基于不同加载速率和温度的冷再生混合料抗裂性能研究

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抗裂性能,采用半圆弯曲断裂试验,从荷载、能量、变形等评价指标开展多角度研究.基于不同的加载速率和试验温度,研究2种冷再生混合料抗裂性能的发展规律.结果表明:SBR改性后的乳化沥青冷再生混合料抗裂性能得到大幅度提升;从能量的角度进行评价,建议以1 mm/min和80 mm/min的加载速率来进行半圆弯曲断裂试验.     

厂拌热再生混合料性能研究与应用效果评价

沥青路面在交通荷载、环境等因素作用下,其使用性能会出现衰减。鉴于此,开展了厂拌热再生混合料在路面上面层的应用研究。首先进行配合比设计研究,再从水稳定性能、高温性能和低温抗裂性能等评价指标对比分析不同掺配比例的SMA-13沥青混合料路用性能。为验证再生沥青混合料的实际应用效果,进行了试验路的铺筑与现场检测。研究表明,上面层用厂拌热再生沥青混合料具有良好的高低温和水稳定性能,能达到常规上面层沥青混合料应用要求,试验段路面各检测指标均满足相关技术要求。     

改性乳化沥青冷再生技术的路用性能研究

为验证改性乳化沥青冷再生混合料在高速公路面层的应用效果,通过多序列局部加载动态蠕变试验、半圆弯曲断裂试验和半圆弯曲疲劳试验对改性乳化沥青冷再生混合料的路用性能进行了全面研究。结果表明,SBR改性乳化沥青冷再生混合料相比普通乳化沥青混合料在高温性能、中低温抗裂性能和疲劳性能方面得到全面提升,并且在高温性能复合蠕变速率方面与AC-20和Sup-20两种普通热拌沥青混合料相近,远小于普通乳化沥青,在中低温抗裂和疲劳性能方面改性乳化沥青冷再生混合料虽然显著提升,但和热拌沥青混合料仍存在一定差距。     

热再生沥青混合料低温抗裂性能全程评价

为了评价热再生沥青混合料全寿命周期内的低温抗裂性能,以含有不同比例RAP的再生沥青混合料为研究对象,通过STOA和LTOA试验模拟混合料在不同使用阶段的老化,以极限应变和应变能密度为指标,采用低温弯曲试验对再生沥青混合料的低温抗裂性能进行了评价.试验结果表明:RAP 含量低于40% 的再生沥青混合料的低温抗裂性能与普通沥青混合料相当;受再生剂扩散作用的影响,STOA 后再生沥青混合料低温抗裂性能变化幅度较小,LTOA 过程中低温抗裂性能的变化规律与普通混合料相近;RAP 含量达 50% 时,再生沥青混合料老化前后的低温抗裂性能均较差.     

沥青路面基层材料抗裂性能研究

针对沥青路面的抗裂性能,采取重复施加疲劳荷载的方法对材料试件进行疲劳试验。对比分析ATB-25型沥青混合料、AC-25型沥青混合料、水泥稳定碎石及水泥乳化沥青碎石4种常用的沥青路面基层材料的抗裂性能,研究其在动静载条件下的抗裂规律。研究结果表明:4种基层材料中沥青混合料的抗开裂性能较好,其中AC-25型沥青混合料抗开裂性能最好,ATB-25型沥青混合料抗开裂性能次之,水泥稳定碎石的抗开裂性能最差;水泥剂量对水泥稳定碎石类材料终裂次数影响显著,增加水泥剂量使裂缝贯穿速度明显增大。     

柔性抗裂层沥青混合料设计及性能研究

针对我国半刚性基层沥青路面反射裂缝的问题,设计了一种沥青含量大、空隙率小和级配细的富沥青砂粒式沥青混合料FAM作为沥青面层与基层之间的功能层。结果表明:无论是采用SBS改性沥青还是橡胶沥青,FAM均具有较好的水稳定性、低温抗裂性能、疲劳性能和抗裂缝扩展的能力,对吸收半刚性基层裂缝应力集中、延缓反射裂缝具有较好的效果。     

基于旧水泥路面沥青加铺结构的应力吸收层路用性能

应力吸收层在抑制旧水泥混凝土路面沥青加铺层反射裂缝的形成方面具有良好的效果。采用不同沥青结合料和矿料级配的应力吸收层混合料分别进行低温弯曲破坏试验,并利用3种沥青结合料与推荐级配的混合料分别进行拉伸与拉压疲劳试验,分析沥青结合料种类与矿料级配对应力吸收层材料低温抗裂性的影响以及沥青结合料对混合料抵抗拉伸变形与拉压疲劳性能的影响。试验结果表明：矿料级配与沥青结合料类型对其路用性能均有显著影响,可通过优化矿料级配和改善沥青结合料性能提高应力吸收层低温抗裂与抗疲劳性能,其中自主研发的高黏度SBS改性沥青Sampave与国外的STR ATA用高黏度SBS改性沥青结合料的应力吸收层混合料性能基本接近。     

橡胶粉对高掺量RAP再生沥青混合料性能的影响

为了评价橡胶粉对高掺量再生沥青混合料性能的影响,控制RAP含量在0%～60%(0%、20%、40%和60%)之间变化,湿法掺入橡胶粉(按沥青重量的0%、10%和20%)。通过室内间接拉伸强度、水敏感性、疲劳试验等研究了再生改性沥青混合料的抗裂性能、抗车辙和疲劳行为。试验结果表明,随着RAP含量的增加,混合料的疲劳寿命降低,在再生沥青混合料中添加橡胶粉可提高其疲劳寿命和抗车辙性能;橡胶粉用量为10%、RAP料用量为40%时,沥青混合料性能无明显降低。     

Domix与SBS改性沥青混合料性能对比研究

通过添加不同剂量的Domix沥青混合料与4.5%SBS改性沥青混合料性能对比后发现,Domix沥青混合料动稳定度高,且随试验温度的提高,沥青混合料的抗车辙性能衰减很小;运用低温弯曲破坏应变不能很好地表征Domix沥青混合料的低温抗裂性能,提出弯曲应变能密度可以很好地评价Domix沥青混合料的低温抗裂性能;Domix沥青混合料水稳定性能满足规范要求。     

改性沥青和聚酯纤维对AC低温性能影响研究

通过3种试验方法对Superpave13和Superpave19级配下沥青混凝土的低温抗裂性能进行了研究。结果表明:添加纤维和SBS改性沥青使得沥青混合料出现破坏应变能、破坏应力、应变增长、劲度模量减小的趋势,可以明显提高沥青混合料的低温抗开裂能力,并且各型沥青混合料的劈裂破坏强度在不同的温度范围变化趋势不同,存在一临界温度(-10℃左右)使其出现峰值。3种混合料破坏荷载的大小顺序为:改性沥青>纤维混合料>普通沥青混合料,破坏应变也有同样的规律。由积分应变能试验获得的断裂韧度可以作为评价沥青混合料低温抗裂能力的有效指标。     

橡胶沥青在海南省的首次应用研究

基于海南省在公路建设中首次应用橡胶沥青混合料上面层,对SBS改性沥青AC-13C混合料、成品湿法橡胶沥青AC-13C混合料、成品湿法橡胶沥青SMA-13混合料及现场湿法橡胶沥青AR-AC-13S混合料进行配合比设计,通过研究以上各沥青混合料的综合性能,包括水稳定性能、高温稳定性、疲劳性能、力学性能、抗反射裂缝性能等指标,对比橡胶沥青混合料与海南省目前普遍采用的SBS改性沥青混合料的性能,并研究橡胶沥青应力吸收层在水泥路面加铺中的性能表现,为橡胶沥青在海南全省的推广应用提供技术支撑。     

沥青疲劳性能评价指标

为了确定沥青疲劳性能的评价指标,进行了5种沥青(烯烃类、天然沥青类、硬质沥青类、A-70#沥青和SBS沥青)及沥青混合料的室内疲劳性能试验,采用模量衰减到初始值的50%Nf50、累积耗散能比偏离无损直线20%对应的Np20、累积耗散能和疲劳因子G*sinδ 指标,分析各评价指标对加载模式的依赖性和各评价指标之间的区别与联系.结果表明,疲劳因子G*sinδ和累积耗散能无法明确确定沥青的疲劳寿命,不宜作为高模量沥青结合料的疲劳性能评价指标;在相同加载条件下, Np20约为Nf50的0.725倍,建议采用Nf50评价沥青结合料的疲劳性能.      

沥青路面防水抗裂层性能研究

半刚性基层的裂缝反射至沥青面层会导致沥青路面水损坏。为防止路面水渗入基层,可通过铺筑防水抗裂层结构达到封水、抗裂的目的。鉴于此,对防水抗裂层用沥青及沥青混合料的性能进行研究分析,试验路的运营状况表明该层对防止沥青路面水损坏具有良好的效果。     

SAI沥青混合料低温抗裂性能评价

SAI是一种以推迟反射裂缝的发生为主要目的设置在路面结构中的特殊沥青混合料,它在延缓(或抑制)半刚性基层或旧水泥混凝土路面的反射裂缝方面具有较大的优越性.采用小梁弯曲试验方法,从不同角度对SAI沥青混合料低温条件下的物理力学性能进行分析,从而评价SAI在低温抗裂方面的路用性能.试验结果表明,SAI沥青混合料具有很好的低温抗裂性能.     

新型改性沥青混合料路用性能研究

为了探究Thiopave新型改性沥青混合料的路用性能,选取AC-13C型级配,分别加入AH-70沥青、SBS改性沥青与Thiopave新型沥青混合料完成车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、低温小梁弯曲等试验。统计对比分析各类沥青混合料的高温稳定性、抗水损害能力、低温抗裂性能等指标,评价路用性能,结果表明,温拌Thiopave沥青混合料高温稳定性、抗水损害能力、低温抗裂性能均达标且路用性能优良。     

纤维沥青胶浆及沥青混合料路用性能研究

以SMA-10为例,通过动态剪切流变试验、简支梁弯曲蠕变试验、水稳定性试验、车辙试验以及动、静态蠕变试验、恒高度重复剪切试验和4点弯曲疲劳试验,研究了木质素纤维、矿物纤维、聚丙烯腈纤维对沥青胶浆及沥青混合料路用性能的影响。结果表明:纤维的加入可以明显改善沥青胶浆和沥青混合料的高温性能,但同时降低它们的低温抗裂性能;矿物纤维沥青混合料的冻稳定性和高温性能最好,聚丙烯腈纤维沥青混合料的疲劳性能最好;车辙试验、动态蠕变试验和恒高度重复剪切试验结果之间具有良好的相关性,能较好地反映不同纤维对沥青混合料高温性能的影响,而动态蠕变试验得出的黏弹性常数可用来预估沥青面层的车辙。     

下面层沥青混合料防反射裂缝性能研究

对多种沥青混合料进行了室内模拟反射裂缝实验,分析了级配类型与沥青粘结料类型对沥青混合料抗反射裂缝性能的影响.实验结果显示:高弹性沥青混合料可以有效防止或减少反射裂缝的产生,具有良好的疲劳性能,可以作为一种优良的下面层材料使用.     

中面层沥青混合料低温性能的对比试验评价

为评价中面层沥青混合料的低温性能,对7种AC-20沥青混合料进行M2F梯形梁动态模量试验、小梁低温弯曲试验和中梁线收缩系数试验,分析复模量、相位角、最大弯拉应变、应变能密度和线收缩系数5个试验指标的评价结果及相关性,选出最优的低温性能评价指标。研究结果表明：采用不同的试验方法及评价指标分析各沥青混合料低温性能,结果存在明显差异。在评价指标方面：在-10℃下的相位角是M2F梯形梁动态模量试验的最佳评价指标,最大弯拉应变是小梁低温弯曲试验的最适宜指标,线收缩系数是评价沥青混合料低温性能较为合适的指标。在各沥青混合料低温性能优劣方面：SBS改性沥青混合料的低温性能最优,橡胶沥青和抗车辙剂改性沥青混合料的较为接近,高标号沥青混合料的低温性能比低标号沥青混合料的更好。适当提高粗集料含量可提升沥青混合料的低温性能,热再生沥青混合料的低温性能相对较差。     

道路抗裂贴防治反射裂缝性能研究

为了抑制半刚性和刚性基层沥青路面的反射裂缝问题,常采用抗裂贴对基层裂缝进行处治.本文选择4种抗裂贴进行室内试验研究,通过行车荷载型疲劳试验和温度荷载型疲劳试验,评价抗裂贴对防治2种基层反射裂缝的效果,分析了抗裂贴自身性能对防治反射裂缝的影响,明确了抗裂贴的作用机理.结果表明:抗裂贴对于沥青面层的反射裂缝扩展具有明显的延...     

浅析沥青混合料的低温性能

沥青路面的低温收缩裂缝是寒冷地区特有的,是目前世界上尚未完全解决的一种道路病害.沥青混合料的低温抗裂性能直接与路面的开裂相关,因而是沥青混合料最重要的使用性能.实验室可采用弯曲蠕变的方法测试沥青混合料的低温抗裂性能,根据此方法评价新拌沥青混合料的低温性能,从而可在设计及施工中防患于未然,减小由温缩裂缝引起的不良后果,达到提高沥青路面使用性能及延长路面使用寿命的目的.