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。      

4mm DSR试验与BBR试验评价沥青低温流变性能比较研究

为更便捷、使用更少沥青样品来评价沥青低温流变性能,美国提出了使用DSR动态剪切流变仪和4mm(或8mm)平行板夹具的新的试验方法,称为4mm DSR试验。为验证该方法的有效性,基于4mm DSR试验方法并采用8mm平行板,评价不同种类沥青的低温流变性能,同时采用BBR试验进行比较。结果表明4mm DSR试验数据与BBR试验有较强线性相关性,且试验结果离散性更小,可以作为低温性能评价的补充试验。试验结果说明,30#沥青低温性能有限,而50#沥青的低温流变性能与70#及SBS改性沥青接近。     

EVOTHERM温拌混合料温度控制研究

采用AC-13、AC-20两种级配，研究Evotherm温拌沥青混合料在不同施工成型温度下的性能变化规律，提出最佳施工成型温度在115～125℃，室内试验最佳拌合温度为125℃，最佳成型温度为120％，并进行了试验路验证。其在河南驻泌高速公路温拌试验段中上面层的成功应用，表明该温度控制指标是合适的。     

考虑第二次压密的乳化沥青冷再生混合料室内试验方法研究

冷再生沥青混合料在常温下摊铺和碾压,空隙率较大,性能方面不能达到热拌沥青混合料(HMA)的标准,一般被用在路面结构中的基层或下面层中,其上还须加铺一定厚度的HMA以满足道路使用的要求。在冷再生层上摊铺HMA时,HMA高达150~170℃的高温,会将冷再生层加热,加之施工机械和车辆荷载等作用,致使冷再生层会被进一步压实,称之为冷再生层的"第2次压实"过程。对现场冷再生层钻芯取样后发现,摊铺HMA前后的冷再生芯样的空隙率相差可达3%。现有冷再生混合料设计方法对这一现象并未考虑,导致冷再生层在实际施工过程中出现了严重的压密性车辙。提出在进行冷再生混合料设计时,应该考虑不同施工季节以及第2次压密过程的影响,并对现有试验方法进行了必要的改进。     

沥青路面罩面设计方法综述

近20a来，我国高等级公路建设发展迅猛，在公路里程不断增长的同时，也面临着严峻的养护任务，其中罩面是公路管理部门最为关心、也是应用最为广泛的一种养护措施。对现阶段国内外主要的沥青路面罩面设计方法进行了简要的介绍，并对其优缺点进行了较为全面的分析。     

非均布轮载下沥青路面结构层厚度变化时的力学响应分析

轮胎与路面的接地形状更接近于矩形,且对路面的作用力也呈现出非均匀分布.采用三维有限元分析工具,分析了不同的沥青路面结构、不同的车型,当路面结构层厚度变化时的力学响应变化规律.     

沥青路面结构行为方程中材料影响系数的确定方法

沥青路面的结构行为方程为基于性能的沥青路面结构设计方法奠定了良好的理论基础,但先前的研究仅较好地考虑了荷载、环境和结构等因素对沥青路面使用性能的影响,而对材料因素的影响考虑得较为粗略。鉴于材料影响的复杂性,论文从较为宏观的角度通过改性沥青和普通沥青结构行为方程和现场疲劳方程的建立给出改性沥青影响系数与改性-普通沥青寿命比值的关系,从而利用此关系以及通过试验获得的改性沥青和普通沥青混凝土的疲劳方程即可确定结构行为方程中的材料影响系数。     

考虑热压实过程的乳化沥青冷再生混合料设计方法研究

考虑热拌沥青混合料铺筑对冷再生层的＂热压实＂作用,室内试验采用＂两次击实＂的成型方法成型马歇尔及车辙试件;理论分析了土工击实法确定冷再生混合料最佳总水量的不合理性,并推荐采用美国再生沥青协会（ARRA）建议的先由经验初试总水量确定最佳乳化沥青用量,再根据空隙率确定最佳总水量的方法;通过工程实例和试验分析,中国规范中推荐的15℃劈裂强度和干湿劈裂强度比确定最佳乳化沥青用量的方法存在不足,推荐采用40℃马歇尔稳定度指标确定最佳乳化沥青用量,而15℃劈裂强度指标作为性能测试指标之一;采用-10℃低温小梁试验测试了冷再生混合料的低温性能。     

高速公路不同车道车型组成分析

文中就高速公路不同车道(涵盖四车道、六车道和八车道)上不同车型的组成特点进行了研究,给出了几条有代表性的高速公路上不同车型(共七大类)的组成比例,为基于性能的沥青路面结构设计方法中的标准轴次和车辆运营费用的统计奠定了良好的参考基础。有了不同车道的车型组成比例,可方便地实现按车道设计路面结构。文中最后给出了设计示例。     

基于荧光显微镜的SBS改性沥青显微相态分析

采用金属制小盛样皿浇注成型制备显微观测样本,在荧光显微镜100倍放大倍数下,观测实验室新制备SBS改性沥青、室温存放2个月的SBS改性沥青及不同厂家提供的成品SBS改性沥青显微相态。观测结果表明：在荧光显微镜下,改性剂的分布形态清晰可见,并且 SBS掺量为4%~5%时,微观上可以达到两相连续的最佳共混状态;随着存放时间的延长,当 SBS掺量大于3%时,改性沥青网状结构逐渐形成,这种网状结构会由于SBS改性剂吸附沥青分子中的油分充分溶胀、发育及分散到沥青中,基质沥青的组分发生重组,从而形成共混体系的空间网状结构。对于不同厂家的成品改性沥青,由于加工工艺和相容性等原因,微观相态存在明显的“聚结”现象,也就是宏观性能表现的“离析”现象。