钛酸酯偶联剂改性彩色沥青路用性能研究

为解决彩色沥青胶结料与集料黏附性差的缺点,利用钛酸酯偶联剂对彩色沥青胶结料进行改性,并对其路用性能进行研究。钛酸酯偶联剂通过"桥连作用",增强有机组分与无机成分之间的界面作用力,改善彩色沥青胶结料与集料的黏附性,提高彩色沥青混合料的路用性能。马歇尔试验、浸水马歇尔试验和车辙试验结果表明,经钛酸酯偶联剂改性的彩色沥青具有良好路用性能。     

废旧电路板粒料对沥青混合料性能影响研究

研究采用废旧电路板碎片替代部分天然集料配置沥青混合料的可行性及其性能影响，采用废旧电路板非金属粉末全部替代天然矿粉，采用马歇尔试验方法设计AC-13沥青混合料；基于浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和车辙试验分别评价电路板粒料混合料的水稳定性能与高温稳定性能。结果表明：电路板碎片替换掉2.36 mm及以下粒径的细集料使得混合料的密度降低了14.5%,且强度都能满足规范要求；性能方面，呈碱性的电路板碎片能与沥青胶结料更牢固地黏结，使得电路板粒料混合料的水稳性能相比传统石料混合料有一定程度的提高。硅烷偶联剂的加入使得电路板粒料混合料的各方面性能进一步提高。在环保层面，沥青对电路板碎片的包裹固化作用可显著降低其有害可溶物质的溶出量，客观上起到了绿色环保作用。     

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。     

彩色木屑铺装的研究与应用

采用木屑和细集料作为骨料,高SBR含量的改性乳化沥青和水泥作为胶结料,开发了彩色木屑铺装。通过分析评价乳化沥青、乳化沥青砂浆、混合料的性能,结果表明该材料具有优异的弹性和缓冲性、透水性。并开展了两个工程应用。     

基于级配理论的沥青混合料骨架结构研究

沥青混合料由集料、沥青胶结料和空隙组成.沥青混合料体积90％由集料构成,集料所形成的结构主要取决于集料的粒径分布及其形状.该文提出了基于集料级配理论的沥青混合料骨架结构,并以此来表征沥青混合料的路用性能.研究提出了一个基于球体填充理论的计算方法.参数包括:一级结构下的空隙率、一级结构的破坏因子和沥青胶结料在骨架结构的分布情况,它们可用于评价骨架结构的承载能力.采用骨架结构模型对几种不同级配的沥青混合料高温抗车辙能力和水稳性进行了预测,预测结果和室内外试验结果具有很好的相关性,建立的骨架结构模型可很好地用于判别沥青混合料的抗车辙性能.     

掺水泥乳化沥青冷再生混合料强度影响因素试验研究

采用垂直振动成型方法制备圆柱体试件,通过试验研究了乳化沥青类型和水泥掺量对高速公路路面上面层掺回收料就地冷再生混合料强度的影响。结果表明:与普通中裂乳化沥青冷再生混合料相比,SBR与SBS改性乳化沥青冷再生混合料力学强度可分别至少提高15.0%,9.0%;掺水泥1.5%乳化沥青冷再生混合料的马歇尔稳定度、浸水马歇尔稳定度、劈裂强度和抗剪强度分别至少提高了11.0%,13.0%,19.0%,85.0%。因此,根据力学性能最优原则,选取SBR改性乳化沥青作为冷再生混合料的胶结料;考虑材料经济性问题,建议冷再生混合料中水泥掺量为1.5%。     

RAP表面特性改性及其对混合料性能影响的实验研究

本文对RAP表面的老化沥青采用三氯乙烯进行分层剥离分析,通过接触角的测试对RAP表面特性进行相关的研究;以Ca(OH)2,硅烷偶联剂改性Ca(OH)2两种物质对沥青表面进行改性来研究乳化沥青在老化沥青表面的粘附性;在后续的研究中针对RAP采用三氯乙烯,Ca(OH)2浆液以及硅烷偶联剂改性Ca(OH)2浆液30℃下浸泡30min进行不同的表面处理,通过粘附性测试、马歇尔实验及劈裂试验研究RAP表面处理对冷再生混合料性能的影响。最终得出,采用不同的表面处理措施可以有效降低乳化沥青在老化沥青表面的接触角,增加粘附性;制备的冷再生沥青混合料马歇尔稳定度、劈裂强度均有所改善。     

抗车辙剂对含再生粗集料沥青混合料性能影响研究

采用再生集料替代沥青混合料中的天然集料具有巨大的经济潜力和环保优势,但其中的低强度水泥砂浆和砖块成分较天然集料更易在荷载作用下出现破坏,导致沥青混合料性能出现衰减,因此亟需探究改善含有再生集料沥青混合料性能的方法及其对沥青混合料性能的影响规律。该文选用富含聚乙烯PE的抗车辙剂,通过马歇尔配合比试验,分析不同抗车辙剂用量对再生集料沥青混合料的马歇尔力学指标、体积参数和沥青用量的影响;而后进一步探究抗车辙剂对再生集料沥青混合料的动稳定度、低温弯拉应变、冻融劈裂强度比和疲劳寿命的影响规律。试验结果表明:(1)砖块成分对再生集料沥青混合料的马歇尔性能具有明显的负面影响,应在再生集料中控制其含量;(2)富含PE抗车辙剂对提高再生集料沥青混合料的高温抗变形效果显著,同时也能在一定程度上改善再生集料沥青混合料的水稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性能,具有良好的应用前景。     

石灰水处治集料对沥青混合料水稳性影响试验分析

石灰水处治集料可以显著提高沥青混合料的抗剥落性能。该文通过对不同浓度石灰水处治的集料进行粘附性试验发现,浓度为20%的石灰水处治的集料与沥青的粘附性最好;同时,对浓度为20%石灰水处治的集料拌和得到的沥青混合料与添加消石灰得到的沥青混合料分别进行冻融劈裂试验和浸水马歇尔试验得出,用浓度为20%的石灰水悬浊液处治集料对提高沥青混合料的抗剥落性能效果最佳。     

基于表面能理论的聚合改性集料对HMA水损害的影响评价

为了评价聚合物改性集料对热拌沥青混合料(HMA)水损害的影响,首先用通用吸附装置(USD)和动态白金板法测试石灰岩、花岗岩和石英岩三种普通集料及其被两种高、低密度聚乙烯(PE)改性集料的表面自由能。然后,基于表面自由能(SFE)理论计算了集料和沥青之间的粘聚力及沥青结合料、集料的内聚力。最后,通过测试试件的动态模量来验证表面自由能理论的计算结果。结果表明:利用聚乙烯(PE)改性能够增强沥青结合料对集料的润湿性以及沥青结合料与集料的粘聚力。用表面自由能理论计算结果和室内试验分析结果相同。用高密度聚乙烯(HDPE)改性的集料在本研究的两种试验方法中都表现出较好的抗水损害能力。     

干法与湿法工艺下橡胶树脂复合改性沥青混合料性能研究

本文采用橡胶粉、PE塑料、SBR胶乳作为改性剂,对沥青混合料进行复合改性,分析了改性后沥青胶结料的性能,并通过室内试验,对比研究了干法改性与湿法改性前后沥青混合料的性能差异,为沥青混合料复合改性的工艺提供参考。     

彩色环氧沥青混合料性能评价及施工参数研究

彩色环氧沥青作为一种新型的高性能彩色路面胶结料,其热固性的特性赋以了其强度高、刚度大、高低温性能好的特点,具有优于其他彩色沥青的路用性能及耐久性。本文将根据实体工程的实施,开展了彩色环氧沥青混合料的配合比设计、性能评价及施工控制参数研究。结果显示:彩色环氧沥青SAC-5沥青混合料马歇尔稳定度高达94kN,劈裂强度高达3. 671MPa,其他各项路用性能均优于普通彩色沥青混合料。     

彩色排水性沥青混合料室内试验研究

为提高彩色排水性沥青混合料在机动车道上的应用效果,室内研究了高SBS掺比、高芳烃CA含量橡胶油、掺入有机降黏剂的彩色胶结料性能指标,通过配合比设计,制备彩色OGFC-13沥青混合料,并对混合料进行路用性能试验。结果表明,上述彩色胶结料具有满足规范规定的软化点、135℃运动黏度等技术指标,利用其制备的彩色OGFC-13沥青混合料也具有符合规范规定的技术指标。该结果可用于指导彩色排水性沥青混合料的制备和生产。     

基于室内试验分析的彩色沥青混合料路用性能探讨

为了研究颜料对彩色沥青混合料高温和水损害性能的影响,以及评价彩色沥青胶结料的技术特征.选择残留马歇尔稳定度评价颜料对沥青混合料的影响,并对老化后彩色沥青四组分变化情况进行研究,最后结合实体工程应用情况对彩色沥青混合料进行应用评价,试验结果表明:颜料对混合料高温稳定性无明显影响,而颜料的选择应进行水稳定性试验,老化试验四组分分析结果,老化时间越长,饱和组分、芳香组分和胶质组份含量衰减越大,而沥青质含量随时间延长而逐渐增加.且温度越高,含量越低。研究成果对彩色沥青再生混合料的应用有一定的参考作用。     

路用石灰岩矿粉的改性研究

石灰岩矿粉作为碱性填料在沥青混合料中得到广泛应用.该文从降低矿粉的表面能方面考虑,采用了钛酸酯偶联剂对石灰岩矿粉进行表面改性,并通过马歇尔、浸水马歇尔试验,以及车辙试验,对改性后的矿粉进行了路用性能研究.试验表明,一定用量的钛酸酯偶联剂改性石灰岩矿粉,可以提高沥青混合料的高温抗车辙能力和水稳定性,其中,用1.5%的钛酸酯偶联剂改性的石灰岩矿粉对沥青混合料路用性能的改善效果最明显.     

基于均衡设计法的薄层罩面路用性能研究

为优化薄层罩面沥青混合料的矿料级配，提高薄层罩面的路用性能，采用均衡设计方法合理调控粗集料构成比例，实现沥青混合料密实度与紧密度的平衡，并基于汉堡车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和低温小梁弯曲试验，研究分析了沥青混合料均衡设计法的应用效果。结果表明：1) 13.2 mm～9.5 mm与9.5 mm～4.75 mm两档粗集料的构成比例为3∶1时，沥青混合料达到最佳紧密状态；2)基于混合料干密度(ρ_d)、矿料间隙率(VMA)和粗集料间隙率(VCA_mix)等体积参数的状态平衡，求得最佳油石比为5.819%;3)应用沥青混合料均衡设计方法，可大幅提高薄层罩面的路用性能，相较于级配均值，均衡设计级配的动稳定度和弯曲破坏应变分别提升了1.36倍和1.17倍，浸水马歇尔残留稳定度和冻融劈裂残留强度比分别提高了3.96%和6.98%。     

含有钢渣的水性环氧树脂改性乳化沥青混合料的性能

为了研究含有钢渣的改性乳化沥青混合料的性能,以水性环氧树脂为改性剂,采用先乳化后改性的方法制备了多种改性乳化沥青。利用马歇尔方法设计了含有钢渣(全部替代细集料)的AC-16型改性乳化沥青混合料。通过土工击实试验和试拌法,以混合料的工作和易性和拌和状态为控制目标,逐步优选出改性乳化沥青类型及外掺水用量。利用失水率和马歇尔稳定度确定了混合料的最佳击实时间、养生方式及最佳水性环氧树脂掺量,对含/不含钢渣的普通/改性乳化沥青混合料的路用性能进行了全面评价。试验结果表明:为了保证含有钢渣的改性乳化沥青混合料具有良好的拌和工作状态,需选用与水性环氧树脂配伍性好的阴离子乳化剂,且将改性乳化沥青的酸碱性调节为碱性;通过采用两次击实、常温养生、加入一定剂量水泥、提高水性环氧树脂掺量的方法,使水性环氧树脂改性乳化沥青混合料具有良好的早期强度和优异的力学性能;与含/不含钢渣的普通乳化沥青混合料及不含钢渣的水性环氧树脂改性乳化沥青混合料性能相比,含有钢渣的水性环氧树脂改性乳化沥青混合料的综合性能最为优异,且达到了热拌沥青混合料的性能要求。     

水性环氧乳化沥青的制备及混合料路用性能研究

为了提高乳化沥青胶结料的黏附性,改善微表处混合料的各项路用性能,该文研发了一款新型水性环氧树脂乳化剂,制成水性环氧树脂改性乳化沥青。通过斜剪试验对改性乳化沥青胶结料层间抗剪性能进行分析,采用湿轮磨耗试验、轮辙变形试验、冻融劈裂试验和低温劈裂试验对不同水性环氧树脂掺量下微表处混合料路用性能进行测定,并与3%SBR改性乳化沥青进行对比。结果表明:该文研制的水性环氧树脂能有效提高乳化沥青胶结料的黏附性,相比单纯乳化沥青,掺入6%水性环氧树脂使浸水1h和6d湿轮磨耗值分别降低56%和55%,轮辙宽度变形率达到1.1%,冻融劈裂强度比达到76.2%,与SBR改性剂配合使用能够提高微表处的低温抗裂性能。     

大粒径透水性沥青混合料最佳沥青用量的确定

大粒径透水性沥青混合料(LSPM)不同于传统沥青混合料,它由较大粒径的集料形成骨架和一定量细料进行填充,形成的单粒径骨架嵌挤连通空隙结构,空隙率较高,难以完全使用常规的马歇尔试验方法确定其沥青含量。笔者参考国内外排水性大粒径沥青混合料沥青用量确定方法,考虑沥青被集料吸收的比例,通过沥青膜有效厚度和集料比表面积初步确定沥青用量,提出了其计算方法,并结合设计空隙率、析漏试验与飞散试验综合确定LSPM最佳沥青用量。     

偶联剂/改性纳米SiO_2复合改性沥青混合料性能评价

为了研发一种兼具性能和成本优势,适应不同环境特征条件且应用面更广泛的抗水损改性沥青混合料,本文基于同时加强油石界面固结强度及混合料整体性能的思路,采用表面改性纳米SiO_2和硅烷偶联剂作为改性材料,通过外掺改性沥青和湿法石料表面处理的方式,制备了一种综合性能优异的复合改性沥青混合料,并采用浸水马歇尔试验、真空饱水马歇尔试验、高温车辙试验、低温劈裂试验,证明了复合改性沥青混合料对于提高混合料高、低温性能、水稳定性等方面都有很积极的作用。