复合浇注式沥青混合料铺装性能分析

结合南京长江第四大桥钢桥面铺装工程,基于复合浇注铺装技术,通过贯入度试验和刘埃尔流动度试验确定初始最佳沥青含量,由高温车辙试验和低温弯曲试验确定最佳沥青含量.并通过刘埃尔流动度试验、高温车辙试验、低温弯曲试验、复合件疲劳试验进行路用性能检验.研究结果表明:沥青含量为8.3％的浇注式沥青混合料具有优良的抗老化性能、抗疲劳性能,下层浇注与上层高弹改性组成的复合结构具有优良的路用性能.     

基于不同超热温度的浇注式沥青混合料高温性能

浇注式沥青混合料摊铺温度一般在240℃左右,高温下沥青将发生严重的超热老化,然而超热老化温度对浇注式沥青混合料高温性能的影响规律鲜见报道.对此分别采用静态贯入度和动态贯入度试验对基于超热老化温度的浇注式沥青混合料高温性能变化规律进行了研究.研究结果表明:静态贯入度和动态贯入度均与超热老化温度高度线性相关,随着超热老化温度升高,贯入度值明显下降,并且动态贯入度考虑了改性沥青的弹性恢复能力,数值明显偏小.在通过降低超热温度提高浇注式沥青混合料疲劳性能的同时,必须采取措施解决由于超热老化温度下降导致其高温抗变形能力降低的问题.     

温拌改性剂对浇注式沥青混合料性能的影响性研究

为了对比研究温拌改性剂RH和Sasobit对浇注式沥青混合料路用性能的影响,在油石比为8.5％、9.0％、9.5％的浇注式沥青混合料中分别掺入0、1％、2％、3％的温拌改性剂RH和Sasobit,并通过刘埃尔试验、贯入度试验、车辙试验和低温弯曲试验对浇注式沥青混合料性能进行检测.试验结果表明,RH和Sasobit能有效提高浇注式沥青混合料的流动性,且RH的降黏效果优于Sasobit;RH使浇注式沥青混合料的高温性能稍有降低,而Sasobit能提高浇注式沥青混合料的高温性能;RH和Sasobit均对浇注式沥青混合料的低温抗裂性能有不利影响,其掺量不宜过高.     

石墨烯-玄武岩纤维沥青混合料路用性能试验研究

为了适应季冻区自然气候条件对沥青路面使用性能的特殊要求，克服单一外掺剂对沥青混合料性能改善的不足，选用石墨烯和玄武岩纤维对沥青混合料进行复合改性。在混合料配合比设计的基础上，通过车辙试验、小梁弯曲试验和冻融劈裂试验等对基质沥青混合料、石墨烯改性沥青混合料、玄武岩纤维沥青混合料及石墨烯-玄武岩纤维复合改性沥青混合料的路用性能进行了对比试验研究。结果表明，石墨烯和玄武岩纤维的同时加入极大地改善了沥青混合料的路用性能，在4种沥青混合料中，石墨烯-玄武岩纤维复合改性沥青混合料的高温稳定性和水稳定性表现最佳，低温抗裂性仅次于玄武岩纤维沥青混合料。石墨烯-玄武岩纤维复合改性沥青混合料具有优异的路用性能，可用于季冻区沥青路面工程。     

木质素与橡胶粉复合改性沥青混合料路用性能研究

采用车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验、小梁疲劳试验分别研究了掺加木质素纤维前后橡胶粉改性沥青混合料的路用性能。试验结果表明,橡胶沥青混合料具有较好的高温稳定性,而水稳定性和低温抗裂性略有不足,通过木质素与橡胶粉复配可以提高橡胶沥青混合料的综合路用性能。最后结合工程的经济性和复合改性沥青混合料的综合路用性能,推荐了复合改性沥青混合料的最佳木质素掺量。     

沥青混合料单轴贯入强度及低温小梁弯曲强度影响因素分析

本文通过正交试验方法对影响沥青混合料高、低温性能的几个主要因素:级配类型、沥青膜厚度、模拟老化时间对沥青混合料单轴贯入强度和低温小梁弯曲强度两个路用性能的影响情况进行分析,得出各因素对混合料高低温性能的影响程度大小。     

钢桥面浇注式沥青混合料铺装的性能

根据大跨径钢桥面铺装的使用性能要求,通过流动度试验、贯入量试验、车辙试验、低温极限弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、间接拉伸疲劳试验等系统研究了浇注式沥青混合料的性能。与AC 13I及SMA的对比分析结果显示,浇注式沥青混合料在钢桥面铺装中应用比AC 13及SMA更有优势。     

玄武岩纤维与木质素纤维复合SMA路用性能试验研究

为进一步提高SMA(沥青玛蹄脂碎石)路面的耐久性和使用品质,在SMA沥青混合料中掺入不同比例复配的玄武岩纤维和木质素纤维,采用马歇尔试验方法确定不同复配比例下SMA的最佳油石比,通过车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和低温弯曲试验研究复合纤维SMA沥青混合料的路用性能。结果表明,与单一纤维SMA相比,复合纤维SMA的高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性均有提升;木质素纤维和玄武岩纤维的复配比为1∶1时复合SMA的综合路用性能最佳。     

聚酯纤维沥青混合料路用性能研究及改善机理分析

为了研究聚酯纤维沥青混合料的性能,引入木质素纤维作对比,对两种纤维的技术指标进行检测;通过车辙试验、低温弯曲小梁试验、冻融劈裂试验和四点弯曲疲劳试验对两种纤维沥青混合料及不掺加纤维沥青混合料的路用性能进行研究,并分析其改善机理。研究结果表明掺加纤维能显著地改善沥青混合料的路用性能,且聚酯纤维沥青混合料比木质素纤维混合料具有更优良的路用性能。     

HDP橡胶沥青及其混合料性能评价

高耐久性铺装(HDP)添加剂由主剂与硬化剂组成,有研究表明两者在一定温度下均匀混合发生自催化反应,其产物具有与环氧树脂体系相似的性质。用HDP对橡胶沥青进行复合改性,分析HDP和橡胶粉的共同作用机理。对不同掺量HDP制备的马歇尔试件进行技术指标测试,确定HDP最佳掺量和混合料的最佳配合比。通过室内试验,对HDP橡胶沥青混合料进行车辙试验、低温弯曲试验和冻融劈裂试验,评价其混合料的路用性能,验证了HDP橡胶沥青复合改性效果显著。     

大粒径碎石沥青稳定排水基层混合料设计方法的研究

对大粒径碎石沥青稳定排水基层混合料设计方法进行系统研究,提出排水性大粒径碎石沥青稳定基层级配,通过析漏试验、飞散试验和马歇尔试验确定最初沥青用量,并通过水稳定性试验、高温性能试验和疲劳性能试验,确定最佳沥青用量。     

用于坑槽修补自流平沥青混合料路用性能研究

自流平沥青混合料是修补沥青路面坑槽的可靠材料。本文采用贯入度试验、车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验分别评价不同自流平沥青混合料的静态稳定性、高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性。结果表明：自流平沥青混合料由于由于矿粉含量高,沥青用量大,高温性能普遍较差,仅适合小面积的坑槽修补。高SBS掺量改性沥青,在沥青中形成了SBS网状结构,提高了沥青的劲度和弹性,因此具有良好的抗低温、水稳定性能。由于自流平沥青混合料工艺特性,拌合温度较高,因此应重点考察沥青耐老化性能。     

硅藻土与橡胶粉复合改性沥青混合料路用性能研究

采用了APA汉堡车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验以及小梁疲劳试验,研究了硅藻土与橡胶粉复合改性沥青混合料的路用性能。试验结果表明,在18％橡胶粉掺量下,随着硅藻土掺量的增加,复合改性沥青混合料的高温稳定性增强,水稳定性、低温抗裂性以及疲劳性能提高,且18％橡胶粉＋1l％硅藻土复合后其综合路用性能与4．5％SBS改性沥青混合料相差不大。结合路用性能试验结果,最终推荐了橡胶粉与硅藻土的最佳掺配比例。     

应力吸收层热再生混合料力学性能与路用性能试验研究

RAP中细集料的老化沥青含量大,再生利用价值高,将RAP应用于应力吸收层混合料,可最大资源化提升RAP再生利用价值,降低应力吸收层混合料建设成本。采用车辙试验、小梁弯曲试验、预切缝半圆弯拉试验、复合梁试件扭剪试验、拉拔试验、扭剪疲劳试验、Over Test评价热再生应力吸收层混合料的高低温性能、层间抗剪切性能、抗剪切疲劳性能和抗反射裂缝性能。结果表明：随着RAP掺配比例增大,热再生应力吸收层混合料的油石比降低、高温性能增强,但增大RAP掺量导致热再生应力吸收层混合料低温弯曲应变、断裂能、扭剪强度、拉拔强度、扭剪疲劳寿命和抗反射裂缝性能均降低。在50%RAP掺量下,热再生应力吸收层混合料的动稳定度3 604次/mm,低温弯曲应变4 890με,且Over Test(OT)加载达到了1 200周期,聚合物胶粉复合改性沥青热再生料应力吸收层混合料具有优异的高温韧性和低温延展性与抗反射裂缝性能。     

多聚磷酸以及多聚磷酸与SBS复合改性沥青混合料路用性能研究

采用加速加载试验、三分小梁弯曲试验、冻融劈裂试验、APA疲劳试验分别研究了多聚磷酸（PPA）以及多聚磷酸与SBS复合改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和疲劳性能,结果表明PPA的加入可以改善沥青混合料的高温稳定性和疲劳性能,随着PPA掺量的沥青增加混合料的低温抗裂性和水稳定性变差。SBS的加入可以改善PPA改性沥青混合料的路用性能,在3%SBS＋1%PPA掺量下复合改性沥青的路用性能可达到5%SBS掺量的SBS改性沥青路用性能。     

玄武岩纤维长度对排水沥青路面性能影响研究

为探究应用于排水沥青路面中玄武岩纤维的适宜长度,采用干拌的方式在空隙率为20%的OGFC-13沥青混合料中分别加入3、6、12和25mm不同长度的纤维。首先通过析漏试验确定不同纤维长度下混合料的最佳油石比;接着进行飞散试验、单轴贯入试验、低温劈裂试验、冻融劈裂试验和渗水试验来探究不同长度纤维对沥青混合料性能的影响。结果表明,加入玄武岩纤维后,沥青混合料的性能有所提升,综合分析各项性能后,建议在排水沥青路面中添加长度为6mm的玄武岩纤维。     

不同纤维对复合SMA路用性能的影响分析

针对沥青混合料SMA中纤维的类型进行分析,选用玄武岩纤维、路用矿物纤维和木质纤维素,分别从耐热性、吸油性能、纤维分散程度以及储存性能方面来比较其使用性能。通过马歇尔试验确定不同纤维掺量沥青混合料的最优油石比,并成型试件,开展低温弯拉试验。结果表明:应变能相较抗弯拉强度、最大弯拉应变、弯曲劲度模量,与纤维掺量的关系显著,能较好地反映沥青混合料的低温抗裂性能;得到回归应变能与纤维掺量的3次函数关系式,据此得到导函数为零时对应的纤维掺量为最优用量。     

微表处混合料室内配合比设计方法研究

针对微表处混合料配合比设计,提出了采用拌和试验确定微表处混合料的最佳流体含量和水泥用量,在此基础上采用60℃单轴贯入试验峰值剪切强度确定微表处混合料的最佳乳化沥青用量。进而采用MMLS3加速加载试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验验证了最佳乳化沥青用量的合理性,同时和＂图解法＂确定的乳化沥青用量进行了比较。经室内试验验证,表明该法取得了较好的使用效果。     

双螺杆挤出胶粉与RET复合改性沥青及其混合料性能研究

为解决传统橡胶沥青黏度大、施工温度高、易发生离析沉淀和橡胶粉掺量低的问题,采用微波活化和双螺杆挤出工艺对橡胶粉进行脱硫降解,同时为了进一步解决双螺杆挤出胶粉改性沥青高温性能损失大的问题,提出采用双螺杆挤出胶粉与反应型三元共聚物(RET)复配方案。采用针入度体系指标性能和Superpave沥青胶结料PG分级体系研究了10%、20%、30%橡胶粉复配0.5%、1.0%、1.5%RET改性沥青性能,进而通过三大路用性能试验和实体工程跟踪检测,验证了双螺杆挤出胶粉与RET复合改性沥青混合料路用性能。结果表明,用于TECRM/RET复合改性沥青适宜的双螺杆挤出胶粉掺量为20%~30%、RET掺量为1.0%~1.5%。在此复配方案下,TECRM/RET复合改性沥青的135℃黏度小于3.5 Pa·s、软化点大于65℃、25℃针入度40~60(0.1 mm)、25℃弹性恢复率大于80%、离析软化点差小于3.0℃,高低温PG分级达到了82、-24℃;双螺杆挤出胶粉改性沥青避免了普通橡胶沥青粘度大、易离析等弊端,是一种高低温性能和施工和易性能兼顾的改性沥青产品。相比SBS改性沥青混合料,TECRM/RET复合改性沥青混合料有突出的高低温性能和水稳定性优势。实体工程应用取得了优良的使用效果,研究成果为双螺杆挤出胶粉改性沥青推广应用提供可靠的技术保障。     

复合沥青改性剂路孚8000的路用性能研究

对新型改性剂路孚8000进行了路用性能研究。进行了不同路孚8000掺量的沥青胶结料的针入度试验、软化点试验,对加入路孚8000改性剂后的沥青混合料进行了车辙试验、弯曲破坏试验、疲劳试验和冻融劈裂试验,并对基质沥青混合料、SBS改性沥青混合料和加入路孚8000的沥青混合料进行了模糊评判分析和经济分析。结果表明,路孚8000对于沥青胶结料的感温性、高温性能有较大的提高;加入路孚8000后,沥青混合料的各项路用性能都得到了较大程度的提高,尤其是高温稳定性得到了极大的提高;并且,路孚8000具有较好的经济性。因此,路孚8000适用于高温地区重交通高等级公路沥青路面,具有优良的性价比。