水性环氧-乳化沥青及其混合料性能研究

针对目前冷补沥青混合料存在的黏结性较差、初期强度较低、耐久性不足等问题,采用水性环氧树脂对乳化沥青进行改性,并结合室内试验,对水性环氧改性乳化沥青及其混合料的路用性能进行研究:分析不同水性环氧掺量下乳化沥青的黏度、力学性能、流变性能,并确定水性环氧掺量;确定混合料的设计参数及最佳乳液用量,并测试混合料的高温、低温、水稳定性能。研究表明:水性环氧树脂掺量大于20%时,能显著提高乳化沥青的黏度、黏结强度、高温性能以及耐久性能;相比于同等条件下于的热拌沥青混合料,水性环氧-乳化沥青混合料具有较高的热稳定性、水稳定性,但低温抗弯拉应变较小,抗裂性较差。     

改性乳化沥青冷拌碎石封层高温性能研究

选用SBR胶乳对基质乳化沥青进行改性,通过多重应力蠕变恢复(MSCR)试验,研究了SBR胶乳掺量对乳化沥青残留物高温流变性能的影响;利用60℃及25℃的负荷轮试验,分析了SBR胶乳用量及乳化沥青用量对冷拌碎石封层构造深度变化率的影响;并对不可恢复蠕变柔量Jnr及构造深度变化率进行了相关性分析.结果表明:SBR胶乳掺量的...     

水性环氧树脂改性乳化沥青混凝土性能研究

为了扩展乳化沥青在沥青路面养护和病害修补中的应用范围,文章将水性环氧树脂作为乳化沥青的改性剂,研究了不同水性环氧树脂掺量下乳化沥青的基本性能,初步确定水性环氧树脂的合理掺量。并以此为基础,制备冷拌水性环氧树脂改性乳化沥青混凝土,研究了其制备成型方式以及性能规律。结果表明:掺入6%水性环氧树脂会大幅度地提高乳化沥青混合料的强度,尤其是后期强度,同时可以改善其高温性能和低温性能,但对混合料的水稳性能改善不大。     

水性环氧树脂体系对微表处混合料的改性工艺研究

水性环氧树脂是一种理想的沥青路面微表处用胶结料,能有效改善早期病害多发的问题。探究水性环氧树脂体系对乳化沥青的改性工艺,是实现其工程应用的关键。研究表明：在综合成本、耐磨耗性能、开放交通时间等基础上,水性环氧树脂体系的最佳外掺量为10wt%。混匀掺加改性法、分步掺加改性法均能有效提升微表处混合料的耐磨耗性能。可将水性环氧乳液A预混掺入乳化沥青,而后将水性固化剂B加入添加剂箱体以实现工程应用。     

水性环氧树脂改性乳化沥青黏层材料研究

针对目前沥青路面层间接触薄弱的现状,拟采用水性环氧树脂改性乳化沥青粘层材料来提高路面的层间接触。采用水性环氧树脂对乳化沥青进行改性,并对其不同掺量的性能进行分析。在此基础上对不同含量的改性乳化沥青进行了力学性能试验,并最终确定了改性乳化沥青的最佳洒布量。     

水性环氧树脂对乳化沥青混合料性能的影响研究

通过研究水性环氧树脂对乳化沥青混合料性能的改善效果,采用车辙试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验、疲劳试验进行评价。结果表明,水性环氧树脂改性乳化沥青混合料的抗车辙性能是SBS改性热拌混合料的2.5倍,而水稳定性、低温性能、疲劳性能不及热拌沥青混合料,尤其疲劳次数是热拌沥青混合料疲劳次数的11%;水性环氧树脂改性乳化沥青混合料的单价略高于SBS改性乳化沥青混合料,是热拌沥青混合料单价的一半。所以,水性环氧树脂改性乳化沥青混合料性能方面的提升有很大的价格空间。     

水性环氧树脂乳化沥青共混胶结料拉伸与粘结性能研究

通过拉伸试验,研究了室温和低温两个温度条件下,不同水性环氧树脂掺量共混胶结料的拉伸性能发展规律,分析了不同水性环氧树脂掺量共混胶结料的断裂伸长率和拉伸强度,采用与磨耗值、裹附率和完整率研究了共混胶结料与集料的配伍性。结果表明:共混胶结料在受拉时可分为弹性拉伸和弹塑性伸长两个阶段,水性环氧树脂可增强共混胶结料的抗拉强度,但会降低低温延展性能;水性环氧树脂可作为配伍性改善剂在拌和类路面养护技术中使用,增强改性乳化沥青的粘结强度,改善乳化沥青和集料之间的配伍性,在喷洒粘结层时水性环氧树脂最佳掺量为30%,在拌和类路面养护技术中掺量不超过10%。     

水性环氧树脂改性乳化沥青混凝土性能的探究

乳化沥青混凝土在现代化建设中的应用越来越广泛,其性能是保障工程质量的重要因素。当前应用的主要养护材料有SBS改性乳化沥青、普通乳化沥青和SBR改性乳化沥青等,将水性环氧树脂应用于乳化沥青混凝土中,能够使得其性能大大增强。本文将通过分析水性环氧树脂的固化特点,确定水性环氧树脂掺量不同对于乳化沥青混凝土性能的影响。乳化沥青混凝土的后期强度与早期强度,能够通过添加水性环氧树脂得到增强,尤其是对于后期强度而言,能够得到明显的提升,能够使得乳化沥青混凝土水稳定性得到加强。     

采用动态流变剪切方法评价改性乳化沥青高温性能的研究

为了对改性乳化沥青高温性能及影响因素进行更好地评价,选用直接加热蒸发法获取SBR及SBS改性乳化沥青残留物。在此基础上,进行多应力重复蠕变恢复试验,探讨温度、胶乳含量及胶乳种类3个因素对改性乳化沥青高温性能的影响。研究结果表明,随着温度的升高,SBR改性乳化沥青残留物高温抗变形能力变弱;随着胶乳含量的增加,SBR改性乳化沥青残留物高温抗变形能力变强;SBS改性乳化沥青高温性能优于SBR改性乳化沥青。     

基于BBR试验的纤维沥青低温性能研究

通过SHRP计划中的弯曲蠕变试验(BBR)研究纤维沥青的低温性能,选择纤维掺量为0%、1%、4%、8%,在-18℃和-12℃两种温度下进行BBR试验,分析了纤维掺量对于试验参数(劲度模量和m值)的影响。另外,在4%纤维掺量下选择3 mm、6 mm、10 mm三种不同长度的纤维进行试验,分析了纤维长度对于沥青低温性能的影响。     

冷再生用乳化沥青与水性环氧树脂的适用性研究

考察了自制水性环氧树脂与乳化沥青的相容性,研究了不同水性环氧树脂掺量对乳化沥青黏度、黏附性及力学性能的影响。结果表明:自制水性环氧树脂与冷再生用乳化沥青相容性好,适用期长,可大大提升乳化沥青与石料的黏附性及黏结强度,并赋予体系良好的抗变形能力和柔韧性,其性能完全优于市售产品,可应用于一、二级公路沥青面层的翻修改造。     

纤维沥青混凝土的粘弹性分析

为了研究纤维沥青混凝土的粘弹性能, 制作5种20个聚酯纤维沥青混凝土圆柱试件, 在MTS810材料试验机上进行单轴静压蠕变试验, 试验温度为45℃。根据粘弹性力学理论, 采用“四单元五参数”模型(修正的Bugers模型)模拟纤维沥青混凝土的粘弹性能, 其参数值由试验数据的数值拟合获得, 提出了计入纤维掺量的“四单元五参数”粘弹性本构模型。应用该模型模拟了试验的加载过程, 分析了纤维掺量对沥青混凝土粘弹性的影响。结果表明: 不同纤维掺量下沥青混凝土的蠕变变形增量不同, 但变化规律与普通沥青混凝土是一致的; 粘弹性模型计算的纤维最佳平均用量为0.18%, 试验结果为0.20%, 两者基本接近, 因此, 本研究提出的粘弹性模型可作为理论研究和材料设计的参考。     

改性乳化沥青冷再生混合料高温性能研究

为了扩大冷再生混合料的应用范围,对比SBR改性乳化沥青冷再生混合料和普通乳化沥青冷再生混合料的高温性能,采用多序列重复加载动态蠕变试验,基于comsol模拟的芜合高速路面结构实际温度场,从复合平均应变率、复合蠕变刚度模量评价指标和蠕变曲线来评价乳化沥青冷再生混合料高温性能.研究结果表明:SBR改性后的改性乳化沥青冷再生...     

热阻式SMA-13沥青混合料级配优化

为了研究热阻式SMA-13沥青混合料中耐火碎石最佳掺量, 设计了SMA-13沥青混合料配合比方案, 即在2.36~4.75 mm集料中, 耐火碎石体积掺量为100%, 在4.75~9.5 mm集料中, 耐火碎石体积掺量分别为20%、40%、60%、80%、100%, 在9.5~13.2 mm集料中, 耐火碎石体积掺量分别为10%、20%、30%;研究了耐火碎石掺量对SMA-13沥青混合料路用性能和阻热性能的影响规律, 提出了耐火碎石最佳掺量, 并分析了最佳掺量下热阻式SMA-13沥青混合料路用性能和阻热性能。试验结果表明: 与普通SMA-13沥青混合料相比, 将2.36~4.75 mm集料全部替换为耐火碎石时, 热阻式SMA-13沥青混合料路用性能降低约3%, 试件温度降低约1.4℃; 4.75~9.5 mm耐火碎石掺量占该粒径普通集料60%时, 热阻式SMA-13沥青混合料路用性能降低5%~10%, 试件温度降低约5.7℃, 阻热效果明显, 耐火碎石掺量超过60%时, 热阻式SMA-13沥青混合料路用性能急剧衰减, 阻热效果不明显, 掺量为60%~80%时, 热阻式SMA-13沥青混合料路用性能降低幅度达到10%~20%, 而试件温度降低幅度不超过0.7℃; 9.5~13.2 mm耐火碎石掺量占该粒径普通集料10%~20%时, 热阻式SMA-13沥青混合料路用性能基本不变, 而阻热效果明显, 掺量达到20%时, 路用性能降低约13%, 试件温度降低约7℃, 耐火碎石掺量超过20%时, 路用性能急剧下降, 无阻热效果, 试件温度增加0.1℃; 基于热阻式SMA-13沥青混合料降温效果最佳原则, 建议2.36~4.75、4.75~9.5与9.5~13.2 mm耐火碎石掺量分别占同粒径普通集料的100%、60%和20%。     

基于流变学的RA改性沥青性能研究

将沥青组分(RA)从印度尼西亚布敦岩沥青(简称为 BRA)中抽提出来,作为基质沥青的改性剂。选取3个不同的掺配比例(10%,15%和20%),制备 RA改性沥青。采用 SHRP 试验,对改性沥青的高温性能、低温性能及粘温性能进行研究。分析结果表明：BRA 中的沥青组分是一种良好的天然改性剂。随着其掺量的增加,基质沥青的抗车辙因子和高温粘度均有所提高,高温性能和粘温性能均得到显著改善;低温时,蠕变劲度增大,蠕变劲度变化率变小,低温性能有所下降。因此,工程实际应用时,应兼顾沥青的高、低温及粘温性能,建议以基质沥青为基数,沥青组分的掺配比例不宜超过15%。     

纤维掺量对聚酯纤维沥青混凝土韧性的影响

为了研究纤维掺量对沥青混凝土变形性能的影响, 选用纤维掺量分别为沥青混凝土总质量的0、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%的马歇尔试件, 在MTS810材料试验机上进行劈裂试验, 试验温度为15℃, 分析了劈裂试验结果随纤维掺量变化的规律, 应用无量纲的韧性指数和劈裂强度评价纤维沥青混凝土的变形性能。研究结果发现, 纤维的加入没有显著增大沥青混凝土的劈裂强度, 但其韧性得到明显的改善, 反映出材料的抗变形能力得以增强, 韧性指数能够作为评价纤维沥青混凝土变形性能的指标, 根据劈裂强度给出聚酯纤维改善沥青混凝土变形性能的合理掺量约为0.20%。     

温拌橡胶沥青宽路用温度域流变特性

为了研究温拌橡胶沥青的流变特性, 制备了符合《公路工程    废胎胶粉橡胶沥青》(JT/T 798―2011)技术要求的橡胶沥青, 进行了粘温关系试验与基本技术指标试验, 从降温效果与技术指标影响两方面确定了Sasobit温拌剂的最佳掺量, 评价了Sasobit温拌橡胶沥青的高温(60、70 ℃)、中温(25 ℃)、低温(5 ℃~-24 ℃)宽路用温度域的流变特性。分析结果表明: 3%的Sasobit为温拌橡胶沥青的最佳温拌剂掺量; 温拌剂Sasobit提高了橡胶沥青的高温稳定性, 70 ℃车辙因子提高了79%, 但对橡胶沥青粘韧性没有明显影响; 3%掺量的Sasobit降低了橡胶沥青的疲劳性能, 25 ℃疲劳因子提高了22%, 但是其温拌橡胶沥青疲劳性能依然优于SBS改性沥青; 在中国沥青路面使用性能气候分区标准的冬温区温度以下, 随着温度的降低Sasobit温拌橡胶沥青的低温性能逐渐优于SBS改性沥青, -24 ℃的蠕变劲度为SBS改性沥青的45%, 同时3%的Sasobit掺量不会过度影响橡胶沥青的低温性能, -24 ℃时橡胶沥青蠕变劲度提高了10%。     

煤直接液化残渣对沥青胶浆黏弹性能的影响

以SK-90沥青为基质沥青, 分别制备粉胶比为1.0、煤直接液化残渣(DCLR)掺量(质量分数)分别为5%、10%、15%、20%下的DCLR改性沥青胶浆和SK-90沥青胶浆。采用动态剪切流变试验和弯曲梁流变试验, 对比分析了DCLR对沥青胶浆车辙因子、疲劳因子、蠕变劲度模量和蠕变速率等因素的影响, 揭示了DCLR对沥青胶浆黏弹性能的影响规律。试验结果表明: DCLR会显著增强沥青胶浆的高温性能, 降低沥青胶浆的低温性能和疲劳性能; DCLR提高了沥青胶浆在高温条件下的弹性及在低温条件下的黏性; 在高DCLR掺量下, 沥青胶浆的高温、低温和疲劳性能对温度的敏感度极为显著; 随着DCLR掺量的增加, 沥青及胶浆的适用范围越来越窄; 从应用角度考虑, 建议DCLR掺量不宜大于10%, 沥青及胶浆可适用于沥青路面的中面层。     

TPS改性沥青混合料变形性能研究

为研究TPS对沥青混合料变形性能的影响,用TPS掺量分别为基质沥青质量10%、12%、14%、16%的TPS改性沥青混合料与基质沥青混合料通过不同试验进行对比分析。由车辙试验得出,TPS改性沥青混合料的高温变形性能有极大提高,并存在最佳掺量14%。由劈裂试验得出,TPS改性沥青混合料的低温变形性能有一定程度的提高,变形性能最优时的掺量为12%,在此掺量下TPS改性沥青混合料抵抗开裂破坏继续发展的能力也最强。引入能量比指标评价沥青混合料低温变形性能,最终取得了与劈裂试验一致的结论。TPS对沥青混合料的高、低温变形性能的积极影响都存在最佳掺量,并在工程实践给出了12%~14%的合理掺量。     

水性环氧树脂/丁苯胶乳复合改性乳化沥青微表处路用性能研究

为改善普通微表处路用性能的不足，以水性环氧树脂（WER）与丁苯胶乳（SBR）为改性剂，改变WER和SBR掺量，制备WER/SBR复合改性乳化沥青微表处混合料。通过湿轮磨耗试验、轮辙变形试验与低温弯曲试验评价WER/SBR微表处混合料的路用性能。研究结果表明：随着WER掺量的增加，WER/SBR微表处混合料耐磨性能、抗水损害性能及抗车辙变形性能逐渐提升，低温抗裂性能逐渐下降；而随着SBR掺量的增加，WER/SBR微表处混合料低温抗裂性能逐渐提升，抗车辙变形性能逐渐下降，耐磨性能与抗水损害性能先提升后下降，在SBR掺量为4%时出现峰值。