矿料改性技术在沥青混合料中的应用

使用表面改性剂对沥青混合料中的矿料(包括集料和矿粉)进行表面改性,可改变矿料的表面属性,使矿料表面有机化。经表面改性后的矿料能达到"疏水、亲油"的目的,使矿料与沥青间由粘附变为键桥连接,提高沥青与矿料间的粘附性,增强抗水损害性能,改善混合料的使用品质,减少沥青路面的病害,延长使用寿命,合理使用自然资源,提高工程建设投资的经济和社会效益。     

直投式改性沥青混合料体积指标计算的探讨

通过试验研究了直投式改性沥青混合料的理论最大相对密度和体积指标的计算问题。结果表明,直投式改性剂参与计算后,沥青混合料的理论最大相对密度和空隙率计算结果减小,矿料间隙率和有效沥青饱和度计算结果增大。对掺用直投式改性剂的沥青混合料,在配合比设计及体积指标计算时,直投式改性剂不宜忽略不计。     

乳化剂及改性剂对沥青性能影响的机理分析

采用3种不同的乳化剂A、B、C,变化其剂量与SBS和SBR两种胶乳共同作用制备改性乳化沥青,并对乳液乳化效果及蒸发残留物性能进行试验研究。结果表明:当A型乳化剂用量为0.8%,B型乳化剂用量为0.3%,且同时采用SBS改性剂剂量为4%时,乳化沥青的性能相对较佳;采用SBS改性剂较SBR改性剂能够较大程度提高残留物的延度和软化点。另外,进行不同改性乳化沥青与不同集料的黏附性试验,试验结果说明使用碱性集料使得乳化沥青的破乳速度和凝固速度明显加快,集料与沥青之间具有较强的黏结力,并且整体具有良好的柔韧性。     

微表处耐磨性能影响因素试验研究

该文介绍了微表处耐磨性能影响因素试验研究。通过侵水1h湿轮磨耗试验,研究添加不同种类及剂量改性剂的乳化沥青、矿料级配、水泥掺加量等因素对微表处耐磨性能的影响。试验结果表明,在相同油石比的试验条件下:使用SBR胶乳改性乳化沥青的微表处耐磨性能优于使用SBS胶乳改性乳化沥青;随着改性剂剂量的增大,微表处耐磨性能逐渐变好,并趋于稳定;矿料中值级配微表处耐磨性能最好,级配上限与级配下限微表处耐磨性能基本相当;水泥掺加量对微表处耐磨性能有提高,也有降低。     

嘉安高速回收沥青混合料改性技术试验分析

为了研究自主开发的回收沥青混合料改性剂MaR的性能,对嘉安高速铣刨回收料沥青混合料进行了热再生改性试验研究。将添加改性剂的回收料制备成试件,并进行车辙试验、浸水马歇尔试验、低温劈裂强度试验以及冻融劈裂强度试验。试验结果表明:回收沥青混合料改性剂MaR使用方便,且使用改性剂的再生沥青混合料各项指标较未改性的混合料均有一定程度的改善,即MaR改性剂能够有效提升回收沥青混合料的综合性能。     

再生剂对SBS改性沥青宏观性能与微观结构的影响

通过制备SBS改性剂掺量为0～5.0%的改性沥青并测试针入度、软化点、5℃延度、弹性恢复以及旋转黏度,研究了改性沥青宏观指标与SBS改性剂掺量间的联系。改性沥青再生试验表明：含SBS改性剂成分的B再生剂比普通A再生剂对老化改性沥青再生效果更好,抗老化能力也更为优异。采用红外光谱测试以及荧光显微镜成像对改性沥青中SBS改性剂含量进行定量以及定性的测定,并与改性沥青宏观指标相对应。改性沥青老化后其SBS改性剂含量降低,仅使用再生剂对其进行再生并不能恢复SBS改性剂含量,A/B新旧混合沥青中SBS改性剂含量进一步提升,可以达到3.05%的较高含量。采用动态剪切流变(DSR)试验研究改性沥青的高温抗车辙能力,老化后回收沥青的高温稳定性增强,掺入再生剂会降低其高温抗车辙能力,再生沥青、新旧混合沥青与新改性沥青的高温特性相似。     

SBS改性沥青疲劳特性影响因素分析

为了研究基质沥青、改性剂类型和改性剂掺量对SBS改性沥青结合料疲劳特性的影响,设计3因素5水平正交试验,采用动态剪切流变仪测试不同SBS改性沥青的疲劳因子。比较各种改性沥青在25℃时的损失剪切模量G^＊sinδ,得到以下结论：基质沥青是影响改性沥青疲劳特性最重要的因素,在试验所选择的五种基质沥青中改性SK90#沥青损失剪切模量最小;改性剂类型对沥青疲劳特性的影响次于基质沥青,使用星型改性剂的沥青疲劳因子小于使用线型改性剂的沥青;改性剂掺量对沥青疲劳特性的影响最小、整体来看随着改性剂掺量的增加,沥青损失剪切模量呈递减趋势。     

广惠高速公路A段沥青混合料级配控制分析

沥青面层用矿料的级配离析是客观存在的。广惠高速公路A段上面层沥青混合料根据矿料的多次级配筛分平均值进行级配设计,并对使用效果进行数理统计分析。     

生物结合料的物理和化学特性研究

生物结合料不仅在经济上具有巨大前景,而且其可再生性得到了道路材料研究人员的广泛关注。当前将生物结合料代替石油沥青主要有3种理念,即:直接替代(100%)、石油沥青稀释液(25%～75%)、石油沥青改性剂(<10%)。笔者采用橡木生物结合料对石油沥青进行直接替代,探讨了其温感性和剪切敏感性与石油沥青结合料的对比关系。同时,利用化学方法分析了动物废物生物结合料与石油沥青化学组分的差异,并研究了生物结合料改性材料的流变学特性。由试验数据结果可见:生物结合料虽然在化学组分上与石油沥青存在差异,但其物理特性表明生物结合料可作为未来石油沥青的替代产品或改性剂。     

沥青混合料临界矿料间隙率试验分析研究

JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中VMA的大小是根据集料的最大公称粒径和空隙率规定的。理论上讲,规范规定的最小VMA应该是此种混合料的临界VMA。笔者采用动态三轴蠕变试验对表面层AC-13型3种级配沥青混合料进行试验研究,确定AC-13型沥青混合料的临界矿料间隙率值。沥青混合料在相同的沥青用量下,其耐久性与裹覆在集料表面的沥青膜厚度相关,沥青膜厚度越大,其耐久性越强;否则,反之。将确定的临界矿料间隙率值转化为设计空隙率下的矿料间隙率,并通过计算沥青膜厚度验证该矿料间隙率的合理性。     

基于分形与VCADRF法的沥青混合料空隙研究

结合二度域分形级配定向化设计与VCADRF矿料级配检验方法,研究了矿料级配组成与沥青混合料空隙率之间的关联性。研究结果表明:二度域分形级配沥青混合料空隙率计算公式是矿料级配分形特性与沥青混合料空隙率之间的纽带;二度域分形级配沥青混合料设计方法有利于在沥青混合料配合比设计过程中定量分析矿料级配分形特性对沥青混合料空隙率的影响。     

基于动态力学的直投改性技术机理及应用研究

以SBS-T为改性剂,通过干法制备不含矿粉及细集料的改性沥青混合料并加热取得其中的改性沥青结合料,通过湿法以相同掺量的LG501SBS改性剂制备SBS改性沥青,基于动态力学方法对两种工艺制备的改性沥青结合料进行改性剂网络结构强度评价及软化点、延度宏观指标分析,研究SBS-T直投改性剂在拌和时对沥青的作用机理;通过干法、湿法两种工艺分别制备相同改性剂掺量的AC-16沥青混合料并进行试验,评价SBS-T对沥青混合料的改性效果。结果显示,随着发育时间的增加,湿法制备的改性沥青的改性剂网络强度逐渐增强而后趋于稳定,其稳定值与干法制备改性沥青的网络结构强度相仿;两种工艺制备的改性沥青性能指标基本一致,干法工艺的低温性能更优;干法制备的混合料的性能指标超过规范要求,部分指标优于湿法,改性作用明显;在干法拌和过程中,SBS-T中的改性剂能迅速溶于沥青并发生交联反应形成稳定的三维网络结构,显著提高沥青及沥青结合料的宏观指标。     

海南岛AC-13型沥青混合料矿料级配区域优化研究

结合海南岛典型的热带季风海洋性气候,以AC-13型沥青混合料的矿料级配主要控制筛孔9.5 mm、4.75 mm、2.36 mm、0.075 mm和油石比组成5个因数,《沥青路面施工技术规范》(JTJ F40-2004)中AC-13型沥青混合料的矿料级配范围对应筛孔取上限、上中值、中值、下中值和下限等5个通过率作为5个水平,采用正交试验方法对AC-13型沥青混合料的矿料级配区域进行优化设计。     

骨架密实型沥青混合料矿料级配的设计与优化

在有关沥青混合料矿料级配设计理论与方法的基础上,提出了在拌制沥青混合料试验之前,先由筛分试验结果和测试的材料密度对骨架密实型沥青混合料进行矿料级配设计的方法,并利用Matlab、Excell等办公软件对矿料组成进行了优化.按该方法设计的矿料级配拌制沥青混合料,进行了动稳定度和冻融劈裂试验.结果表明,在相同原材料条件下,按该方法设计与优化的矿料级配拌制的沥青混合料具有比按规范级配范围中值拌制的沥青混合料具有更好的路用性能,尤其是高温稳定性和表面抗滑性.     

SAMPAVE应力吸收层沥青结合料存储性能研究

通过对国产基质沥青进行类型和标号的试验选择,采用多种改性剂对基质沥青进行复合改性,并对改性剂的投料顺序、改性沥青的存储性能进行试验分析,研制出SAMPAVE应力吸收层沥青结合料,提出其生产工艺参数。综合性能指标结果表明:SAMPAVE应力吸收层沥青结合料性能分级达到PG76-28标准,完全满足应力吸收层混合料对结合料的要求。     

组成材料对防滑表处系统性能的影响分析

涂料型防滑表面处治系统是高等级道路路面防滑的一项新技术,其性能主要通过抗滑性和粘结性评价。通过摩擦系数试验和拉拔试验,研究该系统的抗滑性和粘结性,分析组成材料对摩擦系数和界面强度的影响。试验结果表明：摩擦系数主要受石料类型的影响,石英砂的摩擦系数最大。界面强度受基面类型和粘结料类型的影响,使用A粘结料时,水泥基面的界面强度高于沥青基面,使用B粘结料时,沥青基面的界面强度高于水泥基面;在沥青基面上,A粘结料的界面强度远小于B粘结料的界面强度,而水泥基面上使用2种粘结料的界面强度相当。     

高抗车辙中面层沥青混合料设计及应用研究

集料、沥青、级配、油石比等是影响沥青混合料抗车辙性能的主要因素,其中沥青的粘聚力和矿料颗粒之间的嵌挤力起着决定性作用。文中采用8%的岩沥青和2%的SBS改性剂配置复合改性沥青,借鉴Superpave技术成果,提出高抗车辙沥青混合料的级配范围;采用马歇尔试验方法确定最佳油石比。研究表明,高抗车辙沥青混合料施工质量易于控制,且具有良好的路用性能。     

针片状颗粒含量对沥青混合料高温稳定性的影响

沥青混合料高温稳定性影响因素诸多,包括集料性状、沥青性能和矿料级配等,通过室内试验定量分析了集料针片状颗粒含量对沥青混合料动稳定度的影响规律,同时,对沥青性能和矿料级配对沥青混合料高温稳定性的影响进行了实验分析,结果表明,当针片状颗粒含量小于14%时,对沥青混合料的高温稳定性影响减缓;选用改性沥青和粗型、“S”型级配能...     

沥青改性剂对沥青混合料疲劳性能影响研究

针对4种沥青改性剂路孚8000、TPS、Sasobit、SBS,利用控制应变的小梁疲劳试验,在一定的应变量下,研究各种改性剂对沥青混合料疲劳性能的影响。研究结果表明,无论何种剂量的路孚8000、TPS和SBS改性剂,对沥青混合料疲劳性能均有较大的改善,TPS和SBS改善效果较显著,尤其是TPS;SBS的疲劳寿命与基质沥青相比也增加了3倍以上。而对于Sasobit,在以一定应变为控制模式的疲劳试验中得出的结果是疲劳寿命减小。对于改性剂路孚8000和TPS,随着改性剂剂量的加大,沥青混和料疲劳寿命逐渐加大。     

矿料级配对沥青混合料体积指标的影响

采用正交试验方法,研究了矿料级配对GTM和马歇尔法成型的AC-16型沥青混合料体积指标的影响,并采用SPSS统计软件对混合料体积指标与其矿料级配参数的关系进行了多元线性回归,发现成型方法不同,级配各因素对沥青混合料空隙率的影响大小排序并不一致,传统马歇尔击实可能会改变矿料级配的结构,而GTM混合料体积指标与其矿料级配参数的回归关系式可作为优化级配的依据。