AP-8改性沥青混合料疲劳性能分析

为研究AP-8改性剂复合改性硬质沥青混合料的抗疲劳性能,优化桥面铺装材料的整体性能,文章以PMB-25沥青为参考对象,采用四点弯曲疲劳试验研究了不同配合比例的基础沥青(30~#沥青和70~#沥青)对劲度模量、疲劳加载次数、滞后角等指标的影响。结果显示:AP-8改性剂能够良好改善基质沥青的抗疲劳性能,随着油石比的增加,劲度模量值呈下降趋势,破坏时的疲劳加载次数和滞后角呈增加趋势;随着加载次数的增加,滞后角呈逐渐增加趋势,PMB-25沥青的滞后角随加载次数变化敏感性高于AP-8改性沥青;而随着应变水平的增加,AP-8改性沥青混合料的疲劳加载次数呈下降趋势,其中AH70~#改性沥青受应变水平影响高于AH30~#改性沥青;随拌合温度的增加,AP-8沥青混合料的劲度模量呈增加趋势,滞后角呈下降趋势,在180℃～240℃时,温度变化对滞后角影响更为显著,在240℃～260℃时,滞后角变化较为平缓。汇总研究成果可知,合理地调整最佳沥青用量或控制拌合温度,能够降低或避免AP-8沥青混合料老化问题,提高桥面铺装结构的整体刚度。     

基于能量法的浇注式沥青混合料疲劳特性分析

浇注式沥青混合料的材料及组成与常规沥青混合料存在较大差异,对浇注式沥青混合料GA10进行了不同应变水平、不同温度条件下的四点弯曲疲劳对比试验,建立疲劳次数与应变相关的疲劳方程,并采用累计耗散能和累计耗散能比DER对GA10在不同温度下的能量变化趋势进行分析。结果表明:疲劳方程能很好地表征了沥青混合料的疲劳行为,疲劳次数随温度的升高疲劳寿命增加;而随着应变水平的增加,则引发沥青混合料疲劳次数成倍减少;以三阶段分析疲劳破坏初始劲度模量累计耗散能指标与温度、应变并不是单一变量关系,且以初始精度模量下降到50%为破坏条件不具有准确性。     

浇注式沥青混合料铺装体系“GA10+SMA10”性能研究

浇注式沥青混合料GA+改性沥青混合料SMA是我国大跨径钢桥面应用规模最大的铺装方案。文章选择四种浇注式沥青混合料铺装组合结构"GA10+SMA10",评价其界面粘结性能、高温性能、低温性能及疲劳性能。试验结果表明,四种铺装组合结构均具有优异的路用性能,沥青结合料对铺装组合结构界面粘结性能影响较小,对其高温性能、低温性能及疲劳性能有一定影响。根据实体工程要求,应综合考虑选择合适的沥青结合料和铺装组合结构。     

外掺料对乳化沥青冷再生混合料性能的影响分析

文章为研究乳化沥青冷再生混合料的路用性能,掌握水泥、RAP料等对其影响规律,利用重型击实方法成型乳化沥青冷再生混合料,分析水泥用量、RAP用量的变化对乳化沥青冷再生混合料的干湿劈裂强度比、稳定度、残留稳定度、抗压回弹模量及粘聚力等指标的影响。试验结果显示:随着水泥用量的增加,干湿劈裂强度比和残留稳定度值呈先增加后下降的趋势,二者存在最佳用量范围,而稳定度值呈增加趋势;随着RAP用量的增加,劈裂强度指标、抗压回弹模量指标和粘聚力指标均呈下降趋势,稳定度指标呈先下降后增加的趋势。综合分析可知,通过掺加适量的水泥能够改善乳化沥青冷再生混合料的路用性能,而RAP料的最大用量需要依据相关试验进行优化确定。     

抗车辙剂改性沥青混合料疲劳性能试验研究

为研究抗车辙剂改性沥青混合料的疲劳特性,基于三点弯曲试验模拟分析了抗车辙剂掺量、车载水平、车辆速度率等因素对抗车辙剂改性沥青混合料疲劳寿命的影响规律,并与普通沥青混合料疲劳性能进行了比较。结果表明:当抗车辙剂掺量超过0.3%时,混合料疲劳寿命降低幅度明显;抗车辙剂改性沥青混合料疲劳寿命随施加应力增加而快速降低,且两者满足幂函数疲劳方程;提高加载频率,混合料的疲劳寿命随之增加,且在低应力水平下,加载频率变化引起的疲劳寿命差异更大。     

乳化沥青冷再生混合料路用性能试验分析

文章阐述了乳化沥青冷再生混合料原材料的性能特点和参数指标,介绍了混合料的级配设计方案,并通过室内试验分析了厂拌RAP冷再生混合料的路用性能。试验结果表明:随着RAP使用量的增加,抗压回弹模量和抗压强度、劈裂抗拉强度和破坏劲度模块、弯拉应变和弯拉强度等都呈下降的规律,但是随着RAP用量的增加,动稳定度却随之缩减,且渗水系数也随着RAP的缩减而呈现二次多项式增加;TSR随着RAP用量的增加而处于稳定的状态中,即冻融劈裂强度比在此环境内必为定值,然而却远远低于规范的技术标准;在同一温度下,劈裂抗拉强度和抗压回弹模量之间呈幂函数的关系变化式,最终需要根据材料的抗压回弹模量和劈裂抗拉强度将乳化沥青冷再生材料区分为主要的四类。     

不同温拌剂对SBS改性沥青及其混合料性能影响分析

对3种温拌剂的SBS沥青胶结料及其混合料性能的影响进行了试验研究,试验发现,3种温拌剂对沥青胶结料蠕变劲度模量的斜率m值均有不同程度的降低,其中Sasobit的影响最大,并且其对沥青胶结料的低温延度有较大幅度的降低,对G*sinδ有大幅提高,极大地降低了SBS改性沥青的低温抗裂及疲劳性能。Evotherm对沥青混合料的降温幅度最大,并且其对降低沥青混合料低温抗裂性能及抗水损坏性能的影响较小,Sasobit的影响最大。     

温拌石墨烯复合橡胶改性沥青及混合料路用性能研究

为解决河西地区大风大温差工况环境下石墨烯复合橡胶改性沥青黏度大、施工温度高、降温速率快等问题,本文基于半间断型Superpave-13结构与新型温拌技术,对常规与温拌石墨烯复合橡胶改性沥青及混合料路用性能进行试验研究,结果表明：添加0.5%DWMA-S(AR专用)温拌剂后,石墨烯复合橡胶改性沥青175℃运动黏度降低18.1%,25℃弹性恢复提高3.2%,老化前后5℃低温延度分别提高36.1%、10.8%,恒温30 min时软化点下降3.41%,恒温6 h时软化点恢复至99.4%;常规与温拌沥青混合料呈现出良好的高温抗变形、低温抗裂及水稳定性;温拌技术可以降低施工温度20℃,与常规沥青混合料160～165℃成型的马歇尔物理-力学指标相当,温拌沥青混合料的动稳定度及水稳定性略有降低,低温弯曲破坏应变提高7.2%,温拌剂对复合改性沥青及混合料路用性能影响规律基本一致。     

级配类型对橡胶改性沥青混合料路用性能的影响分析

文章采用高温车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验,对不同级配的橡胶改性沥青混合料性能进行分析。结果显示:不同级配的马歇尔参数存在显著差异,随级配中粗集料含量的增加,矿料间隙率、空隙率指标呈增加趋势,沥青饱和度、稳定度指标呈下降趋势;对于橡胶改性沥青混合料而言,AR-AC13的各项路用性能最差,S级配的抗车辙能力最佳,AC-13C和S级配的残留稳定度最佳;当胶粉用量增加到20%时,能够显著改善沥青混合料的路用性能,且对AR-AC13的低温抗裂性能和水稳定性能改善效果最显著,对高温性能改善效果一般。     

复合改叫生沥青及沥青混合料疲劳性能试验研究

通过沥青DSR试验及小梁弯曲疲劳试验对埃索90#基质沥青、SBS、SBR、SBS/SBR复合改性沥青掺加抗剥落剂后的疲劳性能进行对比试验研究,结果表明,复合改性沥青及沥青混合料具有优良的抗疲劳性能。     

橡胶沥青混合料路用性能评价

为了评价橡胶沥青混合料的路用性能,对橡胶沥青AR-AC13、改性沥青SMA-13及改性沥青混合料AC-13分别进行了车辙试验、低温小梁弯曲试验、冻融劈裂试验及四点弯曲疲劳试验,通过动稳定度、弯拉应变、劈裂强度比及疲劳寿命等指标对比评价它们的高低温、水稳定及疲劳性能。     

胶粉对复合改性透水沥青混合料渗透性能的影响研究

为研究胶粉对复合改性透水沥青混合料的影响,文章采用5组胶粉掺量分别为0、5%、10%、15%、20%的透水沥青混合料进行渗透性能测试。结果表明：胶粉的加入一定程度降低了透水沥青混合料的空隙率,影响幅度为0.8%,幅度较小;胶粉掺量-连通空隙率符合二元一次关系式,胶粉掺量每增加5%,透水沥青混合料内部连通空隙率下降约0.6%,并且随着掺量的增加,空隙率中的连通空隙比例呈下降趋势;胶粉掺量对透水沥青混合料渗透系数影响规律与胶粉-连通空隙率的影响一致;在采用胶粉复合改性沥青进行透水沥青混合料设计时,应根据渗透性能要求,适当控制最大胶粉掺量。     

基质沥青与SBS改性沥青老化行为研究

为研究基质沥青与SBS改性沥青的老化行为,文章采用室内PAV试验与室外日照对沥青进行长期及短期老化,提出老化指数评价指标,并采用软化点试验、针入度试验及BBR试验对沥青老化前后性能进行评价.结果 表明:SBS改性沥青的抗老化性能优于基质沥青;随老化加重,基质沥青的软化点增大,针入度降低,劲度模量增大,使用性能劣化;SB...     

基于强度和耐久性的多孔沥青混合料压实特性研究

强度和耐久性是限制多孔沥青混合料应用的主要因素,本文通过大量试验证明OGFC-13的抗压回弹模量、抗剪强度、残留稳定度及疲劳作用次数与其压实度密切相关,提高压实度能有效提升多孔沥青混合料的强度和耐久性。为提高多孔沥青混合料压实度,对GTM压实OGFC-13进行了深入分析,确定垂直压力,通过设置不同旋转基准角,并检验其成型试件相关性能。     

海水盐分对沥青混合料性能影响研究

本文通过室内对实际路面环境下的盐分条件进行模拟,对70#道路石油沥青AC-20以及AC-13混合料在受盐分影响后的高温抗车辙性、低温抗裂性、水稳定性以及抗疲劳性进行了试验研究。结果表明,盐分会明显降低沥青混合料的低温抗裂性和抗疲劳特性;盐分浓度越大,沥青混合料低温破坏应变值越低,疲劳寿命次数也大幅下降;而盐分对混合料的高温抗车辙性能和水稳定性能影响不大     

橡胶粉基本参数对橡胶改性沥青性能指标的影响分析

为掌握橡胶改性沥青基本性能变化规律,研究橡胶粉基本参数对其各项性能的影响,文章通过针入度试验、软化点试验、黏度试验、延度试验和弹性恢复试验,分析温度、胶粉掺量、胶粉粒径变化对两种不同基质沥青性能的影响。结果显示:橡胶粉显著改善了基质沥青的高温性能,降低了沥青的温度敏感性,随胶粉掺量的增加,针入度、软化点和黏度均呈增加趋势;随胶粉粒径细度的增加,针入度呈下降趋势,软化点和黏度呈增加趋势;橡胶粉提高了基质沥青的低温延度性能和弹性恢复能力,橡胶粉改性后降低了70~#、90~#沥青间的低温差异性能;随橡胶粉掺量的增加,低温延度值呈先增加后降低的趋势,掺量为20%时的低温延度值最大;橡胶粉掺量在15%～20%时,橡胶改性沥青的弹性恢复性能提高幅度显著,掺量20%时,弹性恢复性能增加幅度较小。结合上述指标分析,橡胶粉与基质沥青的融合能力具有一定的合理范围,在未添加其他改性剂的条件下,建议橡胶粉合理用量控制在20%左右。     

PPA/SBS复合改性沥青及其混合料路用性能研究

为研究PPA(多聚磷酸)/SBS复合型沥青混合料路面性能,文章提出了PPA/SBS复合改性沥青混合料的原材料选择和混合料设计方案,并通过沥青混合料高温、低温及水稳试验分别对比分析了基质沥青混合料、SBS单一改性沥青混合料及PPA/SBS复合改性沥青混合料的路用性能。研究结果表明:相比于基质沥青,单一掺加SBS改性剂均能提高沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳定性,而在SBS改性沥青基础上再掺加PPA可以进一步提升沥青混合料的高温稳定性,且在一定范围内随着多聚磷酸掺量的增加其混合料高温稳定性越高,但对混合料的低温性能和水稳定性没有显著影响。     

盐冻融循环对热再生沥青混合料低温性能的影响

为了对再生沥青混合料在盐冻融循环条件下的低温性能进行研究,采用劈裂试验、低温弯曲试验和疲劳试验测试了七种再生沥青混合料（包括不同旧料掺量、油石比和再生剂种类的混合料）在未经受冻融、经受清水冻融和盐冻融循环三种条件下的抗水损害性能、低温抗裂性能和疲劳性能。结果表明：冻融循环、盐冻融循环会降低再生沥青混合料的劈裂强度比、低温破坏应变和疲劳寿命,损害再生沥青混合料在季冻区的抗水损害能力、低温抗裂性能和疲劳性能,并且在盐冻融循环条件下再生沥青混合料的抗水损害能力、低温抗裂性能和疲劳性能下降幅度更大;在再生沥青混合料中添加再生剂或增加油石比可提高其对抗盐冻融破坏的能力。     

岩沥青对沥青混合料低温抗裂性能的影响研究

文章结合参考文献研究成果,就印尼产Buton岩沥青和新疆产岩沥青对沥青混合料的低温性能的影响进行对比试验研究,结果表明：Buton岩沥青能够有效提高沥青混合料的低温抗裂性,而新疆岩沥青改善作用甚微;可以通过与SBS复合改性、增加沥青用量、采用SMA级配类型等来综合改善新疆岩沥青改性沥青混合料的低温抗裂性能。     

新建路面沥青混合料芯样的固有各向异性研究

文章基于工程实践,对现场新建路面进行取样开展蠕变试验,计算不同温度、加载时间、频率下的沥青混合料的蠕变柔量、松弛模量、动态模量,并对沥青混合料的各向异性进行计算和分析。研究发现：沥青混合料的蠕变性能各向异性随着温度和加载时间的增大而增大;松弛性能各向异性随着温度和加载时间的增大而减小;动态性能各向异性随着温度升高、加载频率的降低而增大。同时,基于西格摩德模型,以20℃为例,对沥青混合料各向异性随温度及频率的变化曲线进行拟合,计算得到沥青混合料蠕变性能、松弛性能、动态性能与加载时间、频率的曲线模型,通过对比模型与数据曲线图可以发现,各向异性曲线模型与试验计算结果的拟合程度较好,可以用于指导沥青路面结构响应分析和结构设计,为今后基于沥青各向异性开展的设计和研究工作提供指导和借鉴。