基于多应力蠕变恢复试验的醋酸纤维改性沥青蠕变特性研究

为了研究掺加不同来源醋酸纤维改性沥青的蠕变特性,选择4组醋酸纤维掺量制备醋酸纤维改性沥青,测试两种醋酸纤维改性沥青的针入度和软化点,并利用动态剪切流变仪进行多应力蠕变恢复试验,测试50℃时0.1kPa和3.2kPa两种应力水平的剪切应变,对比分析两种醋酸纤维不同掺量改性沥青的恢复率和不可恢复柔量。结果表明:随着醋酸纤维掺量的增加,改性沥青的针入度减小,软化点增大;掺加回收醋酸纤维改性沥青其剪切应变大于掺加原始醋酸纤维的剪切应变;掺加原始醋酸纤维改性沥青的恢复率均大于掺加回收醋酸纤维改性沥青,而不可恢复柔量的变化规律则相反。     

基于多应力重复蠕变恢复试验的活性橡胶改性沥青胶结料高温性能评价

为研究活性橡胶添加剂对沥青胶结料高温性能影响的变化规律,该文通过多应力重复蠕变恢复试验,并结合传统的沥青高温评价指标,对掺加活性橡胶的沥青胶结料进行高温性能评价。研究结果表明:活性橡胶能够显著提高基质沥青的软化点和60℃动力黏度;降低沥青胶结料的不可恢复蠕变柔量Jnr,提高平均应变恢复率R;活性橡胶能够显著提高基质沥青的高温性能,不可恢复蠕变柔量Jnr、平均应变恢复率R与沥青的高温性能相关性较好,多应力重复蠕变恢复试验能较好地评价沥青胶结料的高温性能。     

高温条件下SBS改性沥青重复蠕变恢复试验研究

应用重复蠕变恢复试验,改变加载次数、温度、应力水平等试验条件,分析比较了基质沥青和3种SBS改性沥青在高温条件下的黏弹性能变化规律。结果表明：随着温度的升高,沥青蠕变劲度的黏性成分Gv明显减小;在有限样本条件下,沥青低应力水平的Gv值与同温度SHRP指标G＊/sinδ具有很好的相关性;SBS改性沥青的线黏弹范围小于基质沥青;SBS改性沥青在线性和非线性区域的高温性能存在差异,只有根据实际路面的受力特点选择合适的指标才能得到准确的评价结果。     

多级应力重复蠕变恢复试验应用于沥青高温性能评价

选用8种不同种类的沥青材料,按照AASHTO TP70-13(2013)所规定的多级应力重复蠕变恢复试验(MSCR)进行了一系列试验。通过试验发现,在温度-Jnr双对数坐标下,沥青的不可恢复柔量与温度具有明显的线性关系,改性沥青与基质沥青相比表现出更为复杂的高温力学行为;另一方面,改性沥青的不可恢复柔量差Jnrdiff远大于基质沥青,按照AASHTO MP19-10(2013)中关于Jnrdiff不大于75%作为交通量等级划分指标对于某些改性沥青并不适用,该指标的应用值得商榷。     

基于重复蠕变恢复试验的改性沥青延迟弹性研究

改性沥青在高温状态下有着复杂的流变性能。文中借助动态剪切流变仪,选择旋转薄膜短期老化（RTFOT）前后的2种普通沥青及4种改性沥青进行高温状态下的重复蠕变恢复试验,并根据中国实际情况,在60、70℃温度水平及120、300Pa应力水平进行100次加卸载,从应力、温度、老化等方面分析改性沥青与普通沥青的延迟弹性变形的区别,以评价改性沥青的高温性能。     

基于DSR试验的TLA改性沥青高温性能研究

根据SHRP研究成果,利用动态剪切流变仪来测试TLA改性沥青老化前后的车辙因子,进而评价沥青的高温性能。结果表明,掺加TLA后,对比70号基质沥青,同一温度下,TLA改性沥青的车辙因子增大明显,高温性能得到改善,并且掺量越多,高温性能越好。     

基于MSCR试验的SBS改性沥青高温性能研究

沥青胶结料的评价体系中,采用针入度评价体系和PG高温分级方法,往往出现某改性沥青能满足规范要求,但现场仍然会出现严重的车辙病害。针对这种不足,在红外光谱试验基础上,结合重复蠕变恢复试验特点,采用多应力重复蠕变恢复试验(Muti-Stress Creep and Recovery,MSCR)法分析指标评价沥青高温性能的适宜性和准确性。     

基于MSCR试验的橡胶改性沥青高温性能

为了准确地反映橡胶改性沥青的高温性能,采用多重应力蠕变恢复(MSCR)试验对橡胶改性沥青的高温性能进行评价。研究结果表明:随着胶粉掺量的增大,橡胶改性沥青的不可恢复蠕变柔量J_(nr)呈减小趋势,变形恢复率R呈增大趋势。R对温度的敏感性较低,J_(nr)对温度的敏感性较大,增大胶粉掺量能够减小J_(nr)对温度的敏感性。AASHTO M332-14标准中的J_(nr)分级指标不适用于所有改性沥青,其适用性应视具体的改性剂而定。     

基于重复蠕变试验的沥青老化高温性能研究

采用重复蠕变试验对基质沥青和SBS改性沥青的高温性能随老化程度的变化规律展开研究。结果表明,SBS改性沥青和基质沥青的累积应变随老化程度的增加而减小,Gv值随老化程度的增加而增大,两种沥青的高温性能都随老化程度的增加而增强;SBS改性沥青表现出更好的高温抗变形性能和弹性恢复能力;SBS改性沥青的累积应变和Gv值随老化程度的变化幅度小于基质沥青,表明SBS改性沥青具有更好的抗老化性能。     

基于MSCR试验的BRA改性沥青高温性能分析

为了更好地评价BRA改性沥青高温性能,对BRA掺量不同的改性沥青、SBS改性沥青进行了常规震荡剪切试验(DSR)和多应力蠕变恢复试验(MSCR),对比分析BRA改性沥青高温性能,并利用车辙试验验证BRA改性沥青混合料高温性能.结果 表明:PG高温性能分级难以准确区分不同种类沥青高温性能;BRA的掺入能显著增强沥青的高温...     

基于MSCR试验的SBS改性沥青高温性能评价

对不同老化程度的SBS70#改性沥青进行多重应力蠕变恢复试验(MSCR),结果表明:随着温度的增加,老化前后SBS70#改性沥青的Jnr呈现出增大的趋势,而R则呈现出减小的趋势;Jnr对应力的敏感性较高,而R对应力的敏感性较低;当试验温度为58℃和64℃时,老化前后SBS70#改性沥青的Jnr0.1和Jnr3.2值随着...     

基于MSCR的SBS、SBR改性沥青蠕变恢复特性研究

在高温高速剪切条件下制备3%、4%、5%、6%掺量的SBS、SBR聚合物改性沥青,测试沥青的常规性能指标;基于多应力蠕变恢复试验(MSCR),研究聚合物改性沥青在100 Pa和3 200 Pa应力条件下的应变特性;采用灰色关联度方法分析沥青常规性能指标与平均应变恢复率R(P)和平均不可恢复蠕变柔量Jnr(P)的相关性。结果表明,在基质沥青中掺入SBS、SBR均能够有效改善沥青的路用性能,使沥青的针入度降低,软化点、延度、弹性恢复增大;加入改性剂后沥青的R(P)增大,Jnr(P)减小,SBS改性剂能够增大沥青复合模量中的弹性成分,进而提高沥青的蠕变恢复能力,SBR改性沥青的柔性变形能力优于SBS改性沥青;聚合物改性沥青在不同应力条件下的蠕变规律具有显著差异,在低应力条件下的蠕变恢复能力更强;聚合物改性沥青的常规性能与其平均应变恢复率R(P)和不可恢复蠕变柔量Jnr(P)具有良好相关性,可以采用蠕变性能指标来评价聚合物改性沥青的路用性能。     

重复蠕变试验评价沥青高温性能的研究

为评价改性沥青的高温性能,该文通过重复蠕变试验方法与路面实际荷载-变形响应模型比较发现,重复蠕变试验能够考虑沥青延迟弹性对高温性能的影响,累积应变与混合料高温性能相关性较好,证明累积应变能够较好地评价普通沥青及改性沥青的高温性能。     

采用SPT试验研究改性沥青混合料的高温性能

通过美国国家公路合作研究计划项目(NCHRP)9-19简单性能试验(Simple Performance Test,简称SPT)的3个关键测试参数即沥青混合料动模量(/E*/)、重复加载永久变形(流动数)和静态蠕变(流变时间)的试验分析,研究SBS、PR、RS 3种改性沥青混合料的高温稳定性能,说明SPT是简单实用、经济有效的沥青混合料性能评价方法,可用于沥青混合料的设计和验证。     

基于单轴静载蠕变试验的AC-13高温性能影响研究

采用单轴静载蠕变试验对AC-13沥青混合料的高温性能影响因素进行研究,分析不同级配、温度及荷载对AC-13高温性能的影响。结果表明,沥青混合料在加载过程中会经历瞬时变形、弹性恢复和黏性流动3个阶段;采用级配1成型的混合料在同一条件下的劲度模量高于采用级配2和级配3成型的混合料;荷载一定时,AC-13沥青混合料的劲度模量随温度升高而降低,残余应变比则相反;温度一定时,AC-13沥青混合料的劲度模量和残余应变比均呈上升趋势,但不同级配混合料的增长速度不一致;级配是显著影响沥青混合料高温稳定性的因素之一。     

PPA&SBS复合改性沥青高温性能试验研究

为了研究不同掺量PPA和SBS复合改性沥青结合料高温性能,进行沥青三大指标试验以及动态剪切流变试验(DSR),并将复合改性沥青性能与SBS改性沥青进行对比。实验结果表明:不同掺量的PPASBS复合改性沥青高温性能均随温度升高而下降,且在温度大于52℃以后不同沥青高温性能相差不大,同种沥青高温性能降低趋于平缓;SBS2.0%+PPA0.5%和SBS3.0%+PPA1.0%两种复合改性沥青中,综合考虑路用性能及性价比后,高温性能最接近于SBS4.0%单独改性沥青的是SBS2.0%+PPA0.5%复合改性沥青,可在满足技术要求的前提下作为SBS4.0%单独改性沥青的替代。     

聚合物改性沥青细观结构及高温性能试验研究

针对包括内蒙古在内的西部地区常用的3种聚合物改性沥青（胶粉改性沥青、SBS 改性沥青及复合胶粉改性沥青）,利用扫描电镜（SEM）对比观察了废胶粉和 SBS 改性剂、普通沥青及3种改性沥青的微观结构形貌,发现两种改性剂均具有网状结构,3种改性沥青中橡胶粉及 SBS 改性剂都与沥青融合性良好;利用针入度粘度指数 P VN和粘温指数 VTS对3种改性沥青的感温性进行了评价,发现胶粉改性沥青具有最小的温度敏感性;利用动态剪切流变试验,通过研究复数剪切模量 G*及相位角δ随温度及频率变化的规律并利用改进的车辙因子对3种改性沥青的高温性能进行评价,得出胶粉改性沥青具有最好的高温稳定性,其次为复合胶粉改性沥青,并且从改性沥青微观结构的角度出发解释了3种改性沥青温度敏感性与高温变形性能存在此种规律的原因。     

高温裂解胶粉改性沥青的低温性能试验

为了研究高温裂解对胶粉改性沥青低温性能的影响,在不同加工温度和加工时间下分别制备9组高温裂解胶粉改性沥青,并以不同改性沥青样品在甲苯中的溶解度表征胶粉的裂解程度。通过比较各样品的5℃延度值、经差示扫描量热法(DSC)测试得到的玻璃化转变温度Tg以及低温弯曲梁流变(BBR)试验在-24℃的蠕变劲度模量S,考察了加工温度和加工时间对胶粉改性沥青低温性能的影响规律。研究结果表明:当胶粉掺量(质量分数)为30%时,在230℃及250℃下加工样品的溶解度随加工时间的延长有逐渐增大的趋势;在270℃下加工样品时,由于轻质组分受热剧烈挥发,导致样品的溶解度随时间的延长呈现先增大后减小的趋势;在230℃下,高温裂解胶粉改性沥青样品的低温性能随着加工时间的延长先提高后降低;在250℃及270℃下,随着加工时间的延长,高温裂解胶粉改性沥青样品的低温性能逐渐降低;与传统橡胶沥青加工工艺相比,在一定的加工时间范围内,胶粉的高温脱硫裂解有利于进一步提高胶粉改性沥青的低温性能;9组高温裂解胶粉改性沥青样品中,250℃下加热搅拌1 h的样品低温性能最好,其次为230℃下加热搅拌2 h的样品。     

基于重复蠕变试验的阻燃沥青胶浆高温性能

采用重复蠕变试验,利用Burgers模型对各沥青胶浆的蠕变过程进行模拟,从胶浆的蠕变劲度黏性成分Gv、累积应变γacc和蠕变柔量等方面分析了不同阻燃沥青胶浆的高温性能表现.结果表明:纤维和复合阻燃剂的加入均会增大阻燃沥青胶浆的Gv并降低γacc,3种复配比例的阻燃沥青胶浆中M-FR1和M-FR2的Gv值相等且最大;而M-FR1沥青胶浆的γacc最小;其次是M-FR2.这两种阻燃沥青胶浆高温性能均要优于常规掺量下的木质素纤维沥青胶浆.蠕变柔量分析结果表明,M-FR2阻燃沥青胶浆的瞬时弹性变形柔量JE和延迟弹性变形柔量JC占总柔量的百分比之和最大,高温抗变形能力最强.综合各阻燃沥青胶浆的蠕变力学特性,推荐复合阻燃材料的最优复配比例为15％矿物纤维+6％复合阻燃剂(即M-FR2).     

多材料复合改性沥青混合料性能试验研究

沥青及沥青混合料高、低温稳定性是影响沥青路面使用性能的重要因素,国内外在提高沥青混合料高、低温路用性能和高、低温性能评价方法方面开展了许多研究工作。本研究在改性沥青混合料中寻求二次添加1种或2种材料通过某种工艺复合而成的复合改性沥青混合料,通过复合材料的再次相互作用下,实现季节性冰冻区公路车辙、裂缝减小和控制的目的。