养生作用对硫沥青性能影响分析

硫磺部分替代传统石油沥青用于道路工程建设可减少石油沥青用量,降低施工能源消耗,促进工业废渣中硫磺的回收利用,具有较高的经济和环保价值。为探究硫磺掺量（质量分数）及养生作用对硫沥青（SEA）性能的影响,采用差示扫描量热仪（DSC）验证硫沥青中硫磺的重结晶现象,对养生前后硫沥青的基本物理性能和黏度进行分析,并采用动态剪切流变仪（DSR）和弯曲梁流变仪（BBR）对养生前后硫沥青的流变特性和疲劳性能进行评价,最后借助荧光显微镜（FM）观察养生前、后硫磺在沥青中的微观分布特性。研究结果表明：养生后高硫磺掺量的硫沥青DSC曲线出现吸热峰,硫沥青（特别是高硫磺掺量下）的劲度有所增加,因此对硫沥青进行养生使其性能稳定后再进行相关性能评价更具现实意义;硫磺掺量较低（≤ 10%）时,硫磺主要以溶解硫的形式存在于沥青中起到软化沥青的作用,因此沥青的低温变形能力有所改善,但其高温抗变形能力有所降低;当硫磺掺量较高（≥ 35%）时,硫磺主要以重结晶的形式悬浮在沥青中使沥青变硬,在增加沥青高温抗变形能力的同时也牺牲了其低温抗裂能力;硫磺掺量较低时,硫沥青黏度随着硫磺掺量的增加而降低;硫磺掺量较高时,硫沥青90℃和105℃黏度随着硫磺掺量的增加而增加,但硫沥青120℃和135℃黏度相差不大,同时硫磺加入最高可降低沥青的施工温度达20℃;线性振幅扫描（LAS）试验结果表明,养生后的硫沥青疲劳寿命比基质沥青长,其中35%硫沥青疲劳性能最佳;硫磺掺量进一步增加,硫沥青疲劳寿命缩短至与基质沥青相近;FM分析表明,硫磺掺量不高于5%时,硫磺全部溶解于沥青中,且养生后硫磺未重结晶,相应硫沥青无荧光性;硫磺掺量高于5%时,硫磺在沥青中分布均匀,养生后10%硫沥青中硫晶斑尺寸和面积显著增大,高硫磺掺量硫沥青中硫晶斑面积仅略有增加。     

焦化硫膏改性沥青特性及机理研究

为了探究焦化硫膏对沥青改性的改性效果和机理,对不同焦化硫膏掺量及养护龄期下改性沥青的物理性能、流变性能和红外光谱特性进行分析.结果 表明:焦化硫膏改性沥青的黏滞性、感温性和流变特性均有提高.红外光谱分析发现,改性初期改性剂与沥青发生反应,生成新的物质,属于化学改性;随后,化学反应停止,主要为物理改性.     

岩沥青改性沥青混合料性能试验研究

为探究天然沥青对高针入度标号石油沥青的改性作用,在试验室采用布敦岩沥青对110#石油沥青进行改性,评价了其混合料的高低温以及抗水损坏性能,结果显示:岩沥青可改善沥青混合料的高温抗车辙性能,并且随着岩沥青掺量的增加,改善幅度更明显;较高的岩沥青掺量不利于沥青混合料的低温抗裂性能。当工程中使用时,应当注意岩沥青的掺量并非越多越好,建议结合工程实际使用材料,确定最佳的岩沥青掺量;岩沥青可改善沥青混合料的抗水损坏性能,并且掺量越大,改善效果越好,但使用时必须兼顾混合料的低温抗裂性能。     

基于DIC方法的硫磺改性沥青混合料疲劳断裂试验研究

采用应力控制模式,对不同硫磺掺量(0%、30%、35%、40%)的马歇尔试件进行间接拉伸疲劳试验,使用CCD相机跟踪采集试验过程中的试件疲劳破坏的全过程,利用数字图像相关技术(DIC)和matlab处理试件变形前后中心区域和局部胶浆区域的位移场和应变场,从而研究硫改性沥青混合料的疲劳断裂性能。结果表明:硫磺掺入对沥青混合料的疲劳断裂性能有一定的提高,其中硫磺掺量为35%对沥青混合料的疲劳断裂性能有显著作用,疲劳性能提高3.61倍,硫磺掺量为40%时,疲劳性能提高约2倍,疲劳性能相对35%掺量下降约40%;沥青混合料的疲劳断裂性能取决于沥青胶浆和胶浆与粗集料的界面特性。     

掺加外掺剂后沥青胶浆高低温性能研究

为研究因沥青混合料中掺加外掺剂后对沥青胶浆高低温性能的影响,结合《六盘山地区公路修筑技术研究》课题研究工作,通过进行沥青胶浆的高温针入度、软化点、低温蠕变等3项室内试验,对沥青胶浆使用纯矿粉和掺加外掺剂后试验指标的变化来研究其高低温性能的变化,并提出选择使用外掺剂种类的原则,推荐采用的合理粉胶比和外掺剂剂量。     

再生沥青混合料路用性能试验研究

通过室内试验对不同RAP回收沥青路面材料掺量、不同混合料类型的再生沥青混合料进行了路用性能综合评价,结果表明:使用RAP材料的再生混合料,其高温性能优于新料沥青混合料,低温性能稍逊于新料沥青混合料,RAP掺量越高,低温性能下降越快;再生混合料的水损害抵抗能力主要受沥青混合料类型等因素的影响.应变控制疲劳试验结果表明,再...     

废胎胶粉橡胶沥青性能试验和分析

使用不同目数的废旧轮胎胶粉,按照不同掺量制备橡胶沥青,并对其路用性能进行室内试验.分析了胶粉的掺量和目数对橡胶沥青高温性能、低温性能、温度敏感性和老化性能的影响,认为：随着胶粉的加入,沥青的高温性能、低温性能、温度敏感性和老化性都有不同程度的改善提高;掺量和目数是影响橡胶沥青性能的两个主要因素.     

外掺剂对易密实沥青混凝土性能影响研究

在超薄沥青混凝土研究成果的基础上,提出了新型易密实沥青混凝土路面养护材料.采用不同的外掺剂配制沥青混合料,使用多种室内试验全面评价不同外掺剂对混合料使用性能的影响,试验结果表明掺加外掺剂的混合料总体性能有较大提高.将试验结果与常见的面层AC-13C混合料相对应的指标进行对比,结果表明掺加易密实添加剂和聚酯纤维后,混合料的性能明显好于AC-13C混合料.并对铺筑的实体工程进行跟踪观测,检测结果表明处治后的路段经过长期使用,依然保有很好的服务水平,无新车辙病害出现.     

煤油基温拌降黏添加剂对沥青性能的两阶段影响

由于煤油在沥青中的不稳定存在,为了研究煤油基降黏添加剂对沥青性能的影响,设计了两阶段的分析过程:在拌碾阶段,评价添加剂对沥青黏度的影响,进而确定合理掺量;在服役阶段,由短期老化后沥青的基本技术指标,评价添加剂残留物对服役期沥青性能的影响。分析结果表明:掺加煤油或煤油基添加剂不改变沥青的流体特性并有明显的降黏效果;存在沥青黏度随添加剂掺量而变化敏感性转折区,可以用来确定添加剂的合理掺量。与只使用煤油的对比试验表明:添加剂中的补偿成分可以改善煤油残留对沥青高温性能、温度敏感性及与矿料间的黏附性的不利影响,是煤油基温拌降黏添加剂的必要组成成分。     

石灰掺加方式对沥青混合料水稳定性的影响

为了研究不同石灰掺加方式对沥青混合料全生命过程中水稳定性产生的影响,采用干法和湿法两种石灰掺加方式,分别向混合料中掺加集料质量2%的石灰,并设置空白对照组,对比三种沥青混合料在原状、短期老化和长期老化之后的浸水马歇尔残留稳定度和冻融劈裂强度比TSR的变化情况。研究结果表明:在沥青混合料整个使用过程中,两种石灰掺加方式在改善沥青混合料水稳定性方面效果相当,没有明显差别;以这两种方法在沥青混合料中掺加石灰后,混合料的浸水残留稳定度和TSR都有明显的提高,且短期老化后提升最明显。     

净化路面径流用大孔隙沥青混合料长期性能研究

通过对掺活性炭的大孔隙沥青混合料试件进行多次径流、长期老化和冻融循环试验,研究老化、冻融和多次冲刷对掺活性炭的大孔隙沥青混合料路用性能耐久性和净化效果耐久性的影响.研究结果表明:掺活性炭的大孔隙沥青混合料在模拟年限达到5a的时候净化效率迅速下降,长期老化和冻融循环对掺活性炭的大孔隙沥青混合料的净化效果和路用性能都具有一...     

陶瓷沥青混合料水稳定性分析

为了分析陶瓷粗集料对AC-13沥青混合料水稳定性的影响,使用陶瓷粗集料替代不同比例的玄武岩粗集料,测试不同替代比例下AC-13沥青混合料残留稳定度和残留强度比,并分析了熟石灰和水泥对陶瓷沥青混合料水稳定性的改善效果。试验结果表明:在沥青混合料中掺加陶瓷粗集料会对水稳定性产生不利影响,陶瓷粗集料的替代比例不宜超过40%;使用水泥或熟石灰替代部分矿粉,可以有效改善陶瓷沥青混合料的水稳定性,但是当水泥或熟石灰掺量达到3.0%时,继续增加其掺量对陶瓷沥青混合料水稳定性的改善效果已经不太明显。     

干法橡胶沥青混合料性能试验研究

研究不同粒径不同用量胶粉加入沥青混合料后对混合料的压实和技术性能的影响,通过冻融劈裂试验、车辙试验以及低温弯曲试验来研究其技术性能.结果表明:在沥青混合料中掺加不同的胶粉后,其密度会随胶粉含量的增加而减小,胶粉越细,沥青混合料越难压实.在同一胶粉含量下,掺加粗胶粉沥青混合料的高温抗车辙性能要优于细胶粉,随着沥青用量的增加,混合料的高温稳定性会变差,掺加细胶粉沥青混合料的低温抗裂性能要优于粗胶粉,随着沥青用量的增加,越利于沥青混合料的低温稳定性.掺胶粉后沥青混合料的水敏感性得到明显改善.     

脱油沥青与SBS复合改性沥青的制备与性能研究

采用脱油沥青与SBS复合制备改性沥青,考察了脱油沥青、SBS及稳定剂对改性沥青性能的影响,并测试了脱油沥青与SBS复合改性沥青混合料的路用性能。结果表明,脱油沥青掺量、SBS种类和掺量及稳定剂种类和掺量对改性沥青性能影响显著。综合考虑改性沥青的常规性能,选择脱油沥青掺量30%、线型YH-791H SBS掺量3%、稳定剂硫磺掺量0.2%,该配方下脱油沥青与SBS复合改性沥青混合料具有优异的高温稳定性,其低温抗裂性及水稳定性均满足使用要求。     

再生沥青混合料RAP掺量对使用性能的影响

为了探讨再生沥青混合料的使用性能,对25％、55％和85％的3种不同RAP掺量的热拌再生沥青混合料进行了实验室试验.试验结果与分析表明:再生沥青混合料的最佳沥青用量随着RAP掺量的增加略有减少,在4.79％到4.50％之间.再生沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温性能、渗水性能等技术指标均满足现行规范对新沥青混合料的要求.随着RAP掺量的增加,再生沥青混合料的高温稳定性、水稳定性有不同程度的增强,但低温性能、渗水性能有不同程度的减弱.     

冷拌沥青(油砾石)路面结合料掺配试验研究

根据油砾石路面结合料的技术要求,选取兰炼油浆作为降粘剂;分别在兰炼110号沥青和克拉玛依90号沥青中添加不同比例的油浆,通过实测得出不同掺配比例结合料60℃的运动粘度值,与掺稀降粘理论计算粘度值相比较,证明油砾石路面结合料可以通过掺稀降粘技术实现,油浆可作为轻质溶剂混合到沥青中使用;通过结合料15℃的针入度试验、蜡含量试验和旋转薄膜烘箱老化试验确定油砾石路面结合料油浆与沥青的掺配比例.     

聚辛烯与硫磺复合改性橡胶沥青的性能

为评价聚辛烯与硫磺复合改性橡胶沥青的性能,将不同量的聚辛烯与硫磺掺入橡胶沥青进行改性,并进行DSR、BBR、储存稳定性及弹性恢复试验研究。结果表明:使用聚辛烯与硫磺对橡胶沥青进行复合改性,能改善其高温性能、存储稳定性和弹性恢复能力,且掺量越大效果越好;复合改性后橡胶沥青高温性能应力敏感性降低,但温度敏感性增强;硫磺掺量为0.1%时,复合改性橡胶沥青的低温性能得到改善;建议使用1.5%的聚辛烯和0.1%的硫磺制备复合改性橡胶沥青。     

厂拌热再生SBS改性沥青优化设计方法研究

为了合理地提高旧沥青混合料掺配比例、利于再生沥青路面技术的推广应用,提出了一种综合考虑再生沥青技术性能和经济效益指标要求的再生沥青优化设计方法。结合厂拌热再生SBS改性沥青路面工程,系统地测试了新、旧SBS改性沥青和再生剂不同掺配比例(旧沥青掺量占新旧沥青总量的0%,20%,30%,40%,100%;再生剂掺量占旧沥青的0%,4%,8%,12%)时的再生SBS改性沥青性能指标,并对比单一使用再生剂或新沥青再生与复合使用再生剂和新沥青再生两种测试结果发现,新沥青、再生剂都能够改善旧SBS改性沥青的性能,但单一再生的SBS改性沥青低温性能差,而应用复合再生方式能有效改善再生沥青的低温性能。为确定复合再生时旧沥青与再生剂掺量的合理范围,拟合了再生SBS改性沥青性能指标与旧沥青掺量、再生剂掺量的关系式,并计算了新SBS改性沥青混凝土路面费用与再生SBS改性沥青混凝土路面费用差值随旧沥青掺量、再生剂掺量的变化关系。根据再生SBS改性沥青技术指标要求,确定了旧沥青掺量和再生剂掺量的优化取值范围。指出一般情况下厂拌热再生SBS改性沥青混凝土路面费用明显低于新铺热拌SBS改性沥青混凝土路面费用,旧沥青混合料用量可达42%,突破了《公路沥青路面再生技术规范》的推荐范围。考虑再生沥青性能指标测试误差影响,剔除试验误差后旧沥青混合料用量为35.2%。     

温拌剂对多孔性沥青混合料性能的影响

对高粘沥青掺加两种类型温拌剂后的粘度等沥青指标进行研究,并对掺加温拌剂后沥青混合料的路用性能进行研究.结果表明:在高粘沥青中掺加3％ Sasobit与掺加8％的沸石粉,均能将高粘沥青的施工温度降低15℃左右,3％ Sasobit与8％沸石粉的降粘效果相当;温拌剂对多孔性沥青混合料性能的影响主要在低湿性能方面,对其他性能...     

纤维沥青混合料最佳纤维掺量试验研究

在原材料物理力学性能试验的基础上,利用图解法并经过配合比凋整和优化,得出AC-13 Ⅰ矿料的配合比.在此基础上,通过不同纤维种类、不同纤维掺量下沥青混合料的马歇尔试验,分析纤维种类和掺量对最佳沥青用量OAC、OACmax和OACmin的影响,从纤维在沥青混合料中分散程度出发,得出纤维最佳掺量.进一步通过高温车辙试验,分析纤维增强机理,研究不同纤维种类和不同掺量对沥青混合料动稳定度的影响,从纤维对沥青混合料高温性能的影响特征出发,得出不同种类纤维的最佳掺量.结果表明,不同种类的纤维在沥青混合料中对应着不同的最佳掺量;马歇尔试验和高温车辙试验所确定的沥青混合料最佳纤维掺量具有较好的相关性;最后,建立了考虑基体沥青混合料动稳定度与纤维掺量、纤维类型影响的纤维沥青混合料动稳定度的计算模型.