纳观尺度沥青相态力学特性老化行为

选取原样、短期老化和长期老化的基质沥青与SBS改性沥青为研究对象, 利用原子力显微技术的定量纳米力学(QNM)性质功能模块测试了沥青纳观相态的力学性质; 利用Nano Scope Analysis软件对沥青相态力学图像进行量化分析, 重点分析了相态模量和黏附力这2个指标; 采用细观力学领域中的Halpin-Tsai模型研究了沥青多相态力学性质的复合行为, 并探究了纳观尺度沥青相态力学特性的老化行为。分析结果表明: 基质沥青中蜂形相态和基质相态的纳观模量分别集中在600.0和18.3 MPa, 纳观黏附力分别集中在10.3和18.6 nN; SBS改性沥青中蜂形相态和基质相态的纳观模量分别集中在899和35 MPa, 纳观黏附力分别集中在30.2和38.4 nN; 对于基质沥青, 原样、短期老化和长期老化沥青的复合模量分别为111、138和187 MPa, 复合黏附力分别为16.7、14.3和4.2 nN; 对于SBS改性沥青, 原样、短期老化和长期老化沥青的复合模量分别为158、313和547 MPa, 复合黏附力分别为32.2、35.0和15.8 nN; 沥青纳观相态结构中, 蜂形相态属于高模量、低黏附力相态, 而基质相态属于低模量、高黏附力相态; SBS改性沥青的相态模量与黏附力显著高于基质沥青; 随着老化程度的增加, 沥青相态的力学性质发生变化, 且不同相态的老化行为存在显著差异; 采用QNM技术可有效辨别纳观尺度沥青相态的力学特性, Halpin-Tsai模型可用于量化沥青相态力学性质的复合行为。      

堤顶道路冷再生混合料力学强度影响因素研究

为深入探讨堤顶道路冷再生基层混合料力学强度不足的问题,通过室内制备试件,研究了旧料掺量、水泥用量、纤维类型及掺量对堤顶道路冷再生基层混合料力学强度的影响。结果表明:当旧料掺量从60%增加到90%,冷再生基层混合料劈裂强度从0.89 MPa降低到0.61 MPa,降低幅度达31%;与未掺水泥堤顶道路冷再生基层混合料相比,掺5%水泥的堤顶道路冷再生基层混合料的马歇尔稳定度、劈裂强度至少可分别提高33%、21%;与不掺纤维冷再生混合料相比,掺0.4%聚酯纤维的冷再生混合料力学强度至少可提高10%;根据力学性能最优原则,同时考虑材料经济性问题,建议冷再生混合料中水泥掺量为1.5%,旧料掺量为70%～80%。     

国产PE/PP复合粒子高模量外掺剂增强效果试验研究

利用AC-20C型沥青混合料,分别掺入以日本和国产PE/PP复合粒子为原料的高模量外掺剂,与掺入法国PR-Module高模量外掺剂的改性沥青混合料路用性能进行比较,分析了几种高模量外掺剂的技术性能差异,论证了以国产PE/PP复合粒子为原料的高模量外掺剂的性能优势,进一步阐述了采用国产PE/PP复合粒子原料生产高模量外掺剂对高速公路建养施工的适应性及其对环保的贡献。     

温拌再生混合料配比设计及压实温度试验研究

进行温拌再生混合料AC-16配比设计,确定其级配组成比例及再生剂、温拌剂掺量,并以此AC-16再生混合料制作试验试件,确定最佳压实温度,最后分析RAP掺量对温拌再生混合料压实温度的影响程度。研究结果表明:AC-16温拌再生沥青混合料的最佳油石比为3.7%,再生剂的最合适掺入量为老化沥青的7%,温拌剂的最合适掺量为沥青的0.6%;温拌再生沥青混合料125℃压实温度下的各技术指标都符合相关规定的要求。RAP掺量控制在40%以下更有利施工中混合料质量的控制。