重复蠕变试验评价沥青高温性能的研究

为评价改性沥青的高温性能,该文通过重复蠕变试验方法与路面实际荷载-变形响应模型比较发现,重复蠕变试验能够考虑沥青延迟弹性对高温性能的影响,累积应变与混合料高温性能相关性较好,证明累积应变能够较好地评价普通沥青及改性沥青的高温性能。     

基于重复蠕变试验的阻燃沥青胶浆高温性能

采用重复蠕变试验,利用Burgers模型对各沥青胶浆的蠕变过程进行模拟,从胶浆的蠕变劲度黏性成分Gv、累积应变γacc和蠕变柔量等方面分析了不同阻燃沥青胶浆的高温性能表现.结果表明:纤维和复合阻燃剂的加入均会增大阻燃沥青胶浆的Gv并降低γacc,3种复配比例的阻燃沥青胶浆中M-FR1和M-FR2的Gv值相等且最大;而M-FR1沥青胶浆的γacc最小;其次是M-FR2.这两种阻燃沥青胶浆高温性能均要优于常规掺量下的木质素纤维沥青胶浆.蠕变柔量分析结果表明,M-FR2阻燃沥青胶浆的瞬时弹性变形柔量JE和延迟弹性变形柔量JC占总柔量的百分比之和最大,高温抗变形能力最强.综合各阻燃沥青胶浆的蠕变力学特性,推荐复合阻燃材料的最优复配比例为15％矿物纤维+6％复合阻燃剂(即M-FR2).     

基于重复剪切蠕变的硬质沥青高温性能研究

针对5种国产硬质沥青全面开展了其高温性能的研究,通过传统现象学试验指标软化点、动力黏度首先进行表征,然后采用美国SHRP计划提出的动态剪切流变试验,评价了国产硬质沥青在52℃~76℃条件下的车辙因子,研究结果均发现硬质沥青具有优异的高温性能。在此基础上,采用动态剪切重复蠕变试验着重进行硬质沥青高温蠕变及其回复特性的研究,结果显示,硬质沥青不可回复蠕变柔量Jnr较低,充分说明国产硬质沥青具有显著的高温路用性能。回归分析发现,硬质沥青软化点与Jnr具有较好的相关性。多种方法证实了硬质沥青优异的高温性能,硬质沥青对于解决我国频现的路面车辙病害具有重要意义。     

多级应力重复蠕变恢复试验应用于沥青高温性能评价

选用8种不同种类的沥青材料,按照AASHTO TP70-13(2013)所规定的多级应力重复蠕变恢复试验(MSCR)进行了一系列试验。通过试验发现,在温度-Jnr双对数坐标下,沥青的不可恢复柔量与温度具有明显的线性关系,改性沥青与基质沥青相比表现出更为复杂的高温力学行为;另一方面,改性沥青的不可恢复柔量差Jnrdiff远大于基质沥青,按照AASHTO MP19-10(2013)中关于Jnrdiff不大于75%作为交通量等级划分指标对于某些改性沥青并不适用,该指标的应用值得商榷。     

基于重复压剪加载试验沥青混合料高温性能研究

为研究沥青混合料的高温抗永久变形性能,分别采用AMPT流变次数试验及EN标准系列中的车辙敏感性试验对20^#沥青混合料HMAC-20、SBS改性沥青混合料AC-20、橡胶改性沥青混合料ARHM-20及70^#沥青混合料AC-25四种沥青混合料进行了试验及评价。结果表明：1)流变次数、流变次数对应的累积永久应变、车辙变形率均可作为沥青混合料高温性能评价指标;2)流变次数试验稳定阶段的应变增长率不大于8με时,20^#沥青混合料高温性能良好;3)高模量沥青混合料的高温性能优于SBS改性沥青混合料。     

沥青混合料高温蠕变特性试验研究

在对比和分析沥青混合料高温稳定性各种评价方法的基础上,采用MTS810型电液伺服材料试验系统对AC-13基质沥青混合料和SBS改性沥青混合料在4种温度和4种荷载水平下进行了大量的高温单轴静载蠕变试验,根据试验得到的蠕变曲线分析了温度和荷载对沥青混合料蠕变特性的影响。     

基于室内试验的橡胶沥青老化性能研究

针对甘肃省地形地貌复杂、紫外线辐射较强,沥青路面在服务期内往往出现老化等现象,对橡胶沥青老化性能进行了室内试验研究。通过沥青旋转薄膜加热老化试验（RTFOT）与压力老化容器（PAV）对原橡胶沥青试样进行短期老化与长期老化模拟试验后,又将经RTFOT老化后的试样放置在紫外线辐射箱内进行紫外线老化,再进行动态剪切试验（简称DSR）。结果表明:试验采用的橡胶沥青具有较好的抗疲劳及抗紫外线老化能力,适用于我国高海拔强紫外线地区。     

高温重载下沥青混合料变形特性三轴重复荷载蠕变试验研究

为评价高温和重载对沥青混合料变形特性的影响,对AC-20级配的沥青混合料进行三轴重复荷载蠕变试验研究。结果表明:沥青混合料的变形随温度或应力水平的增大而迅速增大,且高温和重载同时作用会相互促进变形的发展;指标流变次数FN和斜率b均可以较好地反映沥青混合料的高温性能,但是对于高温重载同时作用情况,斜率b或许更合适;指标截距a和永久应变pε不适于评价沥青混合料的高温性能。     

老化后橡胶沥青混合料高温性能研究

通过橡胶沥青混合料、复合橡胶沥青混合料和SBS改性沥青混合料对比试验,研究了3种混合料的老化性能以及老化后高温性能。结果表明:橡胶沥青混合料的老化性能和老化后的高温性能优于复合橡胶沥青混合料和SBS改性沥青混合料。该研究结论可以解释实体工程中橡胶沥青混合料路面在长期使用过程中高温性能并不比SBS改性沥青混合料路面差的工程现象。     

基于蠕变试验的沥青材料温度-老化等效性原理研究

为了得到沥青的温度-老化等效性关系,通过材料的自由体积理论推导了表征时间-温度等效关系的WLF方程,粘弹性材料力学行为的主要特征是它的时间相关性,其本质在于材料内部时钟或特征时间的存在,这个特征时间受多种因素的影响,研究材料特征时间变化往往采用材料粘度的自由体积理论,老化同样影响材料的粘度,用弯曲梁流变仪(BBR)进行不同温度、不同老化程度下的蠕变试验,由蠕变试验结果推导了沥青的时间-温度、时间-老化、温度-老化等效关系式,据此可以对不同使用年限条件下的沥青路面进行力学和结构分析.     

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。     

基于动态模量试验的沥青混合料老化性能研究

为研究沥青混合料老化过程中的动态特性,对在不同温度条件下经受不同频率的动荷载的沥青混合料在不同老化期的动态模量进行试验,分析温度和荷载频率对动态模量及相位角的影响,采用车辙因子对沥青混合料的高温稳定性进行评价,并根据时间温度等效原理建立了不同老化程度的动态模量主曲线。研究结果表明：老化沥青混合料的动态模量和相位角具有明显的温度和频率依赖性,老化使沥青混合料动态模量增大,相位角减小。动态模量主曲线研究结果表明老化使沥青混合料的动态模量在整个温度（或频率）范围内变化幅度减小。     

硬质沥青高温性能试验研究

沥青混凝土路面车辙是当前高速公路面对的最主要的早期损坏形式.通过沥青动态剪切流变试验、粘度试验及混合料的车辙试验,对硬质沥青、改性沥青和70号沥青的高温性能做出全面比较分析.结果表明硬质沥青的高温性能较为优越.     

恒高度重复剪切试验评价沥青混合料的高温性能

运用美国公路战略研究计划(SHRP)中的恒高度重复剪切试验考察了沥青混合料高温永久变形过程;通过剪切试验,分析了影响沥青混合料高温性能的因素.     

高温条件下SBS改性沥青重复蠕变恢复试验研究

应用重复蠕变恢复试验,改变加载次数、温度、应力水平等试验条件,分析比较了基质沥青和3种SBS改性沥青在高温条件下的黏弹性能变化规律。结果表明：随着温度的升高,沥青蠕变劲度的黏性成分Gv明显减小;在有限样本条件下,沥青低应力水平的Gv值与同温度SHRP指标G＊/sinδ具有很好的相关性;SBS改性沥青的线黏弹范围小于基质沥青;SBS改性沥青在线性和非线性区域的高温性能存在差异,只有根据实际路面的受力特点选择合适的指标才能得到准确的评价结果。     

基于多应力重复蠕变恢复试验的活性橡胶改性沥青胶结料高温性能评价

为研究活性橡胶添加剂对沥青胶结料高温性能影响的变化规律,该文通过多应力重复蠕变恢复试验,并结合传统的沥青高温评价指标,对掺加活性橡胶的沥青胶结料进行高温性能评价。研究结果表明:活性橡胶能够显著提高基质沥青的软化点和60℃动力黏度;降低沥青胶结料的不可恢复蠕变柔量Jnr,提高平均应变恢复率R;活性橡胶能够显著提高基质沥青的高温性能,不可恢复蠕变柔量Jnr、平均应变恢复率R与沥青的高温性能相关性较好,多应力重复蠕变恢复试验能较好地评价沥青胶结料的高温性能。     

基于动态剪切流变试验的沥青高温性能研究

沥青结合料的高温性能对沥青路面的使用影响很大.文中通过对8种沥青结合料进行常规指标和RTFOT老化前后的动态剪切流变试验,采用性能指标对比分析方法,将试验所用沥青进行性能优劣排序.发现采用传统的指标体系难以准确描述沥青高温性能,而动态剪切流变试验确定的车辙因子能客观评价沥青的高温性能,车辙因子越大,沥青结合料的高温性能越好.     

沥青混合料蠕变试验研究

提高混合料高温稳定性是增强沥青路面抗车辙性能的有效技术措施.采用马歇尔试验和SGC旋转压实试验设计沥青混合料配合比并进行高温蠕变试验,试验结果表明,蠕变劲度可客观地反映沥青混合料高温稳定性,沥青混合料高温稳定性与混合料类型和沥青用量关系密切.     

纤维沥青混合料高温性能试验研究

车辙是沥青路面迫切需要解决的一大难题。通过车辙试验,研究加入德兰尼特、木质素纤维的沥青混合料的动稳定度和变形量及其影响因素。试验结果表明,掺入德兰尼特纤维对混合料改善效果最好。