基于表面能理论的破碎砾石沥青混合料水稳定性定量分析

为利用表面能理论定量分析研究破碎砾石沥青混合料的水稳定性,采用蒸气吸附法测试破碎砾石样品在20℃条件下的表面能参数,采用插板法测试20℃、4种不同掺量(0%,0.2%,0.4%,0.6%)抗剥落剂沥青的表面能参数,进而计算了破碎砾石与不同掺量抗剥落剂沥青的结合能以及水稳定性的表面能评价指标。在此基础上进行了破碎砾石沥青混合料的水稳定性定量分析及排序,一方面从表面能角度研究了抗剥落剂对破碎砾石与沥青黏附性改善的微观机理,另一方面通过严格控制破碎砾石材料、级配、油石比等始终保持一致,进行了抗剥落剂掺量分别为0%,0.2%,0.4%,0.6%的破碎砾石沥青混合料马歇尔试验(包含浸水马歇尔试验、真空饱水马歇尔试验、冻融劈裂试验)验证。研究结果表明:(1)破碎砾石的表面能参数由极性碱分量主导;(2)抗剥落剂的掺加能够降低沥青的表面能,进而增加沥青对集料的润湿性;(3)掺加抗剥落剂对破碎砾石与沥青之间的黏附性改善主要体现为降低沥青自身的内聚能进而增加其对集料的润湿性,以及提高沥青的表面能酸分量进而增加其与集料的黏附结合能两个方面;(4)破碎砾石沥青混合料水稳定性的微观表面能评价指标与宏观性能试验指标的排序相同,由此论证了表面能体系用于破碎砾石沥青混合料水稳定性定量分析的准确性。     

高温多雨地区破碎砾石沥青混合料路用性能

为研究高温多雨地区破碎砾石制备沥青混合料的可行性及其路用性能,首先通过马歇尔设计方法确定混合料级配及最佳沥青用量。针对混合料的水稳定性,通过掺加抗剥落剂改善破碎砾石沥青混合料的水稳定性,采用水煮法试验比较0.2%,0.4%,0.6%这3个抗剥落剂掺量下集料和沥青黏附等级的提升效果,最终选定的抗剥落剂掺量为0.2%。在0.2%抗剥落剂掺量下,混合料水稳定性明显提升,并达到设计要求,但抗车辙性能提升不大。在0.2%抗剥落剂掺量的基础上,通过国内车辙试验比较0.2%,0.4%,0.6%抗车辙剂掺量下混合料抗车辙性能的改善效果,通过比较3种抗车辙剂掺量下混合料动稳定度指标并结合类似地区工程项目的经验,最终确定的抗车辙剂掺量为0.4%,此时混合料的抗车辙性能、水稳定性能皆能符合设计要求。通过多次冻融循环试验以及长期浸水马歇尔试验检验掺加0.2%抗剥落剂+0.4%抗车辙剂后混合料在更苛刻条件下的水稳定性能,通过汉堡车辙试验检验加入0.2%抗剥落剂+0.4%抗车辙剂后混合料的浸水抗车辙性能。试验结果表明:当掺加0.2%抗剥落剂+0.4%抗车辙剂后,破碎砾石沥青混合料具有优良的水稳定性和抗车辙能力。     

抗剥落剂和纤维对热(温)再生沥青混合料水稳定性及抗裂性能的影响

为了改善高RAP掺量热再生和温再生沥青混合料的水稳定性、低温抗裂性及抗疲劳耐久性,基于沥青表面能测试和黏附功计算,研究了老化沥青、温拌剂、纤维、抗剥落剂对沥青-集料黏结强度的影响,进而采用车辙试验、低温弯曲试验、冻融循环试验和四分点加载疲劳试验研究了纤维和抗剥落剂对热再生混合料路用性能和抗疲劳耐久性的影响,并揭示了纤维和抗剥落剂对热再生混合料水稳定性和低温抗裂性能的影响机理。研究结果表明,导致热再生和温拌再生水稳定性较低的原因是沥青老化后表面能的降低,掺加温拌剂降低了沥青的表面能,降低了沥青-集料界面的黏结强度;掺加抗剥落剂、纤维剂纤维与抗剥落剂复合改性剂可显著改善沥青表面能、增大沥青与集料之间的粘附功,提高沥青与集料之间的粘附性;将抗剥落剂与纤维复配可显著改善热(温)再生沥青混合料的低温性能,纤维与抗剥落剂不仅显著提高了热(温)再生混合料的劈裂强度和水稳定性,也延缓了冻融循环作用下热(温)再生混合料劈裂强度的衰变历程;掺加抗剥落剂、纤维剂纤维与抗剥落剂复合改性剂均可显著改善热(温)再生混合料的弯曲劲度模量和抗疲劳寿命,,纤维与抗剥落剂复合改性热再生混合料的各项路用性能均满足规范要求,建议优先采用玄武岩与抗剥落剂复配方案来改善高RAP掺量热(温)再生混合料的耐候性。     

抗剥落剂对沥青及花岗岩集料沥青混合料性能的影响

为研究酸性集料花岗岩作为沥青混合料用集料的应用潜力,制备添加抗剥落剂的沥青胶浆和基于花岗岩集料的沥青混合料。基于表面能理论和红外光谱试验（FTIR）,分析沥青与酸性集料的黏附机理,探究沥青与抗剥落剂的化学组成。采用车辙因子、疲劳因子、残留稳定度、劈裂强度比等评价指标,研究抗剥落剂对沥青及混合料路用性能的影响。结果表明：抗剥落剂能改善沥青的高温稳定性和中温抗疲劳性,提高沥青混合料的水稳定性,且抗剥落剂与沥青是物理共存反应;接触角试验的结果定量反映不同集料与沥青的黏附性差异;细集料类型对沥青混合料的水稳定性影响极大,选择石灰岩作为细集料有利于提高花岗岩沥青混合料的水稳定性。     

抗剥落剂对沥青及沥青混合料性能的影响研究

文章选取一种有机高分子非氨类抗剥落剂,研究了不同掺量的抗剥落剂对沥青和沥青混合料性能的影响,同时进行了沥青的三大性能指标试验与沥青混合料的水稳定性和高温稳定性试验。试验结果表明:抗剥落剂显著提高了沥青的低温性能,降低了沥青和沥青混合料的高温性能,但一定掺量的抗剥落剂能够显著提高沥青混合料的水稳定性,并得出了抗剥落剂的最佳掺量为0.2%。     

抗剥落剂对沥青及沥青混凝土的改性作用研究

本文针对不同掺量非胺类有机抗剥落剂A对沥青及沥青混合料性能的影响作用,通过对沥青的感温性、低温性能、高温性能、老化性能分析以及对沥青混合料的水稳定性和高温性能试验分析,试验结果表明,抗剥落剂A对沥青的感温性能,低温性能、老化性能均有良好的改善作用,对沥青及沥青混合料的高温稳定性有害,并且由此确定抗剥落剂的添加量最佳为4%。并且此剥落剂A按照4%的掺量标准应用于山西太长高速路试验路段,结果表明抗剥落剂A对路面的低温稳定性及水稳定性均有一定的改善作用。     

不同抗剥落剂对沥青混合料水稳性能的影响研究

抗水损害性能影响沥青混合料的使用耐久性，集料与沥青的粘附性是影响沥青混合料水稳定性的主要因素，集料与沥青的粘附性不符合规范要求时，必须掺加抗剥落剂提高其粘附性。文章选择我国常用的水泥、胺类抗剥落剂和纳米抗剥落剂，通过常规浸水马歇尔试验、5 d浸水马歇尔试验和10 d浸水马歇尔试验得出，水泥、胺类抗剥落剂和纳米抗剥落剂均可提升沥青混合料的水稳定性，其中，纳米抗剥落剂水稳定性提升最高，性能最优。通过5 d浸水马歇尔和10 d浸水马歇尔试验分析可知，沥青混合料马歇尔稳定度随浸水时间增加而降低，稳定度降低主要集中在前48 h,2天后稳定度降低较小；沥青混合料的水稳定性也不断衰减，胺类抗剥落剂的水稳定性衰减最多，纳米抗剥落剂水稳定性衰减最少。综合评价后得出，纳米抗剥落剂性能最优。     

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。     

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。     

提高花岗岩沥青混合料水稳定性能措施的研究

为有效提高花岗岩沥青混合料水稳定性能,通过试验检测了花岗岩集料的各项技术指标;对使用不同细集料、不同抗剥落剂的花岗岩沥青混合料分别进行了配合比设计和路用性能验证;利用常规水稳定性能试验和汉堡车辙试验对各种花岗岩沥青混合料的水稳定性能进行了测试。结果表明:采用石灰岩细集料能够有效提高花岗岩沥青混合料的水稳定性能;掺加消石灰或水泥均能大幅度改善花岗岩沥青混合料的水稳定性能,消石灰的改善效果最优。     

沥青混合料抗剥落剂的优选研究

对掺加不同剂量消石灰、水泥、PA-1剥落剂的沥青混合料进行了残留稳定度试验和冻融劈裂试验,对掺加最优剂量的经长期老化的沥青混合料进行了水稳定性试验。结果表明:消石灰、水泥、PA-1均能提高沥青混合料的水稳定性,不同外加剂存在最佳剂量使得水稳定性达到最大值,消石灰、水泥的最佳剂量为1%、2%,抗剥落剂为0.3%;抗剥落剂的加入均提高了长期老化沥青混合料的水稳定性,消石灰的效果最佳,水泥的次之,化学类剥落剂的效果最差,推荐使用消石灰作为抗剥落剂以提高沥青路面的长期抗水损害性能。     

花岗岩集料在沥青路面应用研究进展

为改善酸性花岗岩集料与沥青的黏附性,提升其在沥青路面的应用规模,通过文献调研分析了不同抗剥落剂的黏附机理、花岗岩沥青混合料黏附性、水稳定性的评价方法、路用性能以及应用现状。结果表明:黏附性评价方法实现了定性到定量的转变;水稳定性评价以冻融劈裂为主,抗剥落剂对改善水稳定性、高温稳定性以及低温抗裂性能等路用性能效果存在争议;花岗岩集料主要应用于中下面层,未来应从微细观层次、新型复合抗剥落剂、长期耐久性等方面深入研究。     

基于均匀设计的抗剥落剂组合对机制砂与沥青黏附性的影响研究

为研究提高机制砂与沥青黏附性的措施,通过湿轮磨耗试验,以沥青膜剥落率为指标,分别研究不同掺量的消石灰、水泥、液体抗剥落剂对机制砂与沥青黏附性的影响,通过均匀设计得出液体抗剥落剂的使用对机制砂与沥青黏附性效果影响最显著,其次是消石灰和水泥;消石灰与液体抗剥落剂的混合使用更有利于提高机制砂与沥青的黏附性,消石灰与液体抗剥落剂的最佳掺量分别为5%和0.5%。     

花岗岩在高速公路沥青路面的应用研究

为了更好的解决花岗岩与沥青黏附性问题,研发一种采用直投复合式物理和化学的双改性措施,增强花岗岩集料和沥青的黏附性,提高沥青混合料的水稳定性能的新型抗剥落剂。选择一种有机抗剥落剂,采用室内试验对6种抗剥落剂的效果进行测试,得到Ⅵ型黏附性等级可达到5级,紫外分光光度计测得剥落率为23%。将消石灰、VI型抗剥落剂、液体石蜡、芳香族树脂按照两种不同比例共混挤出造粒,制得抗剥落颗粒,对比两种抗剥落剂的水稳定性,得出添加消石灰:VI型抗剥落剂:液体石蜡:芳香族树脂=70%:6%:26%:8%(编号为2)的沥青混合料的性能较好,进一步验证其高温和低温稳定性能指标,均符合规范要求。     

集料表面状态对沥青混合料界面结合性能及抗水损害性能的影响

采用多应力蠕变恢复(MSCR)试验和线性振幅扫描(LAS)试验分析细粒土掺量对沥青胶浆高温性能和应力应变响应的影响，利用黏附性试验(水煮法)和接触角试验分析研究水分、细粒土掺量对沥青集料界面结合性能的影响。同时，研究细粒土掺量变化和集料温度变化对沥青混合料性能影响。结果表明：当细粒土掺量超过1%时，沥青高温抗变形能力逐渐增加，沥青混合料抗水损害能力逐渐降低。集料表面的水分比沥青有更高的润湿性，能严重阻碍沥青与集料的黏附与黏结，降低沥青混合料的抗剥落性能。随着集料温度升高，沥青混合料残留稳定度和冻融劈裂强度比先增大后减小，并在180℃时达到最大。     

基于正交设计的沥青混合料抗水损害性能试验研究

针对酸性集料进行其沥青混合料抗水损害性能试验研究,采用正交设计方法,以沥青抗剥落剂品牌、抗剥落剂掺量和水泥掺量作为因素,将各自的3种变化作为水平,以冻融劈裂抗拉强度比作为关键评价指标、浸水残留稳定度作为辅助评价指标,得出提高AC-13C沥青混合料抗水损害性能的优化方案,并对优化方案进行水稳定性能验证,结果表明其水稳定性能良好。     

消石灰粉在排水性沥青混合料中的应用

将消石灰粉、抗剥落剂、普通硅酸盐水泥分别添加到由中酸性集料组成的排水性沥青混合料中,进行沥青黏附性、水稳定性等路用性能的对比试验.结果表明,消石灰粉可替代抗剥落剂,且明显改善沥青的抗剥落性,可用于排水性沥青混凝土路面混合料中,同时对消石灰粉的生产工艺、添加工艺进行了总结.     

就地热再生沥青混合料SYS再生剂最佳掺量确定

文中通过抽提试验分离就地热再生沥青混合料的旧沥青、旧集料,测试了不同SYS再生剂掺量下热拌再生沥青混合料的水稳性能、低温性能、高温性能;分析了SYS再生剂掺量对热拌再生沥青混合料路用性能的影响规律,以合理确定SYS再生剂掺量。结果表明SYS再生剂明显增加了混合料的水稳定性和低温稳定性,一定程度上降低了高温稳定性能;确定依托工程SYS再生剂的最佳掺量为3%。     

低噪声沥青混合料的水稳性研究

沥青路面水损害致使沥青的粘结力丧失、强度下降从而发生路面的破坏。该文通过分析水泥、石灰、抗剥落剂对提高混合料吸附作用的影响和水泥、石灰、抗剥落剂对提高沥青与集料粘附作用的影响和水泥、石灰合理剂量的确定和外掺剂的加入及其施工工艺研究,来研究OGFC-13混合料的水稳定性。     

破碎卵石沥青混合料黏附性改善研究

为了将破碎卵石更好地应用在沥青路面中,对破碎卵石与沥青的黏附性进行了研究。采用破碎卵石、SBS改性沥青、水泥、抗剥落剂等为原材料进行试验,通过浸水马歇尔试验与冻融劈裂试验对其水稳定性进行评价。结果表明:采用SBS+2%水泥+0.3%抗剥落剂的黏附性改善效果最好,沥青混合料的水稳定性能够满足规范要求。