水煮法定量研究初探

目前国内外对于沥青混合料的抗水损害有多种评价方法,其中评价沥青与粗集料粘附性的水煮法因操作直观简便而多被采用,但也存在试验条件难以控制、评价结果因人而异的缺陷。本研究通过连续测量沥青和粗集料在水中重量的变化对粘附性进行定量评价以改进目前水煮法主观性大的缺点。文中对4种不同类型石料在基质沥青和添加SEAM改性剂后的情况下的粘附性进行了定量分析和评价。结果表明,采用剥落面积百分率和剥落质量百分率能对沥青与粗集料粘附性进行细化区分,剥落质量百分率指标能更有效、全面、细致地评价沥青与粗集料的粘附性。     

沥青混合料水稳性与粘附性实验方法相关性的灰关联分析

用灰关联理论分析了不同的沥青与集料粘附性实验方法与沥青混合料水稳性的相关关系,结果表明在水煮法、水浸法、光电比色法及SHRP净吸附法中,水浸法试验结果与沥青混合料水稳性相关关系最好,而水煮法最差。虽然SHRP净吸附法能够量化评定沥青与集料的兼容性,试验结果与沥青混合料水稳定性相关关系也比较好,但该法试验条件较严格,试验操作亦较复杂。鉴于此,建议在工程中应优先考虑水浸法作为沥青与集料粘附性的评价指标。     

沥青与集料的粘附性及其评价方法

水损害是沥青路面早期损坏的主要原因。在沥青混合料中加入一定剂量的抗剥落剂，能明显提高沥青混凝土的抗水损害能力。通过水煮法、浸水马歇尔试验及其劈裂试验来评价四种抗剥落剂对沥青与集料的粘附性能的改善效果。提出沥青与集料的粘附性的评价方法及其使用抗剥落剂的必要性。     

提高沥青-酸性集料抗水损害的试验研究

针对酸性集料与沥青粘附性差、混合料水敏感性大的难题 ,根据配位键理论采用含铬外加剂处理酸性集料 ,显著提高沥青与酸性集料的粘附性。用强化的冻融劈裂试验评价混合料水损害 ,对比试验说明经过含铬外加剂处理后的酸性集料混合料劈裂强度比提高显著 ,长期抗水损害性能也较好。     

应用拉拔试验评价集料温度对沥青与集料粘附性的影响

集料和沥青之间的粘附性能的好坏是评价沥青混合料抗水损害能力的重要指标,也是沥青混合料形成强度的基础。通过改进的拉拔试验方法,以拉拔力损失率和剥落率两个指标进行粘附性评价,并与沥青混合料残余稳定度建立联系。结果表明改进的拉拔试验能够有效的评价沥青和石料之间的粘附性,同时石灰岩较花岗岩与沥青之间有更好的粘结性能和水稳定性,并随着石料温度的增加,集料吸附沥青效果更好,这对提高沥青和石料粘附性、增强抗水损害能力具有一定的指导意义。     

运用表面自由能理论分析沥青混合料水稳定性

根据表面自由能理论,采用Wilhelmy吊片法和吸附法,可以测得沥青与集料的表面自由能,从而可以计算得到沥青的粘结作用及沥青-集料间的粘附作用。计算结果表明：集料与沥青有一定的配伍性,通过这种方法可以确定沥青与集料的最佳组合;相对于沥青而言,集料具有亲水性;在水的作用下,沥青容易从集料上剥落;老化作用对沥青与集料粘附性影响较大。这些结论与沥青粘附性理论相一致,表明运用表面自由能理论来分析沥青混合料水稳定性是可行的。     

路用抗剥落剂性能浅析

作为改善沥青与集料粘附性的措施，抗剥落剂在道路工程中得到了广泛应用，但其性能仍有待评价。本文从沥青性能的几方面着手对抗剥落剂进行了多种试验评价。结果显示，它对增进沥青与集料的粘附性确有一定效果，但不利于沥青的耐久性     

沥青与集料粘附性指标的研究

通过３种试验方法对７种国产石油沥青粘附性的研究，认为８０℃水浸法辅以标准图片是半定量评定沥青粘附性行之有效的方法。并用该方法以对７种国产沥青和７种不同性质集料进行了对比交叉试验，确定了沥青的粘附性指标，以及不同气候区粘附性等级推荐值。     

青海常见石料与沥青粘附性对比分析

为了给青海省公路路面施工合理选择集料提供依据,沿全省10条国省干线公路调查了75个石料场,将所选择的石料按试验规程的要求制作试验样本进行沥青原样与集料的粘附性试验,进而对比分析了青海常见石料与沥青的粘附性。结果表明大理岩、石灰岩、玄武岩与沥青的粘附性较好。     

沥青抗剥落剂对混合料水稳定性的改善作用研究

通过沥青与集料的粘附性试验以及混合料浸水马歇尔试验与冻融劈裂试验的对比分析发现,采用粘附性试验来评价沥青混合料的水稳定性并不准确,而采用混合料试验评价则较为可靠。试验表明,PA-1型抗剥落剂对沥青混合料的水稳定性有良好的改善作用,而且对沥青混合料的高低温稳定性影响较小。     

长期高温多雨环境下沥青与集料黏附性衰减规律研究

选用2种沥青及3种集料，对单个集料进行不同时长的改进水煮法试验，对松散沥青混合料进行不同时长的改进ASTM D3625水煮法试验。通过扫描电镜试验、能谱分析试验分析集料表面构造和化学成分；通过高温接触角试验，获取拌和温度下集料与沥青的接触特性。结合质量法和图像法，分析沥青-集料的剥落率，探究在长时间高温水煮条件下的沥青-集料黏附性的衰减规律。结果表明：石灰岩与沥青的黏附性最好，砂岩最差；采用SBS改性沥青可有效增加与集料的黏附性，降低沥青-集料黏附性的衰减；水煮时间增长，使用Si元素含量越高、接触角越大的集料，沥青-集料黏附性越差；仅通过水煮样品3分钟来评价样品的黏附性不准确，延长水煮时间并结合质量分析方法可更真实地表征黏附性变化；对长期高温多雨地区，推荐使用石灰岩和SBS改性沥青来提高沥青混合料的抗水损害能力。     

集料含泥量对沥青混合料路用性能影响的试验分析

集料含泥量对沥青混合料的路用性能有很大影响。含泥量过大影响沥青混合料的高温稳定性和水稳定性,影响集料与沥青的粘结强度。通过试验,研究集料含泥量对集料与沥青粘附性的影响、含泥量对混合料高温稳定性和水稳定性的影响,分析含泥量对混合料路用性能影响的机理,提出控制集料含泥量的技术措施。     

抗剥落剂对沥青及花岗岩集料沥青混合料性能的影响

为研究酸性集料花岗岩作为沥青混合料用集料的应用潜力,制备添加抗剥落剂的沥青胶浆和基于花岗岩集料的沥青混合料。基于表面能理论和红外光谱试验（FTIR）,分析沥青与酸性集料的黏附机理,探究沥青与抗剥落剂的化学组成。采用车辙因子、疲劳因子、残留稳定度、劈裂强度比等评价指标,研究抗剥落剂对沥青及混合料路用性能的影响。结果表明：抗剥落剂能改善沥青的高温稳定性和中温抗疲劳性,提高沥青混合料的水稳定性,且抗剥落剂与沥青是物理共存反应;接触角试验的结果定量反映不同集料与沥青的黏附性差异;细集料类型对沥青混合料的水稳定性影响极大,选择石灰岩作为细集料有利于提高花岗岩沥青混合料的水稳定性。     

采用表界面张力理论解析油石粘附效果影响因素

基于材料固-液粘附表界面张力基本理论，采用沥青与矿料界面上的粘附功表征二者粘附效果，分析影响油石粘附效果的影响因素，对盘锦#90沥青，SBS，SEBS，SEAM改性沥青，在不同条件下的表面张力及沥青与花岗岩、玄武岩、石灰岩矿料在不同条件下的接触角进行测试，并对粘附功进行计算。结果表明:混合料制备温度升高，沥青的表面张力降低，油石粘附效果降低；矿料含水或者矿料表面存在浮尘污染后，沥青与矿料的接触角增大，油石粘附效果显著降低；SEBS改性沥青的表面张力最大，沥青与石灰岩矿料的接触角最小；SEBS改性沥青与石灰岩矿料在160℃条件下粘附功最大，油石粘附效果最优。     

抗剥落剂对花岗岩沥青混合料水稳定性的影响

通过粘附性试验、冻融劈裂试验、加速老化-冻融劈裂试验和汉堡车辙试验综合评价了胺类抗剥落剂、非胺类抗剥落剂和石灰对沥青混合料水稳定性能的影响。试验结果表明:1)相比于胺类和石灰抗剥落剂,添加非胺类抗剥落剂的沥青膜完整,能显著改善沥青与酸性集料间的粘附等级;2)非胺类抗剥落剂不仅能提高沥青混合料的抗水损害能力,还能增强其抗老化性能和抗车辙性能。     

沥青路面水损害的病害特征与机理分析

沥青路面水损害病害类型主要包括松散、坑洞和唧浆等，沥青与石料的粘附性不足和混合料空隙率过大是造成沥青路面水损害的主要原因。试验表明，集料泥土污染对沥青混合料水稳性影响显著，沥青混合料的渗水临界空隙率为7．5％。根据试验结果，对现行规范中的某些规定和技术要求提出一些看法与意见。     

花岗岩集料在沥青路面应用研究进展

为改善酸性花岗岩集料与沥青的黏附性,提升其在沥青路面的应用规模,通过文献调研分析了不同抗剥落剂的黏附机理、花岗岩沥青混合料黏附性、水稳定性的评价方法、路用性能以及应用现状。结果表明:黏附性评价方法实现了定性到定量的转变;水稳定性评价以冻融劈裂为主,抗剥落剂对改善水稳定性、高温稳定性以及低温抗裂性能等路用性能效果存在争议;花岗岩集料主要应用于中下面层,未来应从微细观层次、新型复合抗剥落剂、长期耐久性等方面深入研究。     

表面能理论评价沥青与石料抗水毁性能的研究

目前关于评价沥青与石料粘附性的理论大多数计算麻烦,仅适用于做定性分析。本文根据表面能理论建立有水条件下沥青与集料粘附模型,通过粘附模型计算了2种沥青与3种石料有水条件下的粘附功、内聚功并以此来评价沥青与集料界面的抗水毁性能;并通过水煮3 min质量剥落率试验来验证用表面能理论来评价沥青与石料抗水毁性能的可行性。结果表明：水煮3 min质量剥落率与表面能理论计算的粘附功、内聚功等指标保持很好的规律性;说明将表面能理论作为一种定量评价沥青与石料抗水毁性能的标准和方法是可行的。     

煤直接液化残渣对沥青-集料黏附性的影响

为评价煤直接液化残渣（Direct Coal Liquefaction Residue,DCLR）对沥青与集料黏附性的影响,基于表面自由能理论,以SK-90沥青为基质沥青,以石灰岩为集料,利用躺滴法分别测试不同DCLR掺量下（0%、2%、4%、6%、8%、10%,掺量表示DCLR与SK-90质量比,下文同）改性沥青在不同老化阶段（原样、短期老化以及长期老化）的表面自由能,计算不同老化阶段不同DCLR掺量下沥青的黏聚功,以及无水和有水条件下不同DCLR掺量的改性沥青在不同老化阶段与石灰岩之间的黏附功和剥落功,并采用黏附功、黏聚功之和与剥落功的比值作为水稳定性能评价参数来评价沥青-集料间的水稳定性能。试验结果表明：DCLR加入后,随着掺量的增加会提高沥青自身的重均分子量和极性基团含量,从而提高DCLR改性沥青表面自由能中的极性分量、非极性分量以及黏聚功;DCLR改性沥青-石灰岩之间的黏附功、水稳定性能等均随着DCLR掺量的增加而逐渐增加,说明加入DCLR并增加其掺量会显著提高沥青与石灰岩之间的黏附性和水稳定性能,但沥青的老化对DCLR改性沥青-石灰岩之间的黏附性及水稳定性能影响不大。     

沥青混合料耐盐溶液浸蚀性能研究

通过测定盐溶液浸蚀条件下的沥青与集料粘附性、沥青混合料残留稳定度、冻融劈裂等试验,对比分析了不同沥青种类和不同盐溶液浓度对沥青混合料材料水稳定性的影响,并结合化学-力学耦合理论分析了盐分对沥青混合料侵蚀机理。实验结果表明,SBS改性沥青与集料的粘附性及耐盐浸蚀性能明显优于普通道路石油沥青,在沥青中预拌消石灰对改善粘附性作用不明显;Na2SO4溶液对沥青与集料粘附性的浸蚀作用大于NaCl溶液;沥青与集料粘附性破坏属于化学-力学耦合损伤效应;沥青混合料随空隙率的增大,稳定度和残留稳定度降低,但流值变化规律不确定;初始的内部缺陷和损伤会导致沥青混凝土冻融劈裂抗拉强度的较大幅度降低。