自愈合沥青设计的可行性及评价方法研究

基于沥青材料具有自愈合性能这一事实,该文旨在通过修复时间、温度、聚合物这3个要素,说明自愈合沥青设计的可行性,并提出相应的评价指标(即复数剪切模量、分支和链、自扩散率)与手段(即分子模拟技术、动态剪切试验),为今后的科研和设计提供了很好的理论依据.     

沥青混合料疲劳自愈合特性研究

沥青混合料具有疲劳自愈特性.通过室内四点弯曲疲劳试验,采用“疲劳-愈合-再疲劳”的试验方式和单因素对比分析的方法,探究了养护时间、温度、集料级配及沥青胶结料种类对沥青混合料的自愈合特性的影响,并建立愈合指标函数.结果表明：沥青混合料自愈合效果呈时间依赖性,即随养护时间的增加,自愈合效果增强,且初期愈合速度较快;在一定温度范围内,随温度提高,沥青混合料自愈合效果增强;70#基质沥青混合料的短期自愈合能力优于SBS改性沥青混合料;PA-13型沥青混合料自愈合能力优于AC-13型沥青混合料.同时,从混合料组成特点及沥青微观结构等方面剖析了各因素影响机理.     

EMAA离聚物改性沥青性能研究

本文采用沙林树脂(EMAA)离子聚合物对道路石油沥青进行改性研究,采用高速剪切的方法制备了SBS和EMAA改性沥青样品,进行基本性能指标测试,并试验了EMAA改性沥青的相容稳定性、弹性恢复能力和抗短期老化性能,最后采用多应力蠕变恢复(MSCR)试验分析其高温性能。试验结果表明EMAA改性沥青具有更低的针入度、更高的软化点和60℃动力黏度,且抗短期老化性能明显优于原基质沥青和SBS改性沥青,表明离聚物(EMAA)可以改善沥青胶体的稳定性。MSCR试验结果表明EMAA改性沥青蠕变恢复能力低于SBS改性沥青,但抗塑性变形能力较强,整体高温性能优于SBS改性沥青。     

半柔性沥青混合料高温抗车辙性能研究

车辙是市政道路交叉口路面主要病害之一,提高沥青混合料高温性能可有效减少车辙发生.半柔性路面作为一种新型路面形式,近年来逐渐受到重视.为研究SFP13半柔性沥青混合料的高温抗车辙性能,采用车辙试验、动态模量试验、单轴贯入试验和斜剪试验表征不同抗车辙型路面材料(AC20、Sup20、SMA13、SFP13)抵抗高温变形的能力.结果表明:双网络结构材料SFP13高温指标明显优于其它沥青混合料;嵌挤型级配SMA和Sup20具有较好的抗剪能力;AC20由于加入了抗车辙剂,其动稳定度值较大;沥青混合料高温抗车辙性能与级配有较大的相关性;SFP13半柔性沥青混合料可作为道路交叉口抗车辙路面的理想材料.     

半柔性路面模量特性研究

半柔性路面具有承载力好和抗剪切变形能力强的优点,是解决交叉口、公交站台等路段车辙病害的有效手段。然而由于力学性能的差异,半柔性路面无法完全参照水泥混凝土路面或者沥青混凝土路面设计方法,而建立适用于半柔性路面设计体系的重要工作之一就是分析路面材料模量特性。该文基于室内试验对室内成型试件及取芯试件,进行动态模量、间接拉伸劲度模量、回弹模量测试,并通过落锤式弯沉仪采集路面弯沉数据。试验结果表明：在中温度域范围内,半柔性路面材料与沥青混合料动态模量相近;而在高温低频条件下,两种材料动态模量差异显著。对比回弹模量和弯沉数据发现,半柔性路面模量约为沥青路面模量的两倍,而前者弯沉仅为后者的1/2。研究结果表明：试验方法和加载模式对两种材料模量的影响规律显著不同,路面设计应进一步结合两种路面典型破坏模式选取不同测试条件下的模量参数进行结构设计。     

高抗裂半柔性路面的性能研究与工程应用

试验研究了掺加不同增韧材料的灌浆料对半柔性路面材料高温抗车辙、低温弯曲性能、半圆弯曲抗裂性能的影响规律,并进行了工程试验段的应用。研究结果表明,掺加15%乳化沥青的灌浆料使半柔性路面材料获得高低温性能平衡兼顾的路用性能,实验室抗裂性能比以前技术提升45%,实际道路抗裂能力比以前技术提升2.6倍以上。