤维橡胶温再生混合料抗剪切疲劳次数为基质沥青和SBS温再生混合料的1.23~1.85倍、1.15~1.47倍。推荐用于纤维橡胶沥青温再生混合料适宜的木质素纤维掺量为0.35%,适宜的橡胶沥青胶粉掺量14%~16%。     

玄武岩纤维对Sup-20沥青混合料性能影响研究

为系统分析玄武岩纤维掺量、长度参数对Sup-20沥青混合料性能影响,采用Superpave旋转压实方法对玄武岩纤维沥青混合料进行配合比设计,再通过车辙试验、小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验和四点弯曲疲劳试验等对不同玄武岩纤维掺量和长度组合的Sup-20沥青混合料路用性能进行比较分析,最后对路用性能指标进行灵敏度分析。结果表明:适当的玄武岩纤维掺量或长度可充分发挥纤维在混合料中的作用,使Sup-20沥青混合料各项路用性能尤其是疲劳寿命达到最佳;通过灵敏度分析可知Sup-20沥青混合料高温稳定性和抗疲劳性受长度和掺量波动影响幅度较大,且玄武岩纤维长度参数对Sup-20沥青混合料影响程度略大于掺量。     

玻璃纤维改善砾石沥青混合料路用性能

为了改善砾石沥青混合料的路用性能,以推广砾石在道路工程中的应用,选用价格低廉、增韧效果强、取材方便的玻璃纤维来改善砾石沥青混合料的黏附性,并通过冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验、车辙试验、弯曲疲劳试验来评价玻璃纤维对砾石沥青混合料路用性能的改善作用。冻融劈裂试验和浸水马歇尔试验结果表明:掺加玻璃纤维后的砾石沥青混合料的水稳定性能有明显改善,残留稳定度MS0、冻融劈裂强度比TSR都随玻璃纤维掺量的增加呈现先增大后减小的趋势,当玻璃纤维掺量为0.35%时,砾石沥青混合料水稳定性达到最佳,其中,MS0达到91.0%,TSR达到89.6%,分别比不掺加纤维的砾石沥青混合料提高了15.5%,24.3%。由0.35%纤维掺量下砾石沥青混合料的车辙试验及疲劳试验结果可知:掺加玻璃纤维后的砾石沥青混合料的高温性能和疲劳性能也有明显改善,其中,动稳定度提高46.9%;应力水平为0.5时,疲劳寿命提高了67.9%;应力水平为0.7时,疲劳寿命提高了80.9%。可见,纤维掺量为0.35%时,玻璃纤维对于AC-25砾石沥青混合料的路用性能改善作用最佳,一定条件下可将玻璃纤维砾石沥青混合料应用于高速公路沥青路面下面层之中。     

融雪剂对沥青混合料路用性能的影响研究

首先进行原材料试验、沥青混合料配合比试验,确定沥青混合料级配和最佳油石比;然后选取常用的NaCl、CaCl_2融雪剂,通过车辙试验、小梁低温弯曲试验和马歇尔冻融劈裂试验对比分析原样沥青混合料、施加NaCl和CaCl_2溶液沥青混合料的高温稳定性、低温稳定性、水稳定性,研究融雪剂对沥青混合料路用性能的影响。     

纤维沥青混凝土路用性能研究

该文通过对沥青混合料掺加纤维的研究,系统分析了纤维沥青混合料的路用性能,包括马歇尔稳定度、水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性及耐疲劳性能;探讨了纤维增强沥青混合料的强度形成机理,并与普通密级配沥青混凝土进行了对比、分析。结果表明,纤维沥青混合料具有较好的路用性能,可以改善沥青路面使用品质,延长使用寿命。     

不同方法设计SMA沥青混合料路用性能评价

为评价不同方法设计的沥青混合料路用性能,通过室内马歇尔试验、劈裂试验、单轴贯入试验、车辙试验、小梁弯曲试验及劈裂疲劳试验等对垂直振动成型法(VVTM)和马歇尔法(Marshall)设计的SMA沥青混合料路用性能进行了分析与评价。结果表明:1) VVTM法设计的SMA沥青混合料密度约为Marshall的1. 02倍,最佳油石比约降低7%; 2)与Marshall设计法相比,VVTM法沥青混合料的马歇尔稳定度、抗剪强度、动稳定度、低温劈裂强度至少可提升30%,疲劳性能和水稳定性均有提升,但抗弯拉强度略有降低; 3)强嵌挤骨架密实级配(GM)可有效提升SMA沥青混合料路用性能。结论是VVTM法设计的SMA沥青混合料较Marshall法设计的有更好的路用性能。     

一种新型沥青混合料添加剂改性沥青混合料的路用性能试验研究

LM是一种以天然高分子矿物质为原材料并经过高科技改良加工而成的新型节能环保沥青混合料添加剂。为了研究LM改性沥青混合料路用性能,文中对比基质沥青混合料,采用了车辙试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验、低温弯曲试验以及四点小梁疲劳试验分析了LM改性沥青混合料的高低温性能、水稳定性能和疲劳性能。并且还对LM改性沥青混合料进行了技术经济分析。结果表明:与基质沥青混合料相比,LM沥青混合料的高低温性能得到显著改善,水稳定性能良好,疲劳性能明显提高,同时还兼具了良好的经济性。     

纤维沥青混合料性能试验分析

通过对纤维沥青混合料的水稳定性试验、高温稳定性、低温抗裂性和疲劳性能试验全面研究纤维沥青混合料的性能。结果发现:纤维和沥青的粘附性很好,掺纤维后沥青混合料水稳定性也得到了提高,但应注意控制混合料的空隙率;纤维使混合料高温稳定性增强,动稳定度明显提高;建议在车辙试验采用动稳定度为指标时,剔除部分虚假试验结果,正确评价混合料高温稳定性。同时,验证了纤维对混合料低温抗裂性和疲劳寿命都有提高作用,而且聚合物纤维对混合料各方面性能改善作用都较明显,木质素纤维对混合料水稳性改善明显。     

废旧PE改性沥青混合料路用性能试验研究

为改善沥青混合料路用性能,同时缓解我国废旧塑料污染,以3种不同密度废旧聚乙烯(PE)为原料制备3种不同废旧PE改性剂掺入普通沥青混合料中,通过车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验,分析不同改性剂对沥青混合料路用性能的影响。研究表明:掺加废旧PE改性剂之后,沥青混合料的高温性能得到大幅度提高;低温性能受到一定的负面影响;水稳定性得到一定幅度的提高。LDPE类改性剂综合性能优于其他两种改性剂,LDPE+HDPE类、HDPE类改性剂对沥青混合料低温性能负面影响较大。     

橡胶沥青抗裂层混合料路用性能试验研究

利用旋转压实仪成型试件,采用改进的Superpave设计方法进行橡胶沥青抗裂层沥青混合料设计,通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、低温弯曲小梁试验、车辙试验及疲劳试验研究橡胶沥青抗裂层混合料路用性能。试验结果表明:改进的Superpave设计方法适合抗裂层沥青混合料设计;橡胶沥青抗裂层混合料具有良好的低温抗裂性能、水稳定性能及疲劳性能,但高温性能不足,可通过路面结构组合设计予以增强;疲劳寿命与应力呈指数关系,相关性较好,在应用中应优化路面组合以发挥其低应力状态下良好的疲劳性能。     

目数对橡胶沥青混合料路用性能的影响研究

本文为探讨不同目数对橡胶沥青混合料路用性能的影响,并对目数分别为20、30、40和60目的橡胶沥青混合料的路用性能进行对比分析。本文采用车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验和四点弯曲疲劳寿命试验,分析目数对橡胶沥青混合料路用性能的影响。研究表明:随着目数的增加,橡胶沥青混合料的路用性能都有一定的提高,综合分析路用性能和经济因素时,当胶粉目数为40目时,橡胶沥青混合料具有较好的路用性能。     

木质素纤维对温拌高模量沥青及其混合料抗裂性能的影响机理

为改善温拌高模量沥青混合料的低温抗裂性和疲劳耐久性,采用BBR、拉伸试验、低温弯曲试验和3分点加载疲劳试验的试验方法,研究了木质素纤维掺量对温拌高模量沥青及其混合料抗裂性能的改善作用。试验结果表明:掺加木质素可显著改善温拌高模量沥青混合料的低温抗裂性,综合考虑木质素纤维掺量对温拌高模量沥青混合料低温抗裂性和抗疲劳开裂性能的影响,推荐适宜的木质素掺量为3‰~4‰,木质素纤维对温拌高模量沥青混合料的改善机理在于其吸附稳定作用、纤维界面增强作用、加筋阻裂作用。     

表面层聚酯纤维加筋沥青混合料的性能探讨

在沥青混合料表面层加入纤维加筋材料是改善混合料性能的重要研究方向之一,通过在室内对两种不同聚酯纤维沥青混合料进行一系列的马歇尔试验、高低温性能、水稳定性、抗疲劳性能试验研究,不同聚酯纤维均对沥青混合料路用性能起到了一定的改善作用,其效果有所差异,在实际工程应用中应合理选择纤维种类。     

高掺量RAP热再生沥青混合料路用性能研究

在保证RAP再生沥青混合料路用性能的同时,如何合理利用废旧沥青混合料,对推进废物再生利用具有重大的意义。文章通过对石安高速上面层刨铣料进行抽提筛分试验,评价RAP材料的相关性能;确定了RAP掺量为20%、30%、40%时再生混合料最佳沥青用量,然后开展浸水马歇尔试验、车辙试验、小梁低温弯曲试验、冻融劈裂试验及再生沥青混合料疲劳试验;同时系统地分析了不同RAP掺量对热再生沥青混合料的疲劳性能、高温稳定性、水稳定性以及低温抗裂性的影响规律。研究表明:回收旧沥青的黏度值、延度及软化点均呈现下降趋势;不同的掺配满足各体积指标要求4.75mm的通过率和最佳沥青用量。