沥青路面灌缝胶性能评价及技术要求

为了评价沥青路面裂缝和接缝加热型灌缝胶的性能,参考了ASTM D5329灌缝胶试验方法,根据中国灌缝胶产品质量现状和性能要求,通过室内试验确定了锥入度、软化点、流动、弹性和低温拉伸5个试验方法,收集国内常用的11种灌缝胶样品进行了试验,并提出了中国沥青路面灌缝胶锥入度、软化点、流动值、弹性恢复、低温拉伸5个性能评价指标及相应的技术要求.结果发现:10个样品的软化点超过了80℃,9个样品的流动值低于5 mm,3个样品通过了50%拉伸量3个循环的低温拉伸试验,这表明中国常用的灌缝胶高温性能比较理想,而低温性能普遍较差.     

沥青弯曲蠕变劲度试验介绍

在寒冷地区,沥青低温开裂问题尤为普遍,为此SHRP计划通过沥青弯曲蠕变劲度(BBR)试验进行控制沥青在低温环境下的性能。该文重点介绍沥青弯曲蠕变劲度试验原理、试验方法,并通过试验案例,用数据简单直接的表明弯曲梁流变仪蠕变劲度S和蠕变速率m值,进而进行沥青低温性能评价。     

天然岩沥青改性对沥青流变性能的影响

借助动态剪切流变仪(DSR)、低温弯曲流变仪(BBR)和Brookfild旋转黏度仪,对不同掺量的天然岩沥青改性沥青的性能进行了试验研究,分析了岩沥青改性剂对基质沥青流变性能的影响。结果表明:加入岩沥青后沥青胶结料的PG高温等级和黏度提高,抗车辙因子增大,相位角减小,大大提高了沥青的高温稳定性和降低了温度敏感性,且随着掺量的增加变化幅度增大;低温条件下蠕变劲度模量增大,低温性能有所下降,但当岩沥青掺量为2%~8%时,不会对沥青胶结料的低温性能产生大的不利影响。     

天然岩沥青改性对沥青流变性能的影响

借助动态剪切流变仪(DSR)、低温弯曲流变仪(BBR)和Brookfild旋转黏度仪,对不同掺量的天然岩沥青改性沥青的性能进行了试验研究,分析了岩沥青改性剂对基质沥青流变性能的影响。结果表明:加入岩沥青后沥青胶结料的PG高温等级和黏度提高,抗车辙因子增大,相位角减小,大大提高了沥青的高温稳定性和降低了温度敏感性,且随着掺量的增加变化幅度增大;低温条件下蠕变劲度模量增大,低温性能有所下降,但当岩沥青掺量为2%~8%时,不会对沥青胶结料的低温性能产生大的不利影响。     

多聚磷酸改性沥青低温性能研究

为研究多聚磷酸(PPA)改性沥青的低温性能,通过沥青弯曲蠕变劲度(BBR)试验,采用低温临界温度、蠕变劲度S和蠕变速率M评价了不同PPA掺量对PPA改性沥青低温性能的影响,并同SBS改性沥青进行了对比。研究表明:PPA能够提高基质沥青的低温性能;PPA掺量越大,改性沥青的低温性能越好;低温临界温度反映的PPA掺量对PPA改性沥青性能的影响与蠕变劲度S和蠕变速率M所反映的规律相同;低温临界温度能弥补AASHTO分级区分度较低的问题,能更好地反应沥青的低温性能。     

紫外老化作用下PPA/SBR改性沥青胶浆及混合料高低温性能研究

通过高温温度扫描试验、BBR低温蠕变试验对粉胶比为0.6、0.9、1.2的90#基质沥青胶浆、SBR改性沥青胶浆及PPA/SBR改性沥青胶浆紫外老化前后的高低温流变性能进行了研究,利用高温车辙试验及低温小梁弯曲试验对其紫外老化前后的沥青混合料高低温性能进行分析,同时引入沥青胶浆的车辙因子老化指数A_STA、蠕变劲度老化指数S_AI、蠕变速率老化指数m_AI,沥青混合料动稳定度老化指数D_AI、弯曲劲度模量老化指数S_BAI对沥青胶浆及沥青混合料的抗紫外老化性能进行定量分析,结果表明：紫外老化会提高沥青胶浆的高温抗变形能力,而显著降低沥青胶浆的低温抗裂性。而对于沥青混合料而言,紫外老化劣化了90#基质沥青混合料及SBR改性沥青混合料的高温抗车辙性能,提高了PPA/SBR改性沥青混合料的抗车辙性能,而低温抗裂性在紫外老化后均出现了明显下降,但PPA/SBR改性沥青混合料紫外老化前后都具有最佳的低温抗裂性能。说明PPA的掺入有效提高了SBR改性沥青胶浆及沥青混合料的高温抗变形能力、低温抗裂性能...     

硅藻土改性沥青胶浆高低温流变性能试验研究

对老化前后不同硅藻土掺量的硅藻土改性沥青胶浆进行动态剪切流变试验和弯曲梁流变试验,研究硅藻土改性沥青胶浆的高低温流变性能。试验结果显示,随着试验温度的升高,硅藻土改性沥青胶浆的高温性能逐渐降低,老化使沥青胶浆的高温性能削弱;随着硅藻土掺量的增多,沥青胶浆的相位角逐渐减小,复数模量和车辙因子逐渐增大,沥青胶浆的高温性能得到提升。用蠕变劲度评价硅藻土改性沥青胶浆低温性能时,硅藻土掺量越多对低温性能越不利,而m值随硅藻土掺量的增大表现出先减小后增大的变化趋势,建议用m值评价硅藻土改性沥青胶浆的低温性能。     

基于流变学的BF-SBS改性沥青胶浆性能研究

为研究玄武岩纤维(BF)对SBS改性沥青流变性能的影响,制备了不同掺量(质量分数为0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1%)玄武岩纤维-(质量分数为4.5%)SBS改性沥青。采用动态剪切流变仪(DSR)对BF-SBS改性沥青进行温度扫描和多重应力蠕变恢复试验(MSCR)以评价其高温流变性能;通过弯曲梁流变试验(BBR)测得的蠕变劲度s、蠕变速率m等指标分析沥青的低温流变性能。结果表明：随着试验温度上升,各掺量BF-SBS改性沥青胶浆的复数剪切模量G~*降低,相位角δ增大,表明BF-SBS改性沥青胶浆拥有更好的弹性特性。在各应力水平下,随着BF掺量增加,BF-SBS改性沥青胶浆的不可恢复蠕变量J_nr不断降低,当掺量达到0.4%时,J_nr值降至最低。而R值高于基质沥青与SBS改性沥青胶浆,表明BF能够有效提升SBS改性沥青胶浆在高应力作用下的高温变形恢复能力。蠕变劲度模量s、蠕变速率m低温指标测值表明适量玄武岩纤维对沥青胶浆低温性能有一定提升,其中掺量为0.4%的BF-SBS改性沥青表现出最佳的高、低温流变性能。     

聚酯纤维沥青混凝土低温性能研究

通过马歇尔试验确定不同纤维用量的沥青混合料的最佳沥青用量,并探讨了马歇尔试验指标的变化规律。在低温弯曲蠕变试验和低温弯曲试验中,通过低温弯曲蠕变速率和低温劲度模量进一步验证聚酯纤维沥青混合料的低温抗裂性能,并分析了聚酯纤维加强沥青混合料作用机理。     

基于间接拉伸试验模式的不同沥青混合料低温回弹模量研究

基于间接拉伸试验模式,研究了AC-13、OGFC-13、SFP(半柔性沥青路面材料)三种不同沥青混合料在动态荷载条件下应力水平和试验温度对低温回弹模量的影响,并与-10℃低温小梁弯曲试验进行对比分析.结果表明:随着温度降低,三种混合料的回弹模量均增大,其中OGFC-13增加最明显,表明其温度敏感性最强.最佳应力水平值AC-13应取0. 4、OGFC-13应取0. 5,SFP应取0. 3.同一温度条件下,回弹模量大小顺序为SFP AC-13 OGFC-13,与-10℃低温小梁弯曲试验得到的弯曲劲度模量大小规律一致.通过该研究为道路工程中用间接拉伸回弹模量试验评价沥青混合料低温性能时的参数选取提供一定的借鉴意义.     

纳米黏土改性橡胶沥青性能影响研究

为探讨纳米黏土对橡胶沥青性能影响,参考现有研究,在橡胶沥青中分别加入掺量1%、3%、5%的纳米黏土制备纳米黏土/橡胶复合改性沥青,利用薄膜烘箱试验模拟短期热氧老化,然后通过针入度、软化点、延度和黏度等试验对老化前后纳米黏土/橡胶复合改性沥青物理性能进行测试,并通过温度扫描和多重应力蠕变恢复试验探讨了纳米黏土对于橡胶沥青的高温流变性能、抗车辙和抗永久变形能力的影响,采用弯曲蠕变劲度试验分析了纳米黏土/橡胶复合改性沥青的低温流变性能,并对其机理进行了解释。通过老化前后性能对比及微观试验分析,发现纳米黏土能够较好地提升橡胶沥青的物理和流变性能,并且改善了其耐老化能力。     

矿粉对沥青胶浆流变性能影响研究

矿粉作为填料对沥青胶浆流变性能有着重要影响。通过多级应力重复蠕变试验、沥青弯曲蠕变劲度测定试验、动态剪切流变试验研究矿粉对沥青胶浆高低温性能及疲劳性能的影响。研究表明,不同矿粉对沥青胶浆流变性能影响不同。通过灰色关联分析可知,矿粉物化指标密度、亲水系数、P_(20)、比表面积及细度模数与沥青胶浆高低温性能及疲劳性能之间关联较为密切,可将这5个指标作为矿粉筛选的重要参考指标。     

沥青混合料低温敏感性研究

目前新规范对于沥青混合料低温抗裂性能的评价,推荐采用-10℃温度下的小梁弯曲蠕变试验.为了更全面地评价沥青混合料的低温性能,提出低温敏感性指数,从大量试验结果来看,低温敏感性指数能够有效地、全面地评价沥青混合料的低温性能.     

沥青混合料低温敏感性研究

目前新规范对于沥青混合料低温抗裂性能的评价,推荐采用-10℃温度下的小梁弯曲蠕变试验。为了曼全面地评价沥青混合料的低温性能,提出低温敏感性指数,从大量试验结果来看,低温敏感性指数能够有效地、全面地评价沥青混合料的低温性能。     

纤维沥青胶浆及沥青混合料路用性能研究

以SMA - 10为例,通过动态剪切流变试验、简支梁弯曲蠕变试验、水稳定性试验、车辙试验以及动、静态蠕变试验、恒高度重复剪切试验和4点弯曲疲劳试验,研究了木质素纤维、矿物纤维、聚丙烯腈纤维对沥青胶浆及沥青混合料路用性能的影响.结果表明:纤维的加入可以明显改善沥青胶浆和沥青混合料的高温性能,但同时降低它们的低温抗裂性能;...     

煤直接液化残渣对沥青胶浆黏弹性能的影响

以SK-90沥青为基质沥青,分别制备粉胶比为1.0、煤直接液化残渣(DCLR)掺量(质量分数)分别为5%、10%、15%、20%下的DCLR改性沥青胶浆和SK-90沥青胶浆。采用动态剪切流变试验和弯曲梁流变试验,对比分析了DCLR对沥青胶浆车辙因子、疲劳因子、蠕变劲度模量和蠕变速率等因素的影响,揭示了DCLR对沥青胶浆黏弹性能的影响规律。试验结果表明:DCLR会显著增强沥青胶浆的高温性能,降低沥青胶浆的低温性能和疲劳性能;DCLR提高了沥青胶浆在高温条件下的弹性及在低温条件下的黏性;在高DCLR掺量下,沥青胶浆的高温、低温和疲劳性能对温度的敏感度极为显著;随着DCLR掺量的增加,沥青及胶浆的适用范围越来越窄;从应用角度考虑,建议DCLR掺量不宜大于10%,沥青及胶浆可适用于沥青路面的中面层。     

CNTs/SBS复合改性沥青制备及性能试验分析

多壁碳纳米管(CNTs)由于其特殊的尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等特点,被越来越多用于复合改性沥青。采用高速剪切法制备了多壁碳纳米管和SBS复合改性沥青,通过测试不同类型复合改性沥青的针入度、软化点、延度,分析了CNTs对SBS改性沥青的影响,通过动态剪切流变、布氏黏度、弯曲蠕变劲度、多重应力蠕变恢复等试验,研究复合改性沥青的流变性能。结果表明:CNTs可以提高改性沥青的软化点、降低针入度,参量为0.5%时复合改性沥青延展性最佳、劲度模量S值最小,回复率R最大,不可恢复蠕变柔量Jnr最小,改性沥青的抗永久变形性能和低温性能得到改善。     

基于BBR试验的纤维沥青低温性能研究

通过SHRP计划中的弯曲蠕变试验(BBR)研究纤维沥青的低温性能,选择纤维掺量为0%、1%、4%、8%,在-18℃和-12℃两种温度下进行BBR试验,分析了纤维掺量对于试验参数(劲度模量和m值)的影响。另外,在4%纤维掺量下选择3 mm、6 mm、10 mm三种不同长度的纤维进行试验,分析了纤维长度对于沥青低温性能的影响。     

泡沫温拌对湖沥青改性沥青性能的影响研究

将泡沫温拌技术与湖沥青改性沥青共同应用可在提升沥青混合料的施工和易性的同时,实现节能减排,但目前对泡沫温拌前后湖沥青改性沥青性能的变化研究较少。通过室内试验,采用软化点、fail temperature、延度、蠕变劲度S及蠕变速率m、针入度指数、疲劳因子G~*sinδ等指标对泡沫温拌前后湖沥青改性沥青的高温性能、低温性能、温度敏感性及抗老化性能进行了全面研究。结果表明:泡沫温拌作用会降低湖沥青改性沥青的高温性能和低温性能,改善其温度敏感性,对抗老化性能影响不大。     

橡胶沥青混合料低温抗裂性能评价

为评价橡胶沥青混合料AR-OSMA-13与SBS-SMA-13混合料的低温性能,采用低温弯曲试验,以破坏强度、破坏应变与劲度模量作为评价指标进行低温性能对比分析。通过室内试验结果得出：与SBS-SMA-13混合料相比,橡胶沥青混合料有较低的脆化点温度、较大的低温应变及劲度模量,呈现出很好的低温抗裂性能。橡胶沥青混合料拥有出众的低温路用性能,完全能够应用于高等级公路建设中。