采用特征温度指标评价沥青胶结料低温性能的研究

该文通过BBR试验的蠕变速率m及蠕变劲度S指标,根据m(60 s)=0.3与S(60 s)=300 MPa构造特征温度指标:蠕变速率限定温度(LmT)、蠕变劲度限定温度(LST)评价胶结料的低温性能,通过室内混合料试验验证发现LmT与混合料小梁弯拉劲度模量和冻断温度具有较好的相关性,说明LmT是一个与路用性能较为相关的胶结料低温性能评价指标.     

高模量改性沥青低温性能多指标评价研究

为准确评价高模量改性沥青的低温性能，选取了有代表性的3种高模量剂以不同掺量进行高模量改性沥青的制备，通过傅里叶红外光谱试验研究了高模量剂对沥青的改性机理，并在-12℃下开展了样品压力老化下的BBR试验，得到各高模量改性沥青的劲度模量S、蠕变速率m等低温参数。利用Burgers模型分别对3种高模量改性沥青蠕变柔量曲线进行拟合，通过劲度模量S、蠕变速率m以及Burgers模型参数构建了低温评价指标，即k指标、黏性流动参数η₁和综合柔量参数J_C,并分别与混合料的最大弯拉应变进行相关性分析。结果表明：k指标、η₁和J_C相对S和m值，综合考虑了沥青的应力松弛能力和变形能力，且与混合料的最大弯拉应变具有显著相关性，能够更加科学准确地对高模量改性沥青的低温性能进行评价。不同高模量改性沥青所表现的低温性能也不尽相同，进行多指标评价研究，能在一定程度上为工程应用提供理论参考。     

矿粉掺量对沥青胶浆低温黏弹特性影响研究

为了探究粉胶比的变化对沥青胶浆体系低温黏弹性能的影响,通过小梁弯曲蠕变试验测试了不同矿粉掺量下4种不同类型沥青胶浆体系的低温性能,引入低温系数λ进一步评价胶浆体系的低温性能;基于黏弹性理论,结合Burgers黏弹性本构模型方程,对-18℃温度下沥青胶浆的蠕变柔量曲线进行非线性拟合,得出Burgers模型4个黏弹参数的变化规律。结果表明:粉胶比增大,各沥青胶浆体系的劲度模量S及低温系数λ增大,蠕变速率m及黏弹比RV减小,说明体系的黏性特征减弱,低温抗裂性能降低,弹性特征增强,抵抗变形的能力提高。     

胶粉掺量对橡胶改性沥青低温性能的影响

通过弯曲梁流变(BBR)试验分析不同掺量橡胶改性沥青以及胶粉复合SBS改性沥青的低温性能。结果显示,随着胶粉掺量的增加,橡胶改性沥青的劲度模量逐渐下降,蠕变速率逐渐增加,沥青逐渐变软,低温变形以及应力消散能力逐渐提升,低温性能逐渐提升;当胶粉掺量达到18%时,其低温PG分级相较于基质沥青可提升一个等级。对于胶粉复合SBS改性沥青,随着SBS的加入,橡胶改性沥青的劲度模量稍有提高,然而蠕变速率也增加,说明加入SBS使得橡胶改性沥青变硬的同时,也提升了其低温变形能力以及应力消散能力;当胶粉掺量从5%增加至18%时,其低温劲度模量降低约50%。     

DCLR改性乳化沥青的制备及其性能研究

为了研究DCLR改性乳化沥青的性质,先将DCLR作为改性剂对90^#基质沥青进行改性,然后使用高速剪切机对DCLR改性沥青进行乳化,对其制备工艺进行研究,制得了不同比例(4%、8%、12%、16%、20%和24%)的DCLR改性乳化沥青,并进行常规性能试验、低温弯曲蠕变试验、储存稳定性试验和黏度试验。试验结果表明,随着DCLR掺量的增加,蒸发残留物的针入度逐渐减小,软化点逐渐增大,表明DCLR的加入使其高温性能得到明显改善;随着DCLR掺量的增加,蒸发残留物的蠕变劲度S和蠕变速率m值变化不大,表明DCLR的加入对低温性能影响不大;随着DCLR掺量的增加,新鲜沥青乳液的储存稳定性降低、黏度变大,表明DCLR的加入使其工作性能受到一定影响。     

SBS掺量对改性沥青及其混合料低温性能影响

针对高寒区沥青路面容易出现低温开裂的问题,从SBS改性沥青技术着手对其进行改善。首先,对70#基质沥青及3种不同SBS掺量的改性沥青进行BBR试验,然后,对其沥青混合料进行TSRST试验,建立两者之间的相关性及评价SBS改性沥青混合料低温性能。结果表明:掺加SBS的沥青材料的劲度模量降低、蠕变速率提高,高掺量时在-46℃以下时的低温性能也满足要求。其沥青混合料开裂时温度应力无明显差别,但应力增长速率明显放缓,开裂温度显著降低,即低温性能得到了改善。通过相关性分析表明,沥青材料与其混合料低温性能线性相关性良好,R2为0.93,即SBS材料通过改善沥青材料的劲度模量及蠕变速率来改善其混合料低温性能。     

基于CAM模型的沥青低温性能研究

为了在广泛的时间域和频率域内研究沥青低温性能,对4种沥青进行低温小梁弯曲试验(BBR),文中利用CAM模型进行劲度模量主曲线的绘制,预测了更宽温度范围、更广加载时间的劲度模量。结果表明,随着温度的降低,沥青的劲度模量增大,蠕变速率减小,低温抗开裂能力发生衰减;对比4种沥青混合料的低温性能发现, 4种沥青的低温性能排序为高黏高弹沥青SBS沥青90号基质沥青70号基质沥青。     

不同胶结料对改性沥青低温特性的影响

采用约束试件温度应力试验(TSRST)、弯曲梁蠕变试验(BBR)和直接拉伸试验(DT)对聚合物沥青胶结料的低温流变特性与混合料的抗低温性能的线性相关性进行了探讨,重点研究了具有相同基质沥青PG等级、不同化学改性沥青混合料的低温断裂温度,对11种沥青胶结料的L(临界开裂温度)、BBR蠕变劲度(S)开裂温度、蠕变速率m值开裂温度以及各胶结料老化龄期进行了比较试验.试验表明:TSRST断裂温度与抗开裂的Tσ、BBR(S)开裂温度、m值开裂温度以及BBR极限温度的线性相关性都较差,但与Tσ的回归直线剔除ESI(乙烯-苯乙烯共聚物)数据点后,其相关系数由0.54增大到0.85.集料类型对TSRST断裂温度一般没什么影响,但在花岗岩中掺人熟石灰后可明显降低低温断裂温度.改性沥青胶结料经过2～24 h的短期老化(STOA)后其断裂温度与没有老化的PG等级为70-22的未改性沥青胶结料的断裂温度相近.     

温拌胶粉改性沥青低温性能研究

为深入研究温拌胶粉改性沥青的低温性能,采用低温弯曲梁流变仪(BBR),测试不同类型温拌胶粉改性沥青的劲度模量和蠕变速率等低温性能评价指标,系统分析了胶粉细度、胶粉掺量以及温拌剂掺量等3个因素对温拌胶粉改性沥青低温性能的影响规律。试验结果表明,胶粉掺量是影响温拌胶粉改性沥青低温性能的最主要影响因素,其次是胶粉细度和温拌剂掺量,但胶粉掺量与胶粉细度的影响作用差距不大。温拌胶粉改性沥青的低温性能随胶粉细度和胶粉掺量的增加而提高,随温拌剂掺量的增加而降低。综合考虑,采用胶粉细度60目,胶粉掺量20%,温拌剂掺量3%制备的温拌胶粉改性沥青的低温性能最佳。     

基于BBR方法的沥青胶浆低温性能研究

本文采用不同产地的石灰岩矿粉、火山灰和不同基质沥青,对其配置的沥青胶浆进行了低温性能研究。分析认为:矿粉对基础沥青起到明显的低温劲度模量增效行为,但不同矿粉决定了不同的模量增效速率;亲油性差的火山灰具有最大的蠕变速率衰减率,同时模量增长率也较高;而亲油性好的石灰岩矿粉则具有最小的劲度增长率及m衰减率。建议基于沥青胶浆理论对矿粉的评价指标进行深入研究。     

SBS改性沥青混合料低温性能试验分析与评价

通过不同温度、加载速率的小梁弯曲试验和0℃弯曲蠕变试验评价基质沥青和改性沥青混合料的低温性能。结果表明,沥青混合料低温破坏与温度和加载速率有较大的关系。较之基质沥青混合料,改性沥青混合料的弯曲应变能密度提高,脆化点温度降低,应力松弛速度增大,弯曲蠕变速率提高,这些指标对评价混合料的低温性能有重要意义。     

胶粉改性沥青评价指标及试验方法适应性分析

针对胶粉改性沥青混熔体系作用机理和半固态连续相结构特性,结合现行规范,对胶粉改性沥青高温稳定性、低温抗裂性、弹性恢复性能和抗老化性能的评价指标和试验检测方法进行适应性分析,认为常规的针入度、软化点、延度、当量脆点等指标不适应于橡胶沥青混熔改性机理,不能有效表征其实际性能,建议采用旋转粘度、弹性恢复及SHRP体系中的车辙因子G*/sinδ和蠕变劲度S、蠕变速率m等指标来评价其技术性能,以此指导生产和推广应用。     

丁苯橡胶改性沥青老化前后性能对比分析

为研究丁苯橡胶对基质沥青使用性能的影响程度,采用原样与短期老化(RTFOT)状态下3种沥青,通过沥青针入度、旋转黏度、弯曲蠕变劲度试验结果得到针入度指数(PI)、针入度—黏度指数(PVN)、黏温指数(VTS)、劲度模量S和蠕变速率m等指标评价SBR改性沥青温度敏感性及抗老化性能,并采用红外光谱(IR)分析其改性机理。研究表明:基质沥青中加入SBR可以有效地降低其温度敏感性,并可提高沥青低温及抗老化性能;通过IR分析表明SBR与基质沥青发生物理交联反应,且SBR的加入使羰基、亚砜基吸收峰强度减弱,有效地减缓了沥青的老化程度。     

纤维增强沥青混凝土低温性能研究

通过一系列低温试验,比较了GoodRoadⅡ聚酯纤维增强沥青混凝土与普通沥青混凝土的低温性能指标。结果表明,加入纤维后沥青混凝土的弯曲应变能提高,脆化点温度降低,低温蠕变速率增大,J 积分试验的应变能增大,纤维的加入使沥青混凝土的低温抗裂性能得到改善。并解释了其改善机理。     

沥青与沥青混合料路用性能灰色关联性分析

该文通过对不同标号基质沥青进行一系列的试验,获取了沥青的常规试验指标、PG性能指标及其他流变学指标,并且进行了3种沥青混合料的级配设计与性能试验;试验完成后,就沥青与沥青混合料的各项路用性能指标进行了灰色关联度分析,分析认为:沥青的零剪切粘度ZSV与60℃动力粘度、混合料高温性能灰色关联度较高;沥青的玻璃化转变温度Tg与BBR试验蠕变速率m、沥青混合料的低温性能及水稳定性能关联性较大。     

不同紫外光照时长对沥青胶浆流变性能的影响

通过针入度试验、低温延度试验、动态剪切流变试验和低温弯曲试验检测沥青与沥青胶浆老化前后的性能指标,分析不同紫外光照时长对沥青胶浆流变性能的影响。结果表明,随着紫外光老化时长的增加,沥青胶浆的复数剪切模量与车辙因子不断上升、相位角逐渐减少、老化指数不断增加、劲度模量越来越大、蠕变速率越来越小,沥青胶浆的粘性成分减少,高温稳定性得到改善而低温性能逐渐降低。     

中东岩沥青复合改性沥青低温性能研究

为了研究中东岩沥青作为改性剂对于改性沥青低温性能的影响,采用BBR试验方法,对不同掺量下的岩沥青改性沥青、TB+岩沥青复合改性和TB+SBS+岩沥青复合改性沥青的劲度模量和蠕变曲线斜率进行试验,结果表明岩沥青掺量小于4%时对于改性沥青低温性能有利,大于8%时大幅降低改性沥青低温性能;高掺量的TB加入能够在一定程度弥补岩沥青对低温性能造成的不利影响;SBS对于低温性能有利,但影响不大。     

基于冻融循环蠕变特性的沥青路面车辙试验研究

为了研究冻融循环对沥青混合料路面车辙的影响,对AC-13、ATB-25和AC-20共3种不同类型的混合料进行冻融后的弯曲蠕变试验和车辙试验,研究蠕变速率及车辙评价指标随着冻融循环次数增加的变化规律。结果表明:冻融循环后蠕变速率εs与动稳定度DS逐渐降低,车辙深度RD则逐渐增加,并且三者的相关性很好;冻融循环降低了混合料的高温稳定性,导致车辙加重。因此蠕变速率可以作为预估冻融循环作用下车辙发展规律的有效参数。     

基于黏弹原理的热再生沥青低温抗裂性分析

针对目前沥青低温性能评价指标的不足,从黏弹力学原理出发,对热再生沥青在不同温度及再生剂掺量下进行沥青弯曲蠕变试验,试验采用应力松弛时间、耗散能比及m/S值指标进行分析,结果表明:基于Burgers模型推导出的应力松弛时间、耗散能比、m/S指标均可以反映沥青的低温性能,虽然各指标所采用的黏弹性参数并不一致,但结果相一致。再生剂改变了沥青黏弹比例,使其蠕变行为及抗裂性能发生变化,随着温度降低,热再生沥青松弛时间增加,耗散能比减小,m/S值减小,沥青低温抗裂性变差;随着再生剂掺量的增加,沥青松弛时间减少,耗散能比增加,m/S值增大,沥青的低温抗裂性能显著增强。随着温度降低,再生剂对沥青m/S及耗散能比的影响随其掺量的增加而呈降低趋势,应当根据区域气候特点及经济性选择再生剂掺量。     

高寒地区沥青路面结构低温破坏理论分析

本文从沥青混合料开裂机理出发,采用沥青混合料微单元理论计算分析了影响混合料低温开裂的主要因素,发现沥青胶结料的低温劲度模量和蠕变速率是主要因素,结合路面结构温度应力分析,面层是低温开裂的位置,指明了沥青路面低温开裂要控制沥青面层胶结料的低温劲度模量和蠕变速率。