不同高模量沥青混合料性能对比

选取煤直接液化残渣(DCLR)、低标号硬质沥青和抗车辙剂作为改性剂,制备3种高模量沥青及混合料,研究3种高模量沥青混合料的静态模量、动态模量、高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性,结果显示:3种改性剂均可提高沥青混合料抗压模量,抗车辙剂改性沥青混合料各项性能优于低标号硬质沥青改性沥青混合料,DCLR改性沥青混合料性能最差。DCLR对沥青混合料的高温性能提升幅度有限,且会降低混合料低温性能,因此DCLR不适合单独作为沥青改性剂使用。     

煤直接液化残渣对沥青胶浆黏弹性能的影响

以SK-90沥青为基质沥青,分别制备粉胶比为1.0、煤直接液化残渣(DCLR)掺量(质量分数)分别为5%、10%、15%、20%下的DCLR改性沥青胶浆和SK-90沥青胶浆。采用动态剪切流变试验和弯曲梁流变试验,对比分析了DCLR对沥青胶浆车辙因子、疲劳因子、蠕变劲度模量和蠕变速率等因素的影响,揭示了DCLR对沥青胶浆黏弹性能的影响规律。试验结果表明:DCLR会显著增强沥青胶浆的高温性能,降低沥青胶浆的低温性能和疲劳性能;DCLR提高了沥青胶浆在高温条件下的弹性及在低温条件下的黏性;在高DCLR掺量下,沥青胶浆的高温、低温和疲劳性能对温度的敏感度极为显著;随着DCLR掺量的增加,沥青及胶浆的适用范围越来越窄;从应用角度考虑,建议DCLR掺量不宜大于10%,沥青及胶浆可适用于沥青路面的中面层。     

DCLR掺量和粉胶比对沥青胶浆性能的影响分析

为了分析煤直接液化残渣(Direct Coal Liquefaction Residue,DCLR)掺量和粉胶比对沥青胶浆性能的影响,进而确定合理的DCLR掺量和粉胶比,对沥青胶浆进行了"二因素四水平"正交设计。利用DSR(Dynamic Shear Rheometer)和BBR(Bending Beam Rheometer)试验,分析了DCLR掺量和粉胶比对沥青胶浆的G*/sinδ(车辙因子)、G*·sinδ(疲劳因子)、m-值(蠕变速率)以及S(蠕变劲度模量)的影响规律。研究结果表明:DCLR掺量和粉胶比对沥青胶浆高温、低温及疲劳性能均有显著影响,且随DCLR掺量增加和粉胶比提高,沥青胶浆的高温性能在不断提高,疲劳性能和低温性能在逐渐下降。同时,发现DCLR掺量对沥青胶浆性能的影响程度远远高于粉胶比对沥青胶浆性能的影响程度,综合沥青胶浆性能变化,当DCLR掺量小于10%、粉胶比低于1.0时,沥青胶浆的性能最为优越。     

水泥对乳化沥青就地冷再生混合料的作用机理研究

为了研究水泥在乳化沥青就地冷再生混合料中的作用机理,评价了不同水泥和乳化沥青含量的就地冷再生混合料路用性能,包括水稳定性、强度性能和高温稳定性。同时,根据扫描电镜测试（SEM）分析了水泥冷再生混合料、乳化沥青冷再生混合料和乳化沥青一水泥冷再生混合料的胶浆表面微观形貌。研究结果表明,水泥的加入从整体上有效地提高了再生混合料的水稳定性、强度性能和高温稳定性。SEM分析表明水泥水化物和沥青形成的胶浆复合物形成的空间立体网格结构在乳化沥青冷再生混合料中具有“加筋”作用,水泥有效地提高了乳化沥青冷再生混合料的路用性能。     

高温和重载对DCLR改性沥青混合料抗变形能力的影响

为了评价煤直接液化残渣(DCLR) 和复合DCLR改性沥青混合料在高温和重载下的抗变形能力, 对级配为AC-20的2种沥青混合料进行多温度(50℃、60℃、70℃)、多荷载(0.7、0.8、0.9、1.0 MPa) 条件下的三轴重复荷载试验, 并对试验数据进行非线性拟合, 提出了能够在高温和重载条件下评价2种沥青混合料抗变形能力的指标, 并利用方差分析法研究了温度和荷载对沥青混合料抗变形能力的显著性影响。研究结果表明: 2种沥青混合料的永久变形随温度和荷载的增大而增大, 流动数、非线性拟合指数分别与温度和荷载呈负相关与正相关, 说明流动数和非线性拟合指数均能反映沥青混合料的抗变形能力, 但2种沥青混合料的流动数的三维曲面在温度为65℃~70℃和荷载为1.0 MPa处有交叉, 说明流动数在高温和重载条件下不能有效区分DCLR和复合DCLR改性沥青混合料的抗变形能力; 在0.05显著性水平下, 2种沥青混合料的抗变形能力对温度的敏感性均高于荷载, 因此, 温度为影响2种沥青混合料抗变形能力的主要因素, 荷载为次要因素; 温度和荷载的非线性拟合指数、流动数分别在0.013和0.113显著性水平下对2种沥青混合料的抗变形能力有显著性影响, 因此, 在试验温度和荷载范围内非线性拟合指数比流动数更适合作为评价DCLR与复合DCLR改性沥青混合料抗变形能力的指标。      

水泥填料对沥青混凝土路用性能的影响研究

尝试采用不同的胶浆填料可以找到改善沥青混合料路用性能的方法,对水泥替代矿粉的胶浆性能采用流变学方法进行研究,并进行混合料的路用性能试验,结果表明,添加水泥作为填料可以提高胶浆的抗车辙因子,提高混合料的动稳定度,改善沥青混合料的高温性能。     

紫外老化作用下PPA/SBR改性沥青胶浆及混合料高低温性能研究

通过高温温度扫描试验、BBR低温蠕变试验对粉胶比为0.6、0.9、1.2的90#基质沥青胶浆、SBR改性沥青胶浆及PPA/SBR改性沥青胶浆紫外老化前后的高低温流变性能进行了研究,利用高温车辙试验及低温小梁弯曲试验对其紫外老化前后的沥青混合料高低温性能进行分析,同时引入沥青胶浆的车辙因子老化指数A_STA、蠕变劲度老化指数S_AI、蠕变速率老化指数m_AI,沥青混合料动稳定度老化指数D_AI、弯曲劲度模量老化指数S_BAI对沥青胶浆及沥青混合料的抗紫外老化性能进行定量分析,结果表明：紫外老化会提高沥青胶浆的高温抗变形能力,而显著降低沥青胶浆的低温抗裂性。而对于沥青混合料而言,紫外老化劣化了90#基质沥青混合料及SBR改性沥青混合料的高温抗车辙性能,提高了PPA/SBR改性沥青混合料的抗车辙性能,而低温抗裂性在紫外老化后均出现了明显下降,但PPA/SBR改性沥青混合料紫外老化前后都具有最佳的低温抗裂性能。说明PPA的掺入有效提高了SBR改性沥青胶浆及沥青混合料的高温抗变形能力、低温抗裂性能...     

半柔性路面基层在干线公路中的应用研究

通过对半柔性路面基层材料试验研究,探讨了乳化沥青-水泥稳定碎石混合料设计、性能试验、半柔性基层路面结构力学分析、施工工艺。结果表明:采用骨架嵌挤级配、振动压实法确定最佳含水量、干湿劈裂强度确定最佳乳化沥青用量的乳化沥青-水泥稳定碎石半柔性混合料设计方法,混合料具有较好的物理、力学性能、高温稳定性、低温柔性、抗疲劳性能;采用乳化沥青-水泥稳定碎石基层代替半刚性基层,可降低路面最大竖向剪应力,提高路面抗裂能力;试验路应用表明乳化沥青-水泥稳定碎石混合料具有均匀性好、易压实的特点。     

乳化沥青冷再生混合料性能研究

文章对不同乳化沥青用量和不同水泥掺量的冷再生混合料路用性能进行比较分析,结果表明,水泥可以提高乳化沥青冷再生混合料水稳定性、早期强度和高温稳定性;水泥用量过高时会导致冷再生混合料变脆,降低混合料的低温抗裂性能;低乳化沥青用量冷再生混合料具有很好的高温抗车辙性能,满足我国再生技术规范中的相关要求。     

填料种类对沥青胶浆及沥青混合料性能影响研究

为研究不同性质填料对沥青混合料路用性能的影响,从沥青胶浆和沥青混合料2个方面,对比分析了水泥、矿粉、消石灰和粉煤灰4种填料对沥青混合料路用性能的影响规律。研究表明:消石灰和粉煤灰替代矿粉均可有效改善沥青胶浆的高温性能,而水泥的效果要低于矿粉的;消石灰填料对提升沥青胶浆的性能和改善沥青混合料的路用性能均要优于其他3种填料,其次是粉煤灰和矿粉填料,水泥填料的效果相对较差。其结论可为类似沥青混合料的填料选择和研究提供参考。     

水泥乳化沥青稳定碎石收缩特性研究

针对当前水泥稳定碎石基层干缩、温缩较大引起的反射裂缝问题,提出了一种抗收缩能力较强的新型基层材料;水泥乳化沥青复合胶浆稳定碎石。分析半刚性基层的收缩机理和水泥乳化沥青稳定碎石的微观结构后,进行了干缩试验和温缩试验,最后利用室内试验结果计算了水泥稳定碎石和水泥乳化沥青稳定碎石两种混合料作为基层应用时的干缩应力和温缩应力。通过分析比较,水泥乳化沥青稳定碎石的干缩应力和温缩应力更小,表明其抗收缩性能更好。能较好地延缓基层开裂。     

粉胶比对橡胶沥青胶浆高温性能的影响研究

填料是影响橡胶沥青胶浆及混合料的重要影响因素,为了研究不同粉胶比对橡胶沥青胶浆高温性能的影响,文章选择石灰岩矿粉作为填料,粉胶比掺量为0.2、0.4、0.6、0.8,胶浆高温性能的评价指标选择破坏温度和零剪切黏度（ZSV）,通过DSR试验对不同胶浆进行研究。试验结果表明：随着粉胶比的增加,橡胶沥青胶浆的破坏温度和ZSV值均逐渐变大,而且增大幅度较大,橡胶沥青胶浆的高温性能得到明显的改善;利用环境扫描电镜对胶浆进行扫描,从微观上分析了橡胶沥青胶浆高温性能的改善机理。     

半柔性路面磷酸铵镁水泥灌浆料路用性能研究

半柔性路面是一种在大空隙沥青混合料(15%～30%)中灌注水泥基材料而形成的一种刚柔并济的路面形式。为了探究磷酸铵镁水泥作为灌浆材料制备的半柔性路面的路用性能,对不同空隙率的大空隙沥青混合料中灌注磷酸铵镁水泥灌浆材料,制备了不同空隙率的半柔性试件,并对其进行了水稳定性、低温抗裂性能以及高温抗车辙性能测试。试验结果表明：随着沥青混合料空隙率的增大,半柔性试件水稳定性及高温抗车辙性能提高,低温性能下降。     

胶浆流变特性对沥青混合料性能影响研究

通过试验研究粉胶比对沥青胶浆流变性能的影响,并进一步分析沥青胶浆对沥青混合料性能的影响。试验结果表明:沥青胶浆的复数模量、车辙因子、劲度模量、蠕变速率与粉胶比存在函数关系;矿粉过多将会给沥青胶浆低温性能、疲劳性能带来不利影响,随着粉胶比增大,混合料动稳定度增大、高温性能增强,但沥青混合料的最大破坏应变减小、低温抗裂性能降低。因此在实际工程运用沥青混合料要充分考虑粉胶比的选择。     

水泥填料对沥青胶结料性能影响应用研究

水泥作为填料可改善沥青混合料的某些性能,为推荐合理的水泥掺配范围,结合实体建设工程进行了试验研究。结果表明:水泥替代矿粉20%~40%,沥青胶浆的高温性能较优;从蠕变劲度S值变化考虑,水泥替代矿粉20%~40%较好,从蠕变斜率m值变化考虑,水泥替代矿粉20%~60%较好,综合考虑认为替代20%~40%对沥青胶浆低温性能改善效果较优;在工程应用中,上面层沥青混合料水泥替代矿粉比例为25%,中面层与下面层沥青混合料水泥替代矿粉的比例为37.5%,均在20%~40%的范围,可较优的改善沥青混合料的路用性能。     

沥青路面基层材料抗裂性能研究

针对沥青路面的抗裂性能,采取重复施加疲劳荷载的方法对材料试件进行疲劳试验。对比分析ATB-25型沥青混合料、AC-25型沥青混合料、水泥稳定碎石及水泥乳化沥青碎石4种常用的沥青路面基层材料的抗裂性能,研究其在动静载条件下的抗裂规律。研究结果表明:4种基层材料中沥青混合料的抗开裂性能较好,其中AC-25型沥青混合料抗开裂性能最好,ATB-25型沥青混合料抗开裂性能次之,水泥稳定碎石的抗开裂性能最差;水泥剂量对水泥稳定碎石类材料终裂次数影响显著,增加水泥剂量使裂缝贯穿速度明显增大。     

RA抗车辙剂对沥青混合料高温性能的影响研究

车辙是沥青路面主要破坏形式之一,它严重影响了行车的安全性和舒适性。通过沥青胶浆DSR模量试验、车辙试验来研究RA抗车辙剂对沥青混合料高温性能的影响,并且与70#普通沥青、PRM改性沥青进行对比,结果表明：添加RA抗车辙剂能显著改善沥青胶浆及其混合料的高温性能。     

乳化沥青冷再生混合料设计与性能评价试验研究

在分析乳化沥青冷再生机理的基础上,在实验室进行了乳化沥青冷再生混合料的设计与性能试验研究,结果显示:(1)乳化沥青冷再生混合料的强度构成仍可采用摩尔-库仑方程表示,但内聚力和内摩阻力在初期和后期对再生混合料强度的贡献不同;(2)偏高的水泥掺量对乳化沥青冷再生混合料的疲劳寿命有不良影响,本次设计的水泥掺量为2%,最佳乳化沥青用量为3.3%,最佳流体含量为8.6%;(3)乳化沥青冷再生混合料具有较好的劈裂强度、抗水损害性能与抗高温变形性能。     

外掺不同纤维的沥青高温性能比较分析

为探究不同纤维对沥青高温性能的改善效果,采用软化点、DSR、MSCR试验对外掺不同掺量的木质素纤维、玄武岩纤维、聚酯纤维的沥青胶浆进行试验。通过分析3种纤维的不同掺量对沥青胶浆高温性能的影响,并通过与沥青混合料的车辙试验相关性分析,验证纤维沥青胶浆对混合料高温性能的影响。试验结果表明:玄武岩纤维对沥青胶浆及沥青混合料的高温性能改善效果最优,纤维的最佳掺量为0.3%,且MSCR测得的Jnr3.2与动稳定度相关性最好,推荐作为评价沥青(胶浆)高温性能的测试方法。     

纤维沥青胶浆剪切性能的DSR试验研究

沥青混合料的剪切性能与路面高温车辙等病害密切相关,对于纤维沥青混合料而言,纤维沥青胶浆的剪切性能将对沥青混合料的性能产生直接的影响。为了研究纤维沥青胶浆的动态剪切性能,在64℃、70℃、76℃3种试验温度下,对不同纤维掺量和粉胶比的沥青胶浆进行了DSR动态剪切试验。结果表明:纤维沥青胶浆的抗剪性能随着纤维掺量和粉胶比的增加而提高,并对矿粉和纤维对剪切性能的作用机理进行了分析;粉胶比与纤维掺量影响结果对比分析表明,胶粉比提高0.3和纤维掺量增加1%对剪切性能的影响近似相同。