SBR胶乳改性剂用量对乳化沥青及微表处性能影响

微表处是一种新型的养护技术,改性乳化沥青是微表处的粘结材料,不同的改性剂对乳化沥青改性有较大的差异。本文采用SBR胶乳为改性剂,添加不同类型不同用量的胶乳,以"先乳化,后改性"的工艺制备SBR改性乳化沥青,分析研究SBR类型和用量对乳化沥青蒸发残留物指标及微表处湿轮磨耗、负荷轮碾压、黏聚力影响。     

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。     

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。     

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).     

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。     

高黏微表处的制备及工程应用

针对目前微表处存在的高温性能及与集料黏附性不足等缺陷,优选高黏乳化沥青作为胶结料并制备高黏微表处,采用黏聚力、湿轮磨耗、负荷轮黏砂、拉拔、直接剪切、劈裂、低温抗折等试验评价混合料的破乳时间、成型强度、耐磨、抗车辙、黏结强度、低温抗裂等路用性能,并与SBS微表处、SBR微表处进行比较。实际应用表明,高黏微表处表现出优异的抗滑、抗水损害性能及降噪性能,达到对道路预防性养护的目的。     

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。     

橡胶改性乳化沥青微表处混合料降噪特性与耐久性能

为了探讨橡胶粉改性乳化沥青用于微表处混合料的可行性,基于室内试验和铺筑试验路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具有良好的工作性能,耐磨耗性能和低温抗裂性能均优于SBS改性微表处混合料,并且具有优良的降噪功能。     

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.     

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。     

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。     

乳化沥青微表处混合料耐久性研究

针对影响乳化沥青微表处混合料耐久性能的因素,采用湿轮磨耗试验,对不同配比乳化沥青混合料中的乳化沥青含量、水泥用量和含水率进行了测试,并对显著影响混合料耐久性的因素进行了方差分析,确定了混合料耐久性的变化规律。最后由试验结果得出了耐久性最优时的乳化沥青微表处混合料配合比例。     

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。     

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。     

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。     

废旧橡胶粉干法微表处混合料微观形貌结构表征

为表征废旧橡胶粉干法微表处混合料微观形貌和结构特征,采用正交试验方法分别制作9组不同胶粉掺量、胶粉目数、油石比和级配的废橡胶粉微表处混合料试件,通过扫描电镜测试了试件顶面和切面形貌,分析了掺加水泥和废橡胶粉填料的微表处混合料沥青与集料界面黏附性以及结构特征、橡胶粉和水泥水化产物及沥青胶浆等在微表处混合料结构中分布。结果表明:水泥水化产物与沥青胶浆、废胶粉等相互交织,形成了一种立体网状结构,裹覆在集料周围,将集料紧密地结合在一起,使微表处混合料整体性能得到显著改善。油石比影响废胶粉微表处混合料沥青膜厚度、空间网络结构和黏聚力等;胶粉掺量及细度影响混合料施工和易性及结构密实稳定性;级配影响混合料空间结构、嵌挤密实性和耐久性等;2%掺量40目废旧橡胶粉掺加于油石比8%的MS-3中级配微表处混合料时,空间网络微观结构最优,界面黏结力强,混合料结构致密稳定。     

水泥对微表处路用性能影响的研究

目前,我国的高速路网已经很完善,许多高速公路也已进入维修养护期,沥青路面的养护技术也越来越受到重视。微表处技术自引入国内以来以节能环保、施工方便、造价低、开放交通快、使用寿命长等优势而得到广泛推广。影响微表处混合料的因素有很多,就添加剂水泥这一因素进行了具体的室内试验,并从可拌和时间、粘聚力指标、湿轮磨耗值和低温抗裂性分析总结了水泥对微表处乳化沥青混合料路用性能的影响规律,并对微表处施工工艺提供指导依据。     

水性环氧树脂掺量对微表处混合料技术性能的影响

为改善微表处混合料的高温稳定性、粘结性和耐久性,采用拌合试验、粘聚力试验、湿轮磨耗试验、分散试验和汉堡车辙试验研究了1%~5%水性环氧树脂掺量下微表处混合料的施工性能和路用性能,试验结果表明:水性环氧树脂的掺加可显著改善微表处混合料的抗松散性能,3%环氧树脂掺量可使1 h、6 d湿轮磨耗值分别降低46%、38.7%,随着水性环氧树脂掺量的增加,微表处混合料在水温耦合作用下的抗永久变形能力和水稳定性显著提高,推荐适宜的水性环氧树脂掺量为2%~3%。     

超粘磨耗层与微表处混合料路用性能对比研究

超粘磨耗层是一种新型封层类技术,主要应用于沥青路面养护工程,目前仅在国内部分地区获得试验应用,本文主要基于超粘磨耗层混合料配合比设计,开展超粘磨耗层与微表处混合料路用性能对比研究,研究结果表明:超粘磨耗层冷拌沥青混合料相较于微表处混合料湿轮磨耗值由767.3 g·m~(-2)降低至645.8 g·m~(-2),降低约16%;超粘磨耗层的抗剪强度为0.7MPa,较微表处提升约75%;超粘磨耗层与微表处抗车辙性能相当。     

废旧橡胶粉在再生沥青混合料中的试验及应用研究

基于废旧橡胶与废旧沥青混合料综合再生利用的目的,以橡胶沥青作为新型再生剂,通过室内试验对橡胶沥青的性能及不同旧料替代率下的再生沥青混合料的路用性能进行了研究,并通过工程应用实例对其实际应用效果进行了评价与分析。室内试验表明:基质沥青在掺入一定量废旧橡胶粉后,其软化点上升、延度与针入度降低,且当基质沥青中废旧橡胶粉掺入量为15%时,沥青整体性能最佳;相比于传统再生剂,橡胶沥青作为再生剂掺入后,可有效提高不同旧料替代率下再生沥青混合料的高、低温稳定性,但对水稳定性能改善并不明显,当旧料替代率高于40%后,水稳定性能将发生降低;综合考虑橡胶再生沥青混合料的路用性能,建议工程应用中旧料的取代率为40%。工程应用表明:采用橡胶再生沥青混合料进行路面铺筑后,具有良好的使用性能,实际应用效果优异。