新型高强沥青及其混合料路用性能与工程示范应用研究

通过在70~#Esso重交基质沥青中掺入高强改性剂以及自研抗车辙剂制成新型高强沥青进行SHRP试验及其混合料路用性能研究。结果表明：添加高强改性剂以及自研抗车辙剂后,新型高强沥青胶结料的抗车辙因子、布氏黏度均较SBS改性沥青和70~#Esso重交基质沥青有显著提高,新型高强沥青PG等级由70~#Esso重交基质沥青的PG 64-22提高到了PG 82-22,提升了4个等级;路用性能方面,相比于SBS改性沥青混合料,新型高强沥青混合料稳定度提升近13%,冻融劈裂比提高2.5%,动稳定度也得到了显著的提高。结合实际工程应用,对示范路段混合料进行了抽检,示范路段混合料级配、渗水系数等指标均符合设计要求。对于南方湿热地区高频重载路段,具有优良抗高温性能和水损害性能的新型高强沥青有着更广泛的应用前景。     

岩沥青在宋梁路上的应用研究

车辙是影响沥青路面使用寿命的主要因素,本文选用布敦岩沥青、抗车辙剂、硬质沥青、SBS改性沥青混合料进行对比试验,研究布敦岩沥青混合料路用性能。车辙试验表明,岩沥青可以明显提高沥青混合料高温性能,与A-70#沥青混合料相比,其动稳定度提高250%,与30#硬质沥青混合相比,动稳定度提升80%,与SBS改性沥青混合料及添加抗车辙剂混合料动稳定度相近;浸水马歇尔试验和冻融劈裂强度试验结果表明,岩沥青可以明显提高沥青混合料的抗水损害性能,与SBS改性沥青混合料及添加抗车辙剂混合料水稳定性相近。低温弯曲试验表明,岩沥青改善混合料低温性能效果不明显。     

高模量沥青研究与性能试验

在介绍高模量沥青研究过程和原材料试验的基础上,进行了3种高模量沥青性能试验,同时进行高模量沥青混合料验证试验。结果表明,高模量沥青的针入度为20~50(0.1 mm),软化点≥60℃,脆点≤-10℃,135℃动力粘度<3 Pa.s,PG等级为PG76-22;高模量沥青混合料高温抗车辙性能、动态模量、抗水损害性能、经济性能均强于SBS改性沥青和辽河AH-90#基质沥青混合料,证明了在路面中面层应用高模量沥青混合料是解决高温状态下路面产生车辙病害的有效途径。     

贵州高速公路长上坡路段中面层沥青混合料研究

贵州省位于云贵高原东部,地形复杂多样,省内高速公路纵坡陡,距离长,沥青混凝土路面车辙病害严重,尤其是长上坡路段。为提高沥青混凝土路面中面层抗车辙性能,寻求适宜于本省气候、交通和经济特点的沥青混合料类型,本研究以旋转压实试验为基础,采用车辙、汉堡车辙、加速加载及冻融劈裂等试验,综合评价SUP20沥青混合料(SBS改性沥青、岩沥青改性沥青、50号沥青、70号沥青以及矿物纤维)和SMA20改性沥青混合料,在不同温度、荷载条件下的抗车撤性能和抗水损性能,研究表明Sup20粗级配在添加改性沥青、岩沥青改性沥青及50号沥青时具有良好的抗车辙性能和水稳性,高温重载长上坡沥青混凝土路面沥青高温性能可采用PG70标准,宜通过70℃车辙试验和汉堡车辙试验来准确评价沥青混合料的抗车辙性能。     

CZW抗车辙剂改性沥青混合料配合比设计与性能研究

针对广东地区在高温重载条件下的沥青路面易出现车辙、推移拥包等早期损坏,尤其是长大陡坡段的路面车辙等病害,在热拌沥青混合料配合比设计方法的基础上,对比研究了CZW抗车辙剂改性沥青混合料、70号普通沥青混合料和SBS改性沥青混合料的路用性能。试验研究表明,CZW抗车辙剂沥青混合料相比70号普通沥青混合料和SBS改性沥青混合料,具有更优异的高温稳定性能,CZW抗车辙剂可大幅提高70号普通沥青混合料的高温性能。在高温重载条件下,CZW抗车辙剂改性沥青混合料的动稳定度是70号普通沥青混合料的13倍;是SBS改性沥青混合料的1.3倍。CZW抗车辙剂改性沥青混合料路用性能良好,尤其适用于高温多雨、重载交通等特殊地区,具有较好的推广应用价值。     

RK300在花岗岩沥青混合料中的性能分析

本文研究了国产和进口70#基质沥青、SBS改性沥青、RK300改性沥青与花岗岩集料的粘附性试验,并通过SBS改性沥青混合料和RK300改性沥青混合料的马歇尔试验、高温车辙试验以及低温弯曲试验,分析RK300在花岗岩沥青混合料中的路用性能。结果表明,RK300可以提高沥青与酸性集料(花岗岩)的粘附性,改善花岗岩沥青混合料的抗水损性能,并且在提高路面抗车辙性能上明显优于SBS改性沥青。     

黏结剂及抗车辙剂对沥青混合料路用性能的影响

针对博茨瓦纳马翁机场沥青混凝土面层抗车辙要求高的特点,选取70#基质沥青、SBS改性沥青、Sasolwax FlexTM改性沥青三种黏结剂,并在Sasolwax FlexTM改性沥青中分别加入ARAW和ARA-B两种不同类型的抗车辙剂,通过行车荷载模拟系统试验、低温小梁弯曲试验、疲劳试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验,研究了上述不同黏结料及不同抗车辙剂对沥青混合料路用性能的影响。工程实践表明:相比于其他2种沥青混合料,Sasolwax FlexTM改性沥青混合料的路用性能得到更大改善;同时,ARA-W、ARA-B两种抗车辙剂掺入后,沥青混凝土面层的抗车辙性能分别提高1.07和1.14倍,但对低温抗裂性能、疲劳性能及抗水损害性能影响不大。     

SBS改性沥青及Bonifiber纤维对混合料性能影响的试验比较分析

运用试验对比分析SBS改性沥青及Bonifiber纤维对沥青混合料路用性能的影响。首先对SBS改性沥青、70~#普通沥青的性能进行对比检测,采用35、50、60℃下的动态剪切试验并以车辙因子G~*/sinδ评价沥青的抗永久变形能力。进行了70~#沥青混合料、SBS改性沥青混合料、掺加纤维的70~#沥青混合料和掺加纤维的SBS改性沥青混合料的路用性能对比试验。研究结果表明,SBS改性沥青的车辙因子远高于70~#沥青胶结料,应用SBS改性沥青和博尼维纤维,可以提高混合料的高温抗车辙能力、水稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性能和抗老化性能,SBS改性沥青的改善效果优于博尼维纤维,而综合改性的沥青混合料性能最好,从经济角度看,博尼维纤维具有良好的推广价值。     

SBS沥青胶浆的黏附性及混合料抗水损性能研究

分别制备不同SBS掺量和稳定剂掺量的SBS改性沥青胶浆和混合料,并通过BBS拉拔试验和冻融劈裂试验、汉堡车辙试验,系统研究了SBS改性沥青胶浆的黏附性及其混合料的抗水损性能,探究了两者之间的联系。研究表明：SBS的掺入增强和提升了沥青的黏附性和沥青胶浆的抗水敏感性;SBS改性沥青胶浆的黏附性及其混合料的抗水损性能均随着SBS掺量的增加而不断提升,均随着稳定剂掺量的增加先提升后下降,SBS掺量为4.5%的改性沥青最优稳定剂掺量为0.15%;冻融劈裂抗拉强度比TSR较损害变形速率MR能更好地反映沥青混合料对水的敏感性,冻融劈裂试验较汉堡车辙试验更适用于评价SBS改性沥青混合料的抗水损性能。     

硬沥青混合料高温剪切性能试验研究

通过对高粘度硬沥青(AH-30)混合料、重交沥青(AH-70)混合料、SBS改性沥青混合料进行SST剪切和贯入剪切试验,对比研究了三种不同沥青混合料的高温抗剪性能。结果表明:高粘度硬沥青混合料的高温抗剪性能优异于重交和改性沥青混合料,抗高温车辙能力明显,可适用于南方湿热地区沥青路面中下面层。     

布敦岩沥青混合料路用性能研究

对布敦岩沥青、A-70沥青、SBS改性沥青混合料进行对比试验,研究布敦岩沥青混合料的路用性能。车辙试验、旋转加载轮辙仪试验结果表明,岩沥青可以明显提高沥青混合料的高温性能,与A-70沥青混合料相比,其动稳定度提高64%;浸水马歇尔和冻融劈裂试验结果表明,岩沥青的冻融劈裂抗拉强度比、残留马歇尔稳定度和水稳定性明显高于A-70沥青混合料,与SBS改性沥青混合料大致相当;采用Semi-Circular Bending(SCB)方法的疲劳试验结果显示,岩沥青可以大大提高混合料的疲劳寿命,其疲劳性能甚至好于SBS改性沥青混合料。     

抗车辙剂对AC-20沥青混合料路用性能影响研究

为评价抗车辙剂对AC-20型沥青混合料路用性能的影响效果,对基质沥青、SBS改性沥青、基质沥青+0.2%抗车辙剂、SBS改性沥青+0.2%抗车辙剂四种AC-20型沥青混合料进行车辙试验、水稳定性试验、冻融劈裂试验和低温弯曲试验。试验结果表明:抗车辙剂能有效提高AC-20型沥青混合料的高温、低温与水稳定性,且与SBS改性沥青一起使用时,以上各项路用性能均达到最佳。与SBS改性沥青相比,抗车辙剂对AC-20型沥青混合料的高温抗车辙能力和水稳定性改善效果更明显,而SBS改性沥青对AC-20型沥青混合料的低温抗裂性改善效果更好。     

干湿法结合开级配沥青混合料试验性能研究

使用高黏复合改性沥青(湿法型)、70号A级沥青+高黏改性剂(干湿法Ⅰ型)和SBS改性沥青(I-D)+高黏改性剂(干湿法Ⅱ型)经拌和获得3种高黏开级配沥青混合料，为研究3种高黏沥青混合料的性能分别进行了马歇尔稳定度试验、车辙试验、谢伦堡析漏试验、肯塔堡飞散试验、浸水肯塔堡飞散试验、劈裂试验和低温弯曲试验。结果表明：SBS改性剂的加入能够使得高黏沥青混合料的马歇尔常规力学性能、高温抗车辙能力、黏附性和低温性能显著提升；干湿法结合的拌和工艺能够获得与传统湿法的高黏沥青混合料基本一致的性能，甚至在高温抗车辙和低温抗水损害性能上优于传统湿法工艺。     

不同改性沥青的OGFC混合料路用性能指标研究

以高粘沥青和SBS改性沥青为例,通过车辙试验、冻融劈裂试验和低温弯曲试验等室内试验,测试和评价高粘沥青混合料及SBS改性沥青混合料的路用性能指标,对比研究不同改性沥青对OGFC混合料路用性能的影响。研究结果表明:不同改性沥青对OGFC混合料路用性能影响不同,高粘沥青在OGFC混合料中的应用效果优异,其高、低温性能和抗飞散、抗水损性能均优于SBS改性沥青混合料。     

BRA/SBS复合改性沥青混合料路用性能研究与工程应用

大交通量和重载对沥青路面的抗车辙性能提出严峻考验,为了提升沥青混合料的抗车辙性能,减少沥青路面车辙,延长路面使用寿命,在常规沥青混合料中添加高灰分岩沥青BRA和聚合物改性剂SBS,形成复合改性沥青混合料。为研究复合改性沥青混合料的路用性能,首先进行了高灰分BRA与SBS复合改性岩沥青混合料的制备,然后对其路用性能性能进行了测试,并且与改性Sup20和高模量EME-14两种混合料进行对比,最后在实体工程中进行了示范应用。试验结果表明:采用高灰分BRA和SBS对普通沥青进行复合改性,能有效提高沥青混合料的高温稳定性和水稳定性,且对提高沥青路面的抗车辙性能和抗水损害性能具有显著改善作用;工程实践表明,BRA/SBS复合改性沥青路面在行驶质量、车辙深度、抗滑性能和路面结构强度等方面均表现良好,尤其在抗车辙能力上有明显优势。     

新型高温热固树脂SCO改性沥青混合料性能研究

为使钢桥面铺装更好地满足高温重载地区苛刻的服役条件,利用高温热固树脂SCO改性沥青技术制备了一种新型的桥面铺装材料。通过马歇尔设计方法确定了高温热固树脂SCO改性沥青混合料的最佳沥青掺量,采用室内试验研究了其高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性能及疲劳性能,并分别与SBS改性沥青和环氧沥青进行对比。试验结果表明,混合料在70℃下7 d可完全形成强度,其高温动稳定度可达37 000次/mm,车辙深度仅为0.38 mm,低温破坏应变达到7 556με;新型高温热固树脂SCO改性沥青混合料具有优异的高温抗车辙性能和低温抗裂性能的同时,还具有较好的抗水损害能力和优异的抗疲劳破坏能力。     

采用硬沥青的沥青混合料路用性能试验研究

针对目前沥青混凝土路面的车辙问题,对采用硬沥青AH-30的沥青混合料、SBS改性沥青混合料及一般重交沥青AH-70混合料分别进行了原样沥青、短期老化沥青和长期老化沥青下的车辙试验,并对采用硬沥青AH-30的沥青混合料进行了原样沥青、短期老化沥青和长期老化沥青下的水稳定性和劈裂试验,比较了同级配下3种沥青混合料的高温稳定性性能,分析了沥青类型对沥青混合料抗车辙能力的影响。试验结果表明,采用硬沥青的沥青混合料具有良好的抗车辙能力,同时水稳定性和抗开裂性也能符合我国的规范要求。     

岩沥青对沥青混合料路用性能的影响

通过室内试验分别从高温抗车辙、低温抗开裂、抗水损和力学性能方面研究岩沥青对沥青混合料性能的影响,并与基质沥青和SBS改性沥青混合料进行对比。结果表明：岩沥青对混合料的各项性能均有不同程度的改善作用,其中以高温性能提升的幅度最大,可以通过掺加岩沥青来改善沥青混合料的路用性能;在掺量为混合料的4%时,掺有岩沥青的混合料各方面的性能最优,其性能同SBS改性沥青混合料基本相当,建议在工程中采用掺量为4%的岩沥青来改善混合料的路用性能。     

高模量改性沥青胶结料和混合料的高温性能研究

采用70~#沥青外掺质量分数9.0%的RK300高模量剂自制高模量改性沥青(RK300-HMMA),以70~#沥青和SBS改性沥青作为参照对象,采用动态剪切流变仪对自制的RK300-HMMA高温流变特性开展对比研究,并通过混合料的高温稳定性试验对胶结料的高温流变试验评价结果进行验证分析。研究结果表明,原样RK300-HMMA比70~#沥青的等车辙因子临界温度(T_C)增加42.2℃,高温PG分级提高六个等级,掺加质量分数9.0%的RK300高模量剂能够显著改善70~#沥青的高温性能。RK300-HMMA的温度敏感性与SBS改性沥青基本相当,综合高温性能优于SBS改性沥青,但其高温弹性变形能力仍不如SBS改性沥青。动稳定度DS和单轴贯入强度■试验结果表明,RK300高模量改性沥青混合料高温条件下的抗车辙变形能力最强。胶结料的车辙因子G~*/sinδ、等车辙因子临界温度T_C、不可恢复蠕变柔量J_(nr)与剪切应变S和混合料的DS、■在评价高模量改性沥青的高温性能结果上具有一致性。     

Terminal Blend胶粉与SBS复合改性沥青的路用性能

依托河北石家庄某沥青路面试验段,对Terminal Blend胶粉和SBS复合改性沥青混合料的高温性能、低温性能、疲劳性能进行了研究。试验结果表明,复合改性沥青混合料与SBS改性沥青混合料相比,具有突出的疲劳性能,疲劳寿命为SBS改性沥青混合料的1.5~4.5倍;复合改性沥青混合料的高温抗车辙性能、水稳定性与SBS改性沥青混合料相当,抗水损害性能则略好于SBS改性沥青混合料。