基于Superpave设计方法的橡胶沥青混合料老化特征研究

通过模拟施工过程中橡胶沥青及橡胶沥青混合料短期热老化,并对橡胶沥青混合料经短期老化后的体积指标与性能指标进行分析研究,从而确定橡胶沥青混合料的短期老化特征。研究结果表明:橡胶沥青经163℃烘箱加热老化后,其相对密度与177℃粘度随着老化时间延长逐渐增大;橡胶沥青混合料经163℃烘箱短期老化后体积指标出现明显变化,空隙率变大,沥青饱和度降低,并导致混合料的水稳性与低温性能下降,高温性能提升。     

基于长期老化作用的再生混合料路用性能试验研究

高RAP掺量的再生沥青混合料的长期路用性能成为当前沥青路面再生技术关注的焦点。在室内设计85%RAP掺量的再生沥青混合料,采用长期烘箱加热法在85℃烘箱加热5 d和10 d对其进行模拟老化,然后采用动态蠕变试验、半圆弯曲试验和冻融劈裂试验对再生混合料的路用性能进行评价,结果表明:长期老化作用下,再生混合料的抗车辙性能增强,低温抗裂性能和抗水损害性能下降;与新沥青混合料相比,再生混合料在长期老化作用下具有较大幅度的抗车辙性能提升和低温抗裂性能下降,其抗老化能力较差。如何进一步提升再生混合料的长期路用性能还需要更多的研究和探索。     

老化对沥青路面疲劳性能的影响

为探究老化对沥青混合料疲劳性能的影响,建立更为合理的沥青混合料疲劳方程,采用烘箱对沥青混合料试件在163℃条件下进行了不同时间的老化,并采用UTM材料试验机对不同老化时间后的沥青混合料试件进行了疲劳试验,建立了各自的疲劳方程;采用老化方程对沥青混合料经过不同时间老化后的疲劳寿命进行了拟合,得到了考虑沥青老化的沥青混合料疲劳方程,并提出了考虑老化的沥青路面疲劳寿命预估方法和步骤。研究结果表明,沥青混合料的疲劳性能受老化的影响显著,在对沥青混合料进行疲劳设计时应考虑沥青老化对其的影响。     

沥青高温老化机理研究

该文介绍一项沥青高温老化机理的试验研究。采用旋转薄膜烘箱在高于160℃环境中快速老化沥青试验是研究沥青高温老化的主要途径，具有简单、高效及快捷等特点，但这种方法没有模拟低于160℃高温老化情况，存在测试温度范围窄、真实性偏弱等缺点。采用普通烘箱老化沥青，研究与分析120—180℃不同温度、不同时间沥青质量损失的情况，发现低于160℃的温度条件下，沥青老化以轻质组分挥发为主，质量损失可高达1．5％；高于160℃条件下，轻质组分与”吸氧”化学反应同时存在，且温度越高，“吸氧”反应越剧烈。     

温拌沥青混合料及其结合料短期老化后的水敏感性

为了探究温拌沥青混合料(WMA)及其结合料短期老化后的水稳定性,制备了Evotherm温拌沥青混合料(Evotherm-WMA),并将其放置于烘箱中进行3种时间(2,4,8 h)与温度(112℃、129℃、146℃)组合条件下的短期老化。采用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验研究了Evotherm-WMA经过不同条件老化后的水稳定性;同时,采用躺滴法检测了经过短期老化后的Evotherm-WMA中提取的沥青结合料与3种测试液体的接触角,得到了老化沥青结合料的表面能。结果表明:EvothermWMA成型初期的水稳定性比热拌沥青混合料(HMA)差;经过一定的老化时间与老化温度后的Evotherm-WMA的水稳定性可以达到或超过HMA;Evotherm温拌沥青结合料的表面能随着老化时间与温度的增加而增加;Evotherm-WMA的浸水马歇尔残留稳定度与其结合料的表面能有较强的线性相关性。     

沥青混合料微波加热替代烘箱加热可行性研究

选用3种沥青混合料加热方法,并与原样进行对比,试验结果表明:采用微波技术对沥青混合料进行加热,加热时间短,材料受热均匀,且加热后的混合料各项性能指标非常接近原样水平,采用微波技术替代烘箱对沥青混合料进行加热是可行的.     

层状双氢氧化物改性沥青及其混合料的疲劳特性研究

该文研究了层状双氢氧化物(LDHs)对沥青混合料疲劳特性的影响和几种LDHs质量比改性沥青的不同老化水平(薄膜烘箱老化试验和紫外老化)下的性能。薄膜烘箱老化(TFOT)和紫外老化(UV)分别用于模拟沥青短期现场热氧老化和长期现场紫外光老化。通过动态剪切流变(DSR)和间接拉伸疲劳试验分别评估了LDHs对其改性沥青及其混合料疲劳特性的影响。结果表明:采用LDHs能够改变应力控制模式下沥青的疲劳特性。改性沥青混合料与基质沥青制备的沥青混合料相比具有更佳的疲劳性能。采用LDHs作为沥青改性剂能够提高沥青路面的服务寿命。     

沥青混合料二次加热方法比选

沥青混合料试验过程中,常常不可避免的要对其进行二次加热。选用四种沥青混合料二次加热方法,并与即拌即用方法进行对比。试验结果表明,采用微波技术对沥青混合料进行二次加热,不仅加热时间短,能耗低,材料受热均匀,且加热后的混合料各项性能指标非常接近即拌即用水平,采用微波技术替代烘箱对沥青混合料进行加热是可行的。     

基于微波加热的沥青混合料路用性能研究

选用3种沥青混合料加热方法进行试验,并将其与即拌即用方法进行对比。结果表明,采用微波技术对沥青混合料进行加热,加热时间短,材料受热均匀,且加热后的混合料各项性能指标非常接近即拌即用水平,故采用微波技术替代烘箱对沥青混合料进行加热是可行的。     

温拌沥青短期老化温度与老化性能研究

分析老化温度对温拌沥青性能的影响,采用黏温曲线以及控制空隙率的方法,探索温拌沥青的最佳拌和温度,从而确定温拌沥青的最佳薄膜烘箱老化温度为154℃.采用154 ℃评价温拌沥青的老化性能较高,可以在较低温度下施工,拌和出的沥青混合料性能满足相关指标要求,较为节能且环保.     

不同类型高黏剂多孔沥青混合料路用性能对比

多孔沥青路面的大空隙特征使其承受更加严峻的老化作用,尤其对抗飞散和抗开裂性能的要求更加严格,所以采用两种类型高黏剂进行改性。其中一种在生产过程中掺加了偶联剂。为了对比两种类型高黏剂的效果,首先测试了多孔沥青混合料的常规路用性能。此外将新拌多孔沥青混合料置于烘箱中保温模拟运输过程中的短期老化现象,并基于飞散试验推荐了保温时间。最后对两种类型高黏剂的多孔沥青混合料经短期老化和长期老化后飞散损失和破坏应变进行了对比。试验结果表明:多孔沥青混合料的飞散损失随保温时间延长而不断增大,在保温5～6h后增幅明显变快,推荐180℃保温5h作为模拟运输过程中短期老化的试验条件;在高黏剂中掺加偶联剂,改善了多孔沥青混合料的各项路用性能指标,尤其是抗老化性能。     

温拌沥青混合料的可压实性及路用性能研究

通过马歇尔试验,研究了温拌剂对沥青混合料压实效果的影响。研究表明:在达到相同的压实效果前提下,温拌沥青混合料能够显著降低沥青与石料拌合温度及成型温度,降温幅度约25℃度左右;采用短期烘箱养生老化对2 h与4 h短期养生进行研究;并与普通热拌沥青混合料相比,对其沥青混合料的路用性能进行评价。不仅摊铺温度、拌合温度可降低25℃左右,同时还具有与普通热拌沥青混合料相同甚至更好的路用性能。     

石油沥青关键技术指标研究

文章研究了高温指标软化点、60℃动力粘度对沥青混合料高温性能的影响以及动力粘度对水稳定性的影响,提出提高薄膜加热试验温度的方法判定沥青的老化程度,建议沥青在163℃薄膜加热的损失小于0.3%。     

热老化后的纤维沥青混合料性能试验

通过使用强制通风烘箱使纤维沥青混合料试件高温热老化来模拟纤维沥青混合料在施工中受到的热老化,进一步通过间接拉伸试验、冻融循环试验和疲劳试验测试热老化后试件的间接拉伸强度、冻融间接拉伸强度比、动态劲度模量和疲劳寿命。试验结果表明：热老化后,纤维沥青混合料间接拉伸强度稍增大,水稳定性变差,动态劲度模量增大,疲劳寿命降低。     

沥青混合料浸水马歇尔试验方法改进研究

针对沥青混合料浸水残留稳定度超100%的现象,开展了改性沥青和基质沥青在水浴(60℃、48h)和空气浴(60℃、48h)中的老化试验研究,并提出了改进的浸水马歇尔试验方法。结果表明:沥青在水浴和空气浴条件下老化程度排序为:短期老化>空气浴老化>水浴老化>原样;现有的浸水马歇尔试验无法排除沥青老化对稳定度的影响,造成残留稳定度经常超过100%,试验结果失真,无法客观评价混合料水稳定性;改进的浸水马歇尔试验采用稳定度损失率来评价水损害程度,指标含义明确,对不同类型的混合料均适用。     

高等级公路沥青混凝土路面老化系数对力学性能影响研究

在-15℃和-35℃两种温度条件下,对SMA-16沥青混凝土进行温度小梁弯曲试验,分别研究了老化时间、低温对SMA-16沥青混凝土弯拉性能的影响,同时在两种温度条件下,对比分析了SMA-16小梁试件的破坏弯曲应变性能,研究表明,随老化程度的增加,SMA-16沥青混合料弯曲强度将增大过后随之减小,其减小趋势将随着老化的程度而变化,且二者呈正向相关;如果是相同的老化状态,-35℃条件的弯拉强度要比-15℃的大。在沥青混凝土结构的光氧老化和室内模拟老化中,温度和SMA-16沥青混合料弯拉应变指数关系良好;在老化状态相同时,-35℃条件的弯拉应变要比-15℃的小。在室内短期老化和光氧老化13个月的试验范围内,老化时间和老化弯曲劲度模量的变化趋势近似相同;在老化相同条件下,在-35℃时,试件破坏所吸收的断裂能要小于-15℃的值。     

沥青混合料低温性能影响因素分析

该文介绍了沥青混合料低温性能影响因素的试验研究。为了分析沥青混合料的低温性能,在选择合理评价指标的基础上,通过-10℃弯曲试验的弯拉强度、破坏应变以及应变能密度分析了沥青类型、级配组成、空隙率以及老化程度对沥青混合料低温性能的影响。研究表明沥青类型及其老化程度、空隙率对沥青混合料的低温性能影响明显,而级配组成的影响较小,为了提高沥青混合料的低温性能应该采用改性沥青在尽量减少老化程度和最佳压实的条件下成型沥青混凝土。     

热老化对OGFC沥青混合料路用性能的影响

采用SBS改性沥青和70#基质沥青拌制OGFC-13沥青混合料,并将松散混合料分别在135℃和165℃下热老化4h来模拟混合料短期老化。随后测试并对比老化前后不同混合料的排水性能、高温稳定性以及水稳定性,试验结果表明:老化前后的SBS改性沥青混合料路用性能均优于SK-70基质沥青混合料,且两类沥青混合料在老化后水稳定性有一定幅度的降低,而混合料的渗水系数和动稳定度有所提高。     

沥青混合料热氧老化产生的CO_2排放量评价

通过便携式红外线CO_2分析器测试分析了热拌基质沥青混合料、热拌改性沥青混合料、温拌改性沥青混合料在加热过程中氧化老化产生的CO_2排放量及其与加热温度的关系。试验结果表明:沥青混合料热氧老化过程中产生的CO_2与加热温度呈明显的指数相关关系;改性沥青抗氧化老化能力要比基质沥青更强,而温拌剂的使用也可以提高沥青混合料的抗氧化老化能力,且还可以大幅降低混合料CO_2排放量;最后推荐了沥青混合料热氧老化过程中产生的CO_2排放量定量测试方法。     

基于时温等效原理的基质沥青快速老化试验与分析

基于时温等效原理在不同老化环境下对基质沥青的组分进行分析,对常规指标进行对比评价,并提出基质沥青的快速老化方法和标准。结果表明,老化后的基质沥青表现为四组分含量发生变化,质地变硬,黏度升高,高温性能提高,低温性能降低;163℃、1h的老化条件与120℃、5h的老化条件等效,163℃、10h的老化条件与180℃、5h的老化条件等效;推荐采用180℃、5h的薄膜加热试验来评价沥青耐老化性能。