欧洲岩沥青改性沥青结合料与混合料使用性能的关系

沥青结合料与沥青混合料均属于沥青路面材料,它们的使用性能影响路面的使用寿命。为研究欧洲岩沥青改性沥青结合料和混合料使用性能的关系,制备了掺量为0%、5%、10%、15%、20%的欧洲岩沥青改性沥青和相应的AC-20C沥青混合料,并进行了沥青结合料的常规使用性能试验、Superpave使用性能试验以及沥青混合料的车辙试验、马歇尔稳定度试验、弯曲试验。试验结果分析表明,欧洲岩沥青改性沥青结合料的高温性能与混合料的高温稳定性、欧洲岩沥青改性沥青结合料的-12℃蠕变劲度与混合料的-10℃弯曲劲度模量具有良好的线性相关关系。然而,欧洲岩沥青改性沥青结合料低温性能与混合料低温抗裂性的关系为抛物线关系,有待进一步研究。     

沥青结合料对沥青碎石路面性能的影响

为了分析沥青结合料对沥青碎石路面性能的影响,采用车辙试验、冻融劈裂试验和弯曲试验的方法,研究沥青膜厚度、沥青类型和粉胶比对沥青碎石路面性能的影响.发现沥青膜厚度、沥青类型和粉胶比对沥青碎石路面性能影响显著;随着沥青膜厚度的减小,沥青碎石马歇尔稳定度先增大后减小,高温稳定性提高,水稳定性与低温抗裂性降低;SBS改性沥青较基质沥青的路面性能较好;随着粉胶比的增大,马歇尔稳定度和低温抗裂性先增大后减小,高温稳定性和水稳定性提高.结果表明:沥青膜厚度为9～11μm时,沥青碎石的综合路面性能较好;SBS改性沥青可有效提高沥青碎石的路面性能;粉胶比为0.8～1.2时,沥青碎石的综合路面性能较好;高温地区宜采用SBS改性沥青和低标号沥青,且沥青膜厚度宜为9μm,粉胶比宜为1.0～1.2;寒冷地区宜采用SBS改性沥青和高标号沥青,且沥青膜厚度宜为11 μm,粉胶比宜为0.8～1.0.     

硫磺改性沥青混合料性能及其应用研究

为改善沥青的高温性能,减小沥青路面车辙,提出了用SEAM改性沥青的新方法。为证明SEAM改性沥青混合料在车辆荷载和气候作用下的性能变化,通过室内试验,研究了SEAM改性沥青混合料的马歇尔性能指标、高温、低温稳定性、水稳定性和疲劳性能及影响其性能的因素。现场验证了SEAM改性沥青混合料路面的性能、使用效果和经济性。室内试验结果表明,当SEAM掺量大于20％以后,SEAM改性沥青混合料具有较好的抗车辙性能和抗疲劳性能。与普通沥青混合料路面相比,SEAM改性沥青混合料路面施工工艺和程序与普通沥青混合料相同,但在性能上SEAM改性沥青混合料好于普通沥青混合料,并可以节约一定的工程费用。基于SEAM改性沥青混合料在高温条件下的良好路用技术性能,得出了SEAM改性沥青混合料可以作为气候炎热地区沥青路面设计的一个方案选择的结论。     

再生胶/SBS复合改性沥青再生混凝土抗裂性能研究

为提高再生沥青混合料的抗裂特性,提出采用抗裂性能优良的新型SBS/橡胶复合改性沥青进行RAP料的再生。基于低温弯曲小梁蠕变、约束温度应力及四点弯曲疲劳试验对复合改性沥青、SBS改性沥青的再生混合料进行低温抗裂及疲劳开裂性能研究。结果表明：橡胶的加入可提高再生沥青混凝土的低温及中温抗裂性能,这可能与混合料开裂初期形成的微裂纹扩展至聚合物网络被吸收断裂能量,抑制微裂纹进一步发展有关。进一步分析断裂温度可知,复合改性沥青再生沥青混合料较普通SBS改性沥青的再生混合料可延伸路面的服役温度范围6℃左右,有利于再生沥青混合料在西北寒冷地区的推广应用。     

稳定型橡塑改性沥青混合料的路用性能研究

为研究稳定型橡塑改性沥青混合料的路用性能,在室内试验测定结合料技术性能的基础上,基于马歇尔设计方法,针对橡塑改性沥青进行混合料设计。通过车辙轮碾试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验等室内试验对橡塑改性沥青混合料的路用性能进行评定,并与相同级配SBS、橡胶改性沥青混合料进行对比,分析废旧橡塑改性沥青混合料的路用性能。研究表明:橡塑改性沥青混合料的路用性能能够基本达到甚至超越SBS改性沥青以及橡胶改性沥青混凝土,从而改善沥青混凝土路面的使用性能、延长路面的使用寿命。     

温拌剂沥青混合料的路用性能研究

我国北方寒冷地区,铺筑沥青路面时受温度的影响极大。为了改善沥青混合料在寒区的路用性能,对普通沥青混合料添加DS-TL型温拌剂研究其拌和特性。基于AC-13型沥青混合料矿料最佳级配,确定了其沥青最佳用量,提出了采用温拌剂改性沥青的方案;通过试验对比了热拌沥青和温拌沥青的路用性能试验。结果表明:温拌沥青混合料的拌和温度为130℃,压实温度为120℃,水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性、抗渗性与热拌沥青混合料各项性能均能满足规范要求,路用性能良好。温拌沥青混合料在节约能源、降低污染方面具有显著效果,有利于薄层罩面技术的进一步推广使用。     

国产天然岩沥青及其混合料相关性能试验研究

在70#基质沥青中掺加不同比例的天然岩沥青得到改性沥青,低温延度试验结果显示其延度几乎为0,通过对低温延度断裂力测试,表明断裂力越大低温延展性越差;通过不同掺量岩沥青改性沥青及SBS改性沥青混合料各项性能对比试验,并结合沥青胶结料评价结果,认为6%～8%掺量范围内的岩沥青改性沥青具有较好的高温及水稳定性能,适用于目前路面结构中面层,可以得到与SBS改性沥青混合料相当的路用性能。     

适用于沥青路面的常温浇筑式快速修复材料的研究

该文主要研究一种在沥青混合料路面病害初期,修补路面小范围坑槽的常温浇筑式沥青快速修复材料。以乳化沥青为黏合剂进行混合料常温拌和,利用微波激发效应提升材料温度,促使乳化沥青快速破乳,并在混合料中掺入一定比例的自热矿料促进温度提升速率。研究表明:使用BZ-160慢裂型乳化沥青作为黏合剂,能与集料充分拌和均匀;集料中自热矿料掺量为10%～15%时,可在不影响混合料使用性能的同时保证温度提升速率,在频率为2.45 GHz,输出功率为0.8 kW的微波下10～15 min内混合料温度升高至热拌沥青混合料成型温度且能满足性能要求;由于热传导及微波激发效应,促使靠近修补界面的原有混合料温度升高从而有所软化,通过加热后的碾压作用,修补料与旧路面整体再成型,材料结合良好无明显界面。这种沥青路面修复材料可实现施工现场常温拌和、设备需求量少,整体工艺耗时15～20 min,修复速度快,修复后新旧路面整体结构完整,且不渗水、耐久性能好。     

复合改性UTAC薄层罩面在北京高速公路中的应用

复合改性UTAC薄层罩面是指采用"橡胶+SBS"复合改性沥青作为胶结料、与间断密实级配集料拌和而成的路面预养护技术,其技术特点是在薄层摊铺厚度(≤2.5 mm)条件下具备良好的表面构造深度、优良的防滑减噪性能;同时采用复合改性沥青作为胶结料,使所摊铺薄层混合料的高、低温性能显著提高。该文系统介绍了"橡胶+SBS"复合改性UTAC薄层罩面在北京高速公路预防性养护中的应用,并通过对原路面检测及数据分析针对性地提出复合改性UTAC薄层罩面技术作为养护处治方案,根据北京地区集料开展了配合比设计,通过实体工程铺设,系统评价了复合改性UTAC薄层罩面的施工效果及路用性能。试验检测数据分析表明:复合改性UTAC薄层罩面技术具有良好的施工和易性及优异的路用性能,是一种行之有效的高速公路路面预防性养护技术。     

贵州高速公路长上坡路段中面层沥青混合料研究

贵州省位于云贵高原东部,地形复杂多样,省内高速公路纵坡陡,距离长,沥青混凝土路面车辙病害严重,尤其是长上坡路段。为提高沥青混凝土路面中面层抗车辙性能,寻求适宜于本省气候、交通和经济特点的沥青混合料类型,本研究以旋转压实试验为基础,采用车辙、汉堡车辙、加速加载及冻融劈裂等试验,综合评价SUP20沥青混合料(SBS改性沥青、岩沥青改性沥青、50号沥青、70号沥青以及矿物纤维)和SMA20改性沥青混合料,在不同温度、荷载条件下的抗车撤性能和抗水损性能,研究表明Sup20粗级配在添加改性沥青、岩沥青改性沥青及50号沥青时具有良好的抗车辙性能和水稳性,高温重载长上坡沥青混凝土路面沥青高温性能可采用PG70标准,宜通过70℃车辙试验和汉堡车辙试验来准确评价沥青混合料的抗车辙性能。     

胶粉改性沥青混合料动荷载力学响应分析

为研究动荷载作用下胶粉改性沥青路面实际的力学响应,依托“全域路面加速加载试验研究”课题,设计不同掺量胶粉改性沥青与混合料试验方案,采用全域路面加速加载试验设备评价路面结构受力变形,通过加速加载试验获取实测动态应变响应数据,研究各结构层应变响应规律。结合有限元数值模拟,基于所编写的加载程序,研究变温条件下胶粉改性沥青路面各层的动力响应情况。结果表明：采用微观测试、马歇尔试验与SHRP试验分析得到70#沥青改性所用的废胶粉最佳掺量;试验分析得到胶粉改性沥青混合料性能技术参数;借助全域路面加速加载试验,构建有限元模型,对比分析了不同路面结构、不同轴载作用次数下的车辙变形规律。     

聚氨酯材料在路面工程中的应用进展

聚氨酯是一种新型的路面铺装胶结材料。为推动聚氨酯在路面工程中的应用,基于文献中的试验数据,对国内外最新研究内容进行了总结。从聚氨酯与沥青的相容性、沥青性能试验和水对聚氨酯改性沥青性能的影响等方面探讨了聚氨酯改性沥青的性能。从高温车辙试验、低温弯曲小梁试验和水稳定性试验等方面探讨了聚氨酯改性沥青混合料和多孔隙聚氨酯碎石混合料的路用性能,并研究了聚氨酯橡胶颗粒混合料的除冰性能、吸声减振性能。综述分析表明:聚氨酯可降低沥青的针入度值,提高沥青的延度值和软化点。动态剪切流变试验和弯曲蠕变劲度试验结果表明:聚氨酯可提高沥青的高温和低温性能;在聚氨酯改性沥青制备过程中加入适量的水可使沥青间氢键更加牢固,沥青的性能得到改善。路用性能试验表明:聚氨酯改性沥青混合料的动稳定度优异,低温性能也得到了改善,但水稳定性能一般;多孔隙聚氨酯碎石混合料的高温性能、水-热性能和抗疲劳能力较好,但水稳定性和抗滑性能需要提高;随着聚氨酯掺量的增加,聚氨酯橡胶颗粒混合料的动稳定度、劈裂荷载、残留稳定度增加,飞散损失值下降;因聚氨酯和橡胶颗粒具有一定的弹性,聚氨酯橡胶颗粒混合料的除冰性能、吸声和减振性能优越。最后,对今后研究方向给出了一些建议。     

不同结合料对沥青混合料路用寿命的影响

为了降低沥青路面建设成本,提高沥青路面使用寿命,该文研究不同黏合材料改性沥青的性能及其混合料的路用性能。采用红外光谱分析仪(IR),对不同黏结剂的微观结构进行了分析。通过马歇尔试验优化配合比,得到橡胶粉的最佳用量为18%,最佳油石比为7.3%;分析不同黏合材料的沥青混合料的路用性能,结果表明:相比于SBS改性沥青混合料,ARAC-13橡胶沥青混合料的路用性能更好,而细度为20目的橡胶沥青混合料的抗疲劳性、水稳定性高于40目的橡胶沥青混合料。最后,通过跟踪采用不同黏合材料铺筑的沥青混合料试验路面,分析路面损坏状况指数PCI变化趋势。     

高原冻土地区AC-13C沥青混合料配合比设计与试验研究

该文针对高原冻土地区公路路面的主要病害问题,通过马歇尔试验确定AC-13C沥青混合料配合比并对其路用性能进行试验研究.依托国道109线那曲至拉萨公路改建工程,结合AC-13C改性沥青混合料在不同油石比和矿料级配条件下进行了最佳配合比设计;采用浸水马歇尔试验、低温弯曲试验、车辙试验、冻融循环试验等研究了沥青混合料的水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性、耐久性及抗渗水性能等路用性能;并铺筑试验路段进行路面厚度、平整度和弯沉检测,验证了使用该配合比厂拌沥青混合料的实际路用性能.结果 表明:II0-A级沥青配合当地集料进行混合料配合比优选设计,得到最佳油石比为5.0％,沥青用量为4.76％,空隙率为4.6％.该配合比下沥青混合料各项技术指标满足规范要求,并在试铺阶段效果良好,满足高原冻土地区公路路面性能要求.     

天然岩沥青改性沥青路面抗车辙性能分析

分析了天然岩石沥青改性剂的作用机理,通过车辙试验和动态蠕变试验研究了岩沥青改性沥青混凝土的高温性能,并采用有限元分析计算了岩沥青改性剂对沥青路面结构抗车辙性能的影响。研究结果表明:岩沥青改性剂可提高沥青混凝土的模量,使混合料的动稳定度值和蠕变模量得到大幅提高,明显改善了沥青混合料的高温性能;与普通沥青路面结构相比,岩沥青改性沥青路面结构的抗车辙变形能力可提高20%。     

橡胶粉与抗剥落剂复合改性沥青性能正交试验

随着水泥混凝土路面罩面工程增多,为保证其路面沥青混合料的强度和耐磨性能,选用花岗岩作为沥青混合料的骨架结构比较有利,但是由于花岗岩与沥青黏附能力较差,将抗剥落剂和橡胶粉加入沥青后得到的复合改性沥青能充分发挥材料各自良好性能。通过对该复合改性沥青的高温、低温等性能的正交试验,确定了该种沥青的掺配工艺。     

高耐流动性沥青混合料评价方法及评价指标与车辙关系分析研究

在重载道路沥青路面中,上面层或上、中面层采用高耐流动性沥青混合料。近年来聚合物改性沥青Ⅱ型、Ⅲ型作为耐流动性混合料的胶结料虽然得到普遍应用,但在对混合料性能有明确要求的工程中,有必要对采用聚合物改性沥青的热拌沥青混合料动稳定度的适用性进行评价。该文对改性沥青混合料耐流动性评价方法和评价指标与车辙的关系,采用日本土木研究所和日本道路建设业协会联合研究的"路面及路面用胶结料性能评价"课题成果进行分析。     

老化后橡胶沥青混合料高温性能研究

通过橡胶沥青混合料、复合橡胶沥青混合料和SBS改性沥青混合料对比试验,研究了3种混合料的老化性能以及老化后高温性能。结果表明:橡胶沥青混合料的老化性能和老化后的高温性能优于复合橡胶沥青混合料和SBS改性沥青混合料。该研究结论可以解释实体工程中橡胶沥青混合料路面在长期使用过程中高温性能并不比SBS改性沥青混合料路面差的工程现象。     

基于高模量剂和Terminal blend橡胶沥青复合改性技术耐久性高RAP掺量热再生混合料性能研究

为突破高RAP掺量厂拌热再生混合料RAP掺配比例低、低温性能、水稳定性和耐久性差的技术瓶颈,以法国高模量沥青混合料性能评价体系为依托,基于Terminal blend橡胶沥青与高模量剂复配技术进行了Terminal blend与PR.S复合改性沥青性能试验、Terminal blend与PR.S复合改性50%RAP掺量热再生混合料EME2设计、车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验,及MMLS1/3和四分点加载疲劳试验,研究了TB+高模量复合改性沥青用于高RAP掺量热再生混合料的可行性和耐久性。试验结果表明,12%TB+0.6PR.S、18%TB+0.6PR.S、22%TB+0.6PR.S 3种TB胶粉改性沥青与高模量剂复配方案下改性沥青的高低温性能均可达到甚至优于SBS改性沥青,工程实践中可优先采用18%TB+0.6PR.M复合改性方案掺配比例来改善沥青混合料的高低温性能。基于TB与高模量复配技术所生产的耐久性高RAP掺量热再生混合料具有沥青用量高、模量高、空隙率小、抗车辙性能和抗疲劳性能优良的技术特点;Terminal blend橡胶沥青与高模量剂复合改性高RAP掺量热再生混合料抗高温、重载条件下的剪切变形能力和剪切疲劳破坏强度均优于SBS热再生混合料,TB与高模量复配方案是改善高RAP掺量热再生混合料耐久性和极端气候条件下耐候性的有效途径。     

BRA改性沥青混合料的室内试验研究

以布敦岩沥青作为改性剂,70号基质沥青作为基础沥青,进行试验室内的布敦岩沥青改性沥青的生产制备,对AC-13C和AC-20C2种代表性级配沥青混合料的技术性能进行了试验研究,并对3%BRA最佳掺量的改性沥青混合料进行力学性能试验。结果表明:1BRA的掺入对沥青混合料高温性能和水稳定性的改善效果明显,不同矿料级配组成对BRA改性沥青混合料的路用性能影响较大;2低剂量BRA的掺入对沥青混合料低温抗裂性能的改善效果并不明显;33.0%BRA最佳掺量下改性沥青混合料的各项力学性能比基质沥青混合料有了大幅度的提高,适用于各气候地区公路路面结构层的铺筑。