对SHRP沥青分级存在问题的探讨

研究表明SHRP的PG分级标准存在着某些不足,对于同一厂家不同标号的沥青结合料可能会认定为同一等级,而工程实践表明同一厂家不同标号的沥青结合料性能并不一致。本文提出了解决PG分级此缺陷的方法,根据不同沥青高低温性能分别进行分析,成功地对两种厂家沥青结合料进行了区分。     

新疆地区常用沥青胶结料PG分级研究

本文选用新疆常用的2种普通基质沥青和2种改性沥青,采用美国Superpave沥青结合料评价方法,确定4种沥青的PG性能等级,分析了4种沥青PG分级指标的差异性。并结合Superpave沥青胶结料规范及新疆地区路面设计中高低温要求,对新疆常用石油沥青进行PG分级,并提出了新疆地区沥青材料选择的依据。     

基于SCB试验的沥青混合料低温性能评价指标研究

研究沥青混合料低温性能评价指标与路面开裂状况之间关系，是合理确定沥青混合料低温性能评价标准的重要依据。为解决传统小梁弯曲试验同现场开裂相关度不高的问题，针对现场不同裂缝间距段落的芯样，引入半圆弯曲试验（SCB）开展混合料低温断裂与抽提沥青BBR试验研究，建立沥青路面开裂间距与沥青混合料断裂能、断裂韧性、劲度模量等指标的关系。从SCB与BBR对比试验可得出结论：改进后的SCB试验能真实反映吉林地区沥青路面实际低温开裂状况；提出了寒区沥青路面低温开裂判定标准；并通过断裂能及断裂韧性等指标的对比分析，提出采用SCB试验的断裂能作为混合料低温性能的评价指标更为合理。研究成果丰富了沥青混合料低温性能评价方法，为完善沥青路面低温抗裂设计提供了技术支撑。     

沥青低温指标与其路用性能的相关性研究

主要研究了低温延度、弗拉斯脆点、弯曲梁流变试验(BBR)、直接拉伸试验(DTT)4个沥青低温性能评价指标与混合料弯曲试验结果的一致性,进而分析了各个指标表征沥青低温性能的适用性,并分析各项指标与混合料性能的相关性。研究表明:低温延度和弗拉斯脆点在表征沥青低温路用性能方面均存在一定的局限性,而BBR试验可以准确表征沥青的低温性能,DTT试验作为BBR试验的有力补充也可以很好地表征沥青的低温路用性能。     

伊朗岩沥青改性沥青高、低温性能及贮存稳定性研究

借助动态剪切流变（DSR）、多应力重复蠕变（MSCR）、低温小梁（BBR）及雪茄管等室内试验,定量评价了伊朗岩沥青改性沥青（IRAMA）的高温稳定性、低温抗裂性及贮存稳定性,并研究了老化作用、应力水平等对IRAMA抗高温变形能力的影响及伊朗岩沥青（IRA）预热温度对IRAMA贮存稳定性的影响。结果表明：（1）IRAMA具有更优的抵抗高温剪切变形能力,且抗永久变形能力对应力水平不敏感,在重载交通工况下,具有显著优势。（2）尽管SBS改性沥青呈现出更明显的弹性特征,但对老化作用及应力水平较敏感,不如IRAMA稳定。（3）IRAMA、70#基质沥青及SBS改性沥青的性能分级分别为PG 76-16、PG 64-22及PG 70-28,可见IRA的掺入能显著提升基质沥青的高温性能,超越SBS改性沥青1个温度等级,而低温性能则较基质沥青削弱1个温度等级。（4）借助常温IRA对基质沥青改性,会明显削弱基质沥青的贮存稳定性,但通过将IRA提前预热至合适的温度（100℃）,可克服上述不足,达到与70#基质沥青相近的贮存稳定性。     

SMA沥青混合料低温性能试验研究

通过对70号基质沥青、SBS改性沥青RTFOT老化后进行BBR试验来评价沥青的低温性能,并对在同一矿料级配和确定最佳油石比及纤维用量的条件下形成的两种SMA- 13沥青混合料进行低温弯曲试验,得到低温性能参数的对比分析,对两种沥青混合料的低温抗裂性能做出评价,以检验该沥青混合料在高等级路面的应用效果,为今后的沥青混合料设计提供参考.     

Sasobit温拌沥青的低温性能评价指标研究

针对当前国内外在评价温拌沥青低温性能指标上的局限性,为更精准地评价温拌沥青的低温抗裂性能,将不同掺量的降黏类温拌剂Sasobit加入到基质沥青中制备温拌沥青,并分别进行旋转薄膜烘箱老化和压力箱老化来对温拌沥青的低温性能评价指标展开了研究。采用沥青弯曲梁流变试验来获得温拌沥青的劲度模量、劲度模量变化率,计算得到低温连续分级温度及k指标。另外,运用Burgers黏弹性模型对BBR试验数据进行参数拟合来获得Burgers模型的4个黏弹性参数,并构建了低温性能综合评价指标J。通过沥青混合料小梁弯曲试验得到温拌沥青混合料的低温弯曲应变能密度,将弯曲应变能密度与各评价指标进行了相关性分析和比选。试验结果表明:温拌剂Sasobit的加入削弱了沥青的低温抗裂性能,这表现为更高的劲度模量、更低的劲度模量变化率、更高的低温连续分级温度、更大的k指标和J指标;Sasobit掺量越高,低温性能削弱效果越显著;利用单一的劲度模量或劲度模量变化率m指标对温拌沥青的低温性能评价存在一定片面性,综合考虑沥青低温变形能力和应力松弛能力的低温连续分级温度、k指标及J指标能更加精确地评价温拌沥青的低温性能。     

宽域沥青路用性能试验研究

通过对比试验，对宽域沥青的各项性能指标进行了测试并按美国SHRP的PG分级指标进行测试，其性能达到PG76-28并满足我国EVA、PE改性沥青的指标要求，具有较好的高温稳定性温度敏感性。通过宽域沥青混合料的配合比设计试验与各项性能测试，表明其高温性能与低温性能都理想。     

基于BBR与FT-IR的沥青胶结料低温性能与抗老化能力分析

为了评价几类沥青胶结料的低温性能和抗老化能力,分别对3种具有代表性的沥青胶结料(基质90#沥青、SBS改性沥青和A型温拌沥青)进行了旋转薄膜烘箱老化(RTFO)和压力老化(PAV)试验。并对老化后的胶结料进行了低温弯曲梁流变仪试验(BBR)和傅里叶红外光谱试验(FT-IR)。试验结果表明:沥青的老化对低温性能有直接的影响,而且温度的降低使这种影响更加显著。BBR试验从不同角度分析验证了SBS改性沥青具有相对最优的低温性能,而温拌沥青则相对较差。长期老化沥青FT-IR试验结论与BBR试验规律具有一致性,证明了微观层面揭示的分子官能团的变化规律与宏观层面显现的低温性能具有良好的对应关系。     

排水性沥青混合料低温性能评价

为了分析排水性沥青混合料低温性能的影响因素及评价方法,首先对3种改性沥青的原样、薄膜老化（TFOT）样品、压力老化（PAV）样品进行常规指标试验、-12℃弯曲流变仪（BBR）试验,评价沥青胶结料的低温性能;然后,对几种沥青成型的排水性沥青混合料进行约束试件温度应力试验（TSRST）,评价排水性沥青混合料的低温抗裂性能,并通过与长期老化试件TSRST试验结果的对比,分析老化对排水性沥青混合料低温性能的影响。研究结果表明：沥青胶结料BBR试验的劲度模量与排水性沥青混合料的TSRST试验结果有很好的一致性;老化后的排水性沥青混合料冻断温度升高、冻断应力减小,低温性能降低;排水性沥青混合料的冻断应力约为密级配沥青混合料的1／3,冻断温度相近,2种类型沥青混合料低温性能相差不明显。     

青藏高原地区高标号沥青及改性沥青高低温性能试验研究

基于青藏高原地区特殊地形地貌、气候环境条件,旨在研究不同温度、频率等因素作用对不同高标号沥青及改性沥青的性能影响,通过DSR试验得到高温抗车辙因子和疲劳因子,以评价高标号沥青的高温稳定性和抗疲劳性能;通过BBR试验得到蠕变劲度和蠕变速率,以评价高标号沥青的低温抗开裂性能。     

岩沥青改性沥青胶结料流变特性研究

针对岩沥青改性沥青胶结料的流变特性,通过动态剪切(DSR)、弯曲梁流变(BBR)、布氏旋转粘度试验,用PG分级评价体系对不同种类、不同掺量的岩沥青改性沥青进行性能测试与分析。动态剪切流变仪和弯曲梁流变仪为建立某时段蠕变曲线和劲度模量提供依据,Brookfield旋转粘度计通过计算剪切速率和剪应力测量沥青高温粘度。试验结果分析表明:加入岩沥青后沥青胶结料的PG高温等级提高、抗车辙因子增大、复数模量指数(GTS)增大、大大提高了沥青的高温稳定性和降低了温度敏感性,且随着掺量的增加变化幅度增大;岩沥青掺量控制在一定范围内,不会对沥青胶结料的低温性能产生大的不利影响。     

基于低温性能的沥青及沥青混合料选择、应用与评价

高寒地区修筑的道路在冬季因常常发生路面结构的温缩开裂破坏，这种低温开裂破坏带来对路面质量、行驶舒适性与路面美观的不利影响，而实践证明沥青材料自身性能对于防治破坏的发生至关重要。为解决低温开裂造成的路面破坏，通过BBR（弯曲梁流变）试验和TSRST（约束应变温度应力试验）对不同沥青材料进行评价分析，并结合施工、经济方面因素，力图找出在高寒地区最为适用的沥青材料。     

纳米膨润土改性沥青SHRP路用性能研究

通过对不同掺量纳米膨润土及SBS、PE聚合物改性沥青的针入度、软化点等技术指标研究,确定了6种改性剂在基质沥青中的最佳掺量.采用DSR、BBR等方法对沥青的高温稳定性、低温抗裂性等路用性能进行研究,并采用SHRP手段对沥青进行分级,基质沥青为PG64-12,纳米增强基质沥青为PG70-12,说明有机膨润土改性沥青具有较...     

利用SHRP结合料规范评价改性沥青的技术性能

采用SHRP沥青结合料规范提出的指标对独山子沥青进行路用性能评定，结果表明：独山子沥青经聚乙烯(PE)、废胶粉以及SBS复合改性后，其粘度均有不同程度提高；独山子沥青符合性能分级指标的PG52-22，独山子沥青掺加正品PE和废胶粉改性后符合性能分级指标的PG64-28，独山子沥青掺加正品PE和SBS后符合性能分级指标的PG70-28，独山子沥青掺加废PE和SBS后符合性能分级指标的PG64-28。     

SBS改性沥青混合料低温性能试验分析与评价

通过不同温度、加载速率的小梁弯曲试验和0℃弯曲蠕变试验评价基质沥青和改性沥青混合料的低温性能。结果表明,沥青混合料低温破坏与温度和加载速率有较大的关系。较之基质沥青混合料,改性沥青混合料的弯曲应变能密度提高,脆化点温度降低,应力松弛速度增大,弯曲蠕变速率提高,这些指标对评价混合料的低温性能有重要意义。     

利用韧性比指标进行改性沥青低温性能评价

为了评价改性沥青低温性能,采用FDT试验进行研究,并将试验结果与沥青常规试验及SHRP试验结果进行比较,验证了FDT试验的可行性。基于FDT试验提出了新的沥青低温性能评价指标韧性比RT/V,然后利用RT/V进行多种不同改性沥青的低温性能评价,并比较常规试验指标及SHRP试验指标。结果表明,利用韧性比指标进行沥青低温性能评价与用常规指标和SHRP指标具有高度一致性,而且FDT试验具有操作简单,设备价格低廉等优点,因此利用韧性比进行沥青低温性能评价具有可行性。同时通过RT/V与BBR试验的m值相关性分析,提出要使得改性沥青具有良好的低温抗裂性能,即BBR试验的m值大于0.3,则要求RT/V不小于5.4。     

高黏改性剂对沥青流变性能的影响

为了更好地将高黏改性剂应用于排水沥青路面和沥青混合料抗车辙设计中,通过在基质沥青中掺加不同种类及不同剂量的高黏改性剂制备高黏改性沥青。将质量分数为4%,8%和12%的3种高黏改性剂掺入基质沥青中,采用DSR和BBR试验分析了高黏改性剂对沥青的高、低温和疲劳流变性能的影响,得出高黏改性剂对沥青PG分级结果的影响规律。结果表明,添加高黏改性剂可显著提高沥青的车辙因子G*/sinδ,且随高黏改性剂掺量的增加G*/sinδ逐渐提高。相对日本TPS高黏改性剂,国产高黏改性剂可更显著提高沥青高温性能。采用国产高黏改性剂制备的高黏改性沥青老化后G*/sinδ提高幅度较大,抗老化能力相对较弱,但随温度提高,老化后高黏改性沥青的G*/sinδ衰变较快;高黏改性剂可降低弯曲劲度模量S,同时也降低了m值,综合来说高黏改性剂降低了沥青的低温流变性能。高黏改性沥青的低温分区取决于m值;不同高黏改性剂及其掺量对沥青的疲劳性能影响不同,一定掺量下TPS和H型高黏改性剂对沥青的疲劳性能具有提高作用,但是R型高黏改性剂对沥青的疲劳性能产生了不利影响。高黏改性沥青的G*/sinδ,G*sinδ,S值和m值随温度的升高呈现指数分布。高黏改性沥青的PG分级结果表明,高黏改性剂的掺入主要改变了沥青的PG分级中的高温分级结果,对低温分级结果几乎无影响。     

高模量与高黏沥青老化前后动态力学性能研究

为研究高模量、高黏沥青老化前后动态力学流变特性,优化性能评价指标,利用动态剪切流变仪(DSR)和弯曲梁流变仪(BBR)对原样、RTFOT和PAV沥青进行了黏弹性能、抗车辙性能、抗疲劳性能及抗裂性能测试.结果表明:储能模量G'、损耗因子tanδ以及延迟弹性恢复指标εp/εL能够准确评价不同类型沥青老化前后力学性能,其中高模量沥青抗车辙能力和延迟恢复抗变形能力最佳,而高黏沥青抗疲劳和低温抗裂能力最优;但沥青抗老化能力基于不同力学流变指标的分析结果而异,对低温指标,高黏沥青优于高模量沥青,中、高温指标则相反.总之,对高模量、高黏等特征性显著的沥青建议选择合理试验参数,增加PAV或延长老化等作用条件,结合主导因素指标进行综合评价.     

改性沥青低温性能评价指标研究

鉴于目前国内外没有公认的、比较合理的改性沥青低温性能评价指标,运用灰色关联理论建立常用改性沥青低温性能评价指标和沥青混合料低温性能的关联性。依据试验中各种评价指标与沥青混合料低温性能关联度的排序结果,得到临界开裂温度与沥青混合料低温性能的关联度最好,接下来依次是SHRP低温分级、粘温系数m和低温损失模量,而沥青的低温针入度、延度和当量脆点、弯曲应变能与沥青混合料低温性能的关联度都较小。结果表明,在评价改性沥青低温性能时,采用粘弹指标比常规指标能更好地反映改性沥青的低温性能。