水性环氧乳化沥青的制备及混合料路用性能研究

为了提高乳化沥青胶结料的黏附性,改善微表处混合料的各项路用性能,该文研发了一款新型水性环氧树脂乳化剂,制成水性环氧树脂改性乳化沥青。通过斜剪试验对改性乳化沥青胶结料层间抗剪性能进行分析,采用湿轮磨耗试验、轮辙变形试验、冻融劈裂试验和低温劈裂试验对不同水性环氧树脂掺量下微表处混合料路用性能进行测定,并与3%SBR改性乳化沥青进行对比。结果表明:该文研制的水性环氧树脂能有效提高乳化沥青胶结料的黏附性,相比单纯乳化沥青,掺入6%水性环氧树脂使浸水1h和6d湿轮磨耗值分别降低56%和55%,轮辙宽度变形率达到1.1%,冻融劈裂强度比达到76.2%,与SBR改性剂配合使用能够提高微表处的低温抗裂性能。     

水性环氧树脂改性微表处性能影响及评价研究

为了提高微表处的路用性能,研究利用水性环氧树脂对微表处混合料进行改性,并对其性能影响规律和内在因素进行了研究分析。设计了黏聚力增长试验和冻融湿轮磨耗试验,分别研究水性环氧树脂对微表处混合料强度的发展进程和耐久性的影响,结果表明:微表处混合料的黏聚力发展趋势随水性环氧树脂改性剂用量的变化呈现了不同的特征,并且随着水性环氧树脂用量的增加,微表处混合料的冻融湿轮磨耗比逐渐提高,说明水性环氧树脂对微表处混合料的强度和耐久性具有显著改善作用。     

纤维掺量对纤维微表处混合料性能的影响分析

通过拌和试验、湿轮磨耗试验等,测定不同的纤维掺量下纤维微表处混合料的可拌和时间、耐磨耗性及水稳定性等性能,研究纤维掺量对微表处混合料路用性能的影响规律。结果表明,纤维微表处混合料存在一个最佳可拌和时间,微表处混合料中适量的掺加聚丙烯纤维可以提高混合料的整体性能。     

水性环氧乳化沥青路用性能及其在微表处中的应用研究

为提高微表处路用性能,该文采用水性环氧树脂对乳化沥青进行改性并对改性乳化沥青相容性、微观结构、力学性能、流变性能及其混合料路用性能进行研究。储存稳定性试验表明：环氧乳液与乳化沥青相容性良好;随着水性环氧树脂掺量的增加,改性乳化沥青形成以环氧树脂为骨架结构的趋势;同时,随着水性环氧树脂掺量的增加,乳化沥青与集料黏附性、力学性能得到显著提升,在20%掺量下,黏结强度提高2倍以上,抗剪强度提升1倍以上;流变试验表明：水性环氧树脂能够提高乳化沥青抗车辙性能与弹性恢复率,高温性能得到显著提升。微表处混合料性能研究表明：水性环氧树脂能够显著提升乳化沥青水稳定性能、抗车辙变形性能,在掺量达到20%后,混合料水稳定性和抗车辙性能趋于稳定。综上所述,对于该文中改性乳化沥青体系,建议水性环氧树脂掺量为10%～20%。     

不同纤维掺量对岩沥青微表处应用技术分析

通过对稀浆混合料的拌合试验、粘聚力试验、湿轮磨耗试验、负荷轮粘砂试验,分析了不同纤维掺量对岩沥青微表处混合料路用性能的影响。同时铺筑了试验路段,并对其经济效益以及社会效益进行了分析。结果表明:适量的纤维掺量显著增强了岩沥青微表处混合料的粘聚力和粘稠度,并且纤维对岩沥青微表处混合料的粘附性、抗滑性能、抗变形能力、疲劳寿命等有明显改善作用。     

不同改性剂对微表处性能影响研究

为比较不同改性乳化沥青对微表处性能的影响,从而为改性乳化沥青微表处的应用提供理论支撑,该文自制3种(SBR、SBS和水环氧)改性乳化沥青并将其加入到微表处中,采用1 h湿轮磨耗试验、6 d湿轮磨耗试验、轮辙变形试验分别评价其耐磨、抗水损害与抗车辙性能;采用不同作用次数下的车辙深度评价其长期高温性能;使用车轮加速加载设备对微表处混合料进行长期耐磨性和长期抗滑性试验用于评价微表处混合料的长期耐磨性能和长期抗滑性能。结果表明：水性环氧改性乳化沥青混合料的耐磨性能、抗水损害性能、抗车辙性能均优于SBR改性乳化沥青混合料与SBS改性乳化沥青混合料,且油石比越大,微表处的耐磨性能与抗水损害性能越好;SBS改性乳化沥青混合料的长期高温性能优于SBR和水性环氧改性乳化沥青混合料,水环氧改性乳化沥青混合料的长期抗滑性能优于SBR和SBS改性乳化沥青混合料;而SBR改性乳化沥青混合料的长期磨耗损失低于SBR和水性环氧改性乳化沥青混合料。     

废旧橡胶粉干法改性微表处的性能研究

研究了废旧橡胶粉干法加入微表处混合料的方法,通过系列室内试验对比分析了橡胶粉微表处和普通微表处的水稳定性、抗磨耗性和抗车辙变形性能,评价了废旧橡胶粉掺量对微表处性能的影响,并就所采用橡胶粉的掺量提出了合理的建议.试验结果表明,在微表处混合料中添加废旧橡胶粉可以明显改善混合料在成型后期的使用性能,其混合料的黏附性、抗水损害、抗磨性、抗变形和抗低温裂缝等能力均得到了提高.然而,橡胶粉的掺量不宜过大,根据实际工程情况需要把握,应控制在3%以下,改性乳化沥青用量可提高1%左右.     

聚酯纤维-橡胶颗粒微表处混合料路用性能与降噪特性

为了研究橡胶颗粒和聚酯纤维对微表处混合料路用性能与降噪特性的改善效果,通过常规拌和试验、黏聚力试验、负荷轮车辙试验综合优化聚酯纤维和橡胶颗粒的掺量,进而采用低温SCB试验、剪切疲劳试验研究纤维橡胶微表处混合料的低温性能与耐久性,并选取轮胎振动衰减与室内轨道下滑试验来研究和评价纤维橡胶颗粒微表处混合料的减振与降噪特性,结合实体工程应用情况,验证了聚酯纤维与橡胶颗粒复合添加剂对微表处混合料的抗滑、降噪性能的改善效果。试验结果表明,掺加橡胶颗粒能够延长微表处混合料拌和时间,但橡胶颗粒会对微表处混合料抗磨耗性能、低温抗裂性和抗车辙性能有负面影响,当掺加0.2%聚酯纤维后,微表处混合料各项路用性能与抗疲劳性能明显得到改善,最终推荐复合添加剂的最佳聚酯纤维掺量为0.2%、橡胶颗粒掺量为2%～3.0%;聚酯纤维-橡胶颗粒微表处混合料比普通微表处混合料有更好的路用性能和减振、降低路面的噪声性能,具有较好的性价比。实体工程现场行车噪音实测结果表明,在60、80、100km/h行车速度下纤维-橡胶颗粒微表处路面的行车噪音比普通微表处混合料减小了5.1、4.7、3.6dB,研究成果为改善微表处混合料路用性能和微表处罩面材料降噪技术提供了一种新的选择。     

宝钢转炉滚筒钢渣细集料用于微表处的耐磨耗性能与抗水损害性能研究

对比分析了宝钢转炉滚筒钢渣细集料与石灰岩细集料的理化性质,评价其作为微表处细集料的可行性。采用MS-3型微表处级配中值作为设计级配,以4种不同的钢渣体积掺量(0%、50%、75%、100%)和两种乳化沥青用量(油石比6.15%和6.79%)制作微表处试件,测试其1 h湿轮磨耗值与6 d湿轮磨耗值,试验表明钢渣掺量为100%的微表处试件的耐磨耗性能提升了50%~60%,抗水损害性能提升了85%~95%。     

聚酯纤维-橡胶颗粒微表处混合料路用性能与降噪特性

为了研究橡胶颗粒和聚酯纤维复合添加剂对微表处混合料路用性能与降噪特性的改善效果,通过拌合试验、粘聚力试验、负荷轮车辙试验综合优化聚酯纤维和橡胶颗粒的掺量,进而采用低温SCB试验、剪切疲劳试验研究纤维橡胶微表处混合料的低温性能与耐久性,并选取轮胎振动衰减与室内轨道下滑试验来研究和评价纤维橡胶颗粒微表处混合料的减振与降噪特性,结合实体工程应用情况,验证了聚酯纤维与橡胶颗粒复合添加剂对微表处混合料的抗滑、降噪性能的改善效果。试验结果表明,掺加橡胶颗粒能够延长微表处混合料拌和时间,但橡胶颗粒会对微表处混合料抗磨耗性能、低温抗裂性和抗车辙性能有负面影响,当掺加0.2%聚酯纤维后,微表处混合料各项路用性能与抗疲劳性能明显得到改善,最终推荐复合添加剂的最佳聚酯纤维掺量为0.2%、橡胶颗粒掺量为2%～3.0%;聚酯纤维-橡胶颗粒微表处混合料比普通微表处混合料有更好的路用性能和减振、降低路面的噪声性能,具有较好的性价比。实体工程现场行车噪音实测结果表明,在60、80、100 km/h行车速度下纤维-橡胶颗粒微表处路面的行车噪音比普通微表处混合料减小了5.1、4.7、3.6 dB。     

聚丙烯纤维对微表处混合料技术性能的影响研究

主要研究了纤维掺量对微表处混合料施工性能和路用性能的影响,研究结果表明,聚丙烯纤维的掺加可显著提高微表处混合料的高温稳定性、低温抗裂性以及抗松散性能和抗滑耐久性,基于以上研究推荐聚丙烯改性微表处混合料的最佳聚丙烯掺量为0.1%~0.2%。     

基于外掺法的布敦岩沥青改性沥青微表处室内试验研究

针对微表处等薄层罩面用混合料黏结强度低、在阳光直射下易产生高温变形、耐久性差等问题,该文利用布敦岩沥青作为改性剂,其具有黏度大、抗高温变形能力强等特性,采用外掺法将其加入到微表处混合料中,计算不同布敦岩沥青掺量下的乳化沥青外掺量,通过拌和试验、黏聚力试验、湿轮磨耗试验、负荷轮黏砂试验、车辙变形试验探索布敦岩沥青掺量对混合料施工性能的影响,综合确定布敦岩沥青的最佳掺量,最后采用适合于微表处的抗车辙性能试验和低温抗裂性能试验验证布敦岩沥青改性沥青微表处的路用性能。试验结果表明:相同油石比条件下随着布敦岩沥青掺量的增加,混合料所需乳化沥青外掺量不断减小,外掺最佳用水量不断增加,最佳用水量情况下,混合料的可拌和时间不断减小,但变化幅度不大,黏聚力和耐磨性能随布敦岩沥青的增加先增大后减小,抗变形能力不断增强;添加布敦岩沥青后微表处的车辙深度大幅减小,但低温弯曲变形至少降低12.5%,对低温抗裂性能造成一定负面影响;综合确定外掺法的布敦岩沥青最佳掺量为4%,该研究可在节省乳化沥青成本的基础上提升微表处混合料路用性能。     

废橡胶粉细度对胶粉干法微表处混合料性能的影响

针对废橡胶粉颗粒大小会对胶粉干法微表处性能产生的影响,通过分别掺加40、60、80目废旧胶粉进行微表处室内试验,研究胶粉细度对稀浆混合料的可拌和时间、黏聚力、湿轮磨耗、轮辙变形试验的宽度变化率等的影响。结果表明:添加的橡胶粉越细,微表处稀浆混合料的可拌和时间越短,早期强度越低;达到相同性能时,80目胶粉比40目胶粉干法微表处稀浆混合料的油石比约提高1%~2%;橡胶粉细度为40~60目时,微表处混合料水稳定性、耐磨耗性和抗轮辙变形性最优。     

隧道路面纤维橡胶粉微表处路用性能研究

为隧道路面加铺普通微表处层易出现强度不足、行车噪声大等问题,掺加橡胶粉及纤维对普通微表处性能进行优化,通过抗滑性能及耐久性试验,研究不同纤维种类及掺量下橡胶粉微表处的路用性能。结果表明:纤维的加入,微表处混合料构造深度变化不明显,当纤维掺量大于0.2%时,构造深度随掺量增加呈现逐渐减小的趋势。油石比大于7%,纤维掺量在0.2%~0.25%之间时,微表处混合料的抗磨耗性能、抗车辙性能及抗水损害性能都有明显提高。     

基于橡胶改性沥青技术低噪声微表处混合料耐久性试验研究

探讨了橡胶粉改性乳化沥青用于微表处混合料的可行性,基于室内试验和试验路铺筑研究了橡胶粉改性乳化沥青微表处混合料的施工性能、耐磨耗性能、抗车辙性能、水稳定性、低温抗裂性、降噪性及长期使用性能。试验结果表明,橡胶粉改性乳化沥青微表处混合料工作性能良好,能满足微表处混合料快速开放的要求。橡胶粉改性乳化沥青微表处混合料路用性能良好,其耐磨耗性能和低温抗裂性能优于SBS改性微表处混合料。随着橡胶粉掺量增大微表处混合料吸声系数呈二次函数关系增大,相比SBS改性乳化沥青微表处,在800~1 000 Hz振动频率范围内,橡胶粉改性乳化沥青微表处混合料的吸声系数可增大8%~15%,1 000~1 500 Hz振动频率范围内,橡胶粉改性乳化沥青微表处混合料的吸声系数可增大16%~24%,橡胶粉改性乳化沥青微表处混合料可大幅度降低传统微表处的噪音,具有优良的降噪功能。工程实践表明,橡胶粉改性乳化沥青微表处混合料与旧沥青混凝土路面黏附状况良好,施工性能好,采用橡胶粉改性乳化沥青微表处混合料延长了道路的使用寿命,经济、社会效益显著,具有推广应用价值。     

干湿复合橡胶添加对微表处材料的影响

橡胶粉及橡胶颗粒一般是由废旧橡胶轮胎加工而成。该文通过干湿复合方法制备得到干湿复合橡胶乳化沥青,通过测定改性乳化沥青蒸发残留物的针入度、软化点、延度等,分析橡胶粉对乳化沥青指标的影响。结果表明:随着橡胶粉掺量的增加,乳化沥青蒸发残留物的软化点升高、针入度下降、延度呈现出先升高后降低的趋势;通过对微表处混合料的黏聚力、湿轮磨耗值、负荷轮碾压试验,研究对橡胶粉及橡胶颗粒对微表处混合料的性能影响。结果表明:橡胶粉的加入能显著改善微表处混合料的黏聚力及湿轮磨耗值,但橡胶颗粒的作用则与之相反,随着橡胶颗粒掺量的增大,混合料的黏聚力、湿轮磨耗值先增加后降低;通过对微表处混合料的摩擦系数、构造深度、噪声值测试,研究干湿复合橡胶对微表处混合料长期表面功能的影响。结果表明:橡胶的掺入能一定程度改善微表处材料的表面功能,特别是可以显著降低行车噪声,且长期性能稳定。因此,橡胶粉与橡胶颗粒的掺入不仅可以改善微表处材料的性能,还能降低材料成本,充分利用废旧材料,具有良好的经济效益及环保效益。     

水性环氧微表处路用性能研究

文章针对普通微表处混合料存在的耐磨抗剥落性能弱、抗水损能力差等问题,提出了以水性环氧树脂乳液对微表处进行改性。通过成型混合料试件模拟,研究了水性环氧树脂乳液和混合料油石比对微表处耐磨耗性能、抗水损性能、抗剥落性能及高温抗车辙性能的影响,并掌握了其性能的变化规律。结果表明:水性环氧树脂改性乳化沥青混合料适用于微表处,具有优异的路用性能,应用前景广阔。     

基于灰色关联分析的微表处水稳定性能研究

微表处湿轮磨耗试验是评价微表处混合料抗水损害性能的主要技术指标,文中采用灰色关联分析法分析了不同油石比条件下微表处混合料的砂当量、亚甲蓝值、比表面积SA及粉胶比FB与微表处混合料湿轮磨耗值的相关联程度.结果表明,在较低油石比状况下对微表处湿轮磨耗试验中60 min水稳定性影响最大的因素是合成矿料的比表面积SA与亚甲蓝值,在较高油石比时最大的影响因素是合成矿料的比表面积SA.     

掺加天然沥青的微表处混合料技术性能研究

采用拌合试验、粘聚力试验、小型加速加载试验以及室内噪声测试试验,研究了TLA掺量对微表处混合料施工性能、长期使用性能以及降噪功能的影响,结果表明:随着TLA掺量增加,微表处混合料拌合时间增大,30 min和60 min粘聚力提高;添加TLA可显著改善微表处混合料的抗永久变形能力和疲劳性能,同时TLA的加入可降低路面噪声污染,最终推荐了TLA微表处混合料的最佳TLA掺量为1.5%~2.5%。     

橡胶和纤维在微表处混合料中的适用性试验研究

通过湿轮磨耗试验和负载轮粘砂试验,研究了添加纤维与橡胶粉稳定剂在微表处混合料中的适用性.结果表明:微表处混合料可以通过添加纤维、橡胶粉或者两者的复合稳定剂来增大混合料的用油量;添加了纤维的微表处混合料,其耐磨耗性能有很大提高;橡胶粉用量不宜过多,应控制在5%左右以防止碾压变形;4%橡胶粉+0.02%纤维的复合稳定剂对微表处混合料改善效果较好并可以降低噪声4～5 dB(A).