纤维微表处路用性能的影响因素

为了研究高寒高海拔环境下纤维类型及用量、改性乳化沥青类型对微表处路用性能的影响,采用3种乳化沥青和4种纤维制备纤维微表处混合料,并对其抗磨耗性能、抗水损性能、抗轮辙变形性能及低温抗裂性能进行试验研究。结果表明:掺量在0.1%~0.3%范围内时,纤维掺量越大低温抗裂性能越好;微表处中加入聚丙烯纤维或玄武岩纤维,其综合路用性能表现最优;SBS/SBR复合改性乳化沥青综合了SBS和SBR改性乳化沥青的优势。     

不同改性剂对微表处性能影响研究

为比较不同改性乳化沥青对微表处性能的影响,从而为改性乳化沥青微表处的应用提供理论支撑,该文自制3种(SBR、SBS和水环氧)改性乳化沥青并将其加入到微表处中,采用1 h湿轮磨耗试验、6 d湿轮磨耗试验、轮辙变形试验分别评价其耐磨、抗水损害与抗车辙性能;采用不同作用次数下的车辙深度评价其长期高温性能;使用车轮加速加载设备对微表处混合料进行长期耐磨性和长期抗滑性试验用于评价微表处混合料的长期耐磨性能和长期抗滑性能。结果表明：水性环氧改性乳化沥青混合料的耐磨性能、抗水损害性能、抗车辙性能均优于SBR改性乳化沥青混合料与SBS改性乳化沥青混合料,且油石比越大,微表处的耐磨性能与抗水损害性能越好;SBS改性乳化沥青混合料的长期高温性能优于SBR和水性环氧改性乳化沥青混合料,水环氧改性乳化沥青混合料的长期抗滑性能优于SBR和SBS改性乳化沥青混合料;而SBR改性乳化沥青混合料的长期磨耗损失低于SBR和水性环氧改性乳化沥青混合料。     

水性环氧乳化沥青性能及其微表处修复车辙效果评价

拟对水性环氧乳化沥青的路用性能及其微表处的抗车辙性能进行评价。通过粘结强度试验、拉伸试验以及储存稳定性试验对水性环氧乳化沥青的路用性能进行评价,并通过轮辙变形试验及车辙试验评价其微表处混合料的抗车辙性能。试验结果表明:水性环氧乳化沥青的性能随着环氧掺量的增加而提高,与普通改性乳化沥青相比,环氧掺量为20%时,25℃的粘结强度提高131%,45℃的粘结强度提高478%;拉伸强度提高6倍;断裂伸长率降低88%,微表处的动稳定度提高2.5倍,轮辙横向变形降低了75%。当水性环氧掺量超过30%时,经24 h静置后后会出现析出现象,最终确定水性环氧掺量不宜超过30%。     

水性环氧乳化沥青路用性能及其在微表处中的应用研究

为提高微表处路用性能,该文采用水性环氧树脂对乳化沥青进行改性并对改性乳化沥青相容性、微观结构、力学性能、流变性能及其混合料路用性能进行研究。储存稳定性试验表明：环氧乳液与乳化沥青相容性良好;随着水性环氧树脂掺量的增加,改性乳化沥青形成以环氧树脂为骨架结构的趋势;同时,随着水性环氧树脂掺量的增加,乳化沥青与集料黏附性、力学性能得到显著提升,在20%掺量下,黏结强度提高2倍以上,抗剪强度提升1倍以上;流变试验表明：水性环氧树脂能够提高乳化沥青抗车辙性能与弹性恢复率,高温性能得到显著提升。微表处混合料性能研究表明：水性环氧树脂能够显著提升乳化沥青水稳定性能、抗车辙变形性能,在掺量达到20%后,混合料水稳定性和抗车辙性能趋于稳定。综上所述,对于该文中改性乳化沥青体系,建议水性环氧树脂掺量为10%～20%。     

水性环氧乳化沥青混合料路用性能研究

为了改善普通乳化沥青混合料的路用性能,按照固化剂:水性环氧树脂=3:7的比例制备了水性环氧乳化沥青;对传统冷补料的成型方法进行修正,通过车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验研究了水性环氧树脂掺量对混合料路用性能的影响。同时将水性环氧乳化沥青混合料与普通沥青混合料、SBS改性沥青混合料的路用性能进行对比。结果表明:当水性环氧树脂掺量在15%左右时,混合料的各项性能可达到较优的状态;与普通沥青混合料、SBS改性沥青混合料相比,水性环氧乳化沥青混合料具有良好的高温稳定性、低温抗裂性能和水稳定性。     

基于橡胶改性沥青技术低噪声微表处混合料耐久性试验研究

探讨了橡胶粉改性乳化沥青用于微表处混合料的可行性,基于室内试验和试验路铺筑研究了橡胶粉改性乳化沥青微表处混合料的施工性能、耐磨耗性能、抗车辙性能、水稳定性、低温抗裂性、降噪性及长期使用性能。试验结果表明,橡胶粉改性乳化沥青微表处混合料工作性能良好,能满足微表处混合料快速开放的要求。橡胶粉改性乳化沥青微表处混合料路用性能良好,其耐磨耗性能和低温抗裂性能优于SBS改性微表处混合料。随着橡胶粉掺量增大微表处混合料吸声系数呈二次函数关系增大,相比SBS改性乳化沥青微表处,在800~1 000 Hz振动频率范围内,橡胶粉改性乳化沥青微表处混合料的吸声系数可增大8%~15%,1 000~1 500 Hz振动频率范围内,橡胶粉改性乳化沥青微表处混合料的吸声系数可增大16%~24%,橡胶粉改性乳化沥青微表处混合料可大幅度降低传统微表处的噪音,具有优良的降噪功能。工程实践表明,橡胶粉改性乳化沥青微表处混合料与旧沥青混凝土路面黏附状况良好,施工性能好,采用橡胶粉改性乳化沥青微表处混合料延长了道路的使用寿命,经济、社会效益显著,具有推广应用价值。     

微表处技术在高等级公路路面养护中的应用研究

为了比较SBS改性乳化沥青与橡胶粉改性沥青在微表处技术路面养护中的效果差异,通过对两种改性材料含量的筛选与控制,得到了两种改性材料在与沥青混合后的指标,选取其中指标结果较好的掺量范围:SBS改性剂掺量取3%~7%左右,橡胶粉最佳掺量为10%~15%左右。并且通过试验对两种混合料的路用性能做出评价,得出:SBS改性沥青材料作为路面材料在微表处技术中的车辙性能更优,而橡胶粉沥青材料作为路面材料在微表处技术中的抗滑性能更优。     

橡胶改性乳化沥青微表处混合料降噪特性与耐久性能

为了探讨橡胶粉改性乳化沥青用于微表处混合料的可行性,基于室内试验和铺筑试验路研究了橡胶粉改性乳化沥青微表处混合料的施工性能、耐磨耗性能、抗车辙性能、水稳定性、低温抗裂性、降噪性及长期使用性能。试验结果表明:橡胶粉改性乳化沥青微表处混合料具有良好的工作性能,耐磨耗性能和低温抗裂性能均优于SBS改性微表处混合料,并且具有优良的降噪功能。     

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。     

黏结层用环氧乳化沥青研发与性能研究

为了提高桥面铺装结构中黏结层的路用性能,采用水性环氧树脂作为改性剂、选取阳离子乳化剂A和一种有机酸酐固化剂,制备了水性环氧乳化沥青;通过剪切试验和拉拔试验分析了水性环氧树脂掺量对抗剪强度和拉拔强度的影响,同时将研发的水性环氧乳化沥青和SBS改性乳化沥青、SBR改性乳化沥青的性能进行对比。试验结果表明:当水性环氧树脂掺量为10%~20%时,对应的各项性能较优;与SBS改性乳化沥青、SBR改性乳化沥青相比,水性环氧乳化沥青呈现出更为优良的抗剪、抗拉和水稳定性能。     

基于外掺法的布敦岩沥青改性沥青微表处室内试验研究

针对微表处等薄层罩面用混合料黏结强度低、在阳光直射下易产生高温变形、耐久性差等问题,该文利用布敦岩沥青作为改性剂,其具有黏度大、抗高温变形能力强等特性,采用外掺法将其加入到微表处混合料中,计算不同布敦岩沥青掺量下的乳化沥青外掺量,通过拌和试验、黏聚力试验、湿轮磨耗试验、负荷轮黏砂试验、车辙变形试验探索布敦岩沥青掺量对混合料施工性能的影响,综合确定布敦岩沥青的最佳掺量,最后采用适合于微表处的抗车辙性能试验和低温抗裂性能试验验证布敦岩沥青改性沥青微表处的路用性能。试验结果表明:相同油石比条件下随着布敦岩沥青掺量的增加,混合料所需乳化沥青外掺量不断减小,外掺最佳用水量不断增加,最佳用水量情况下,混合料的可拌和时间不断减小,但变化幅度不大,黏聚力和耐磨性能随布敦岩沥青的增加先增大后减小,抗变形能力不断增强;添加布敦岩沥青后微表处的车辙深度大幅减小,但低温弯曲变形至少降低12.5%,对低温抗裂性能造成一定负面影响;综合确定外掺法的布敦岩沥青最佳掺量为4%,该研究可在节省乳化沥青成本的基础上提升微表处混合料路用性能。     

高性能水性环氧乳化沥青的制备及性能研究

采用3大指标试验、布氏旋转黏度试验、动态剪切流变试验对自制水性环氧乳化沥青的基本性能及流变性能进行试验研究,并将改性后的乳化沥青应用到试验路段铺筑中。结果表明:1)水性环氧的掺入对改性乳化沥青蒸发残留物的3大指标、布氏黏度以及车辙因子影响显著,在水性环氧树脂体系掺量达到15%时,其高温抗变形性能显著上升,同时还具有一定的低温抗裂性; 2)自制SBR/CR改性乳化沥青和水性环氧乳化沥青的现场应用效果较佳,空隙率、压实度、平整度的检测结果均满足规范要求。     

高速公路沥青路面粘层及长大纵坡材料优化研究

为了提高高速公路沥青路面的服务水平和使用寿命,对粘层和长大纵坡路段的材料进行优化设计,提出使用改性乳化沥青代替基质沥青作为层间粘结材料,在长大纵坡段下面层掺加玄武岩纤维或抗车辙剂。研究结果表明相比基质沥青,改性乳化沥青性能更稳定、更环保、施工更方便;玄武岩纤维可提高沥青混合料的整体性能,减缓车辙和滑移破坏,玄武岩掺量为0.3%时改善效果最佳;适当掺加车辙剂能降低沥青混合料的感温性,提高沥青混合料的动稳定度。     

SBS与抗车辙剂复合改性沥青混凝土的路用性能

为提高沥青中面层的抗车辙能力,开展了SBS改性沥青混凝土AC-20中掺加抗车辙剂(PR)的复合改性研究。通过室内车辙试验、低温弯曲试验及冻融劈裂试验研究了3种掺量(分别占沥青混凝土质量数的0.2%,0.4%,0.6%)抗车辙剂对SBS改性AC-20高温性能、低温性能及水稳定性的影响,并确定了适宜的掺量。结果显示:与参照沥青混凝土(无抗车辙剂的SBS改性AC-20)相比,复合改性AC-20的高温性能得到显著改善,水稳定性和低温性能略有下降;综合复合改性AC-20的高、低温性能及工程经济性,确定抗车辙剂适宜的掺量为0.3%。     

改性乳化沥青对微表处稀浆混合料性能的影响

通过对掺加了低温改性剂的SBR改性沥青进行乳化,制备了改性乳化沥青.采用抗折试验、摆锤式冲击试验和动态抗开裂性试验研究了改性乳化沥青对微表处稀浆混合料力学性能、低温抗裂性能的影响.结果表明:随着低温改性剂掺量的增大,SBR改性沥青的低温延度大幅度提高,低温柔韧性得到很好的改善,以改性乳化沥青制备的微表处稀浆混合料的抗折强度和冲击强度显著增大,裂缝最大宽度和裂缝数t明显减小,混合料的力学性能和低温抗裂性能得到很好的改善.     

微表处用水性环氧改性乳化沥青的性能研究

为进一步明确微表处用水性环氧改性乳化沥青材料的性能,优选2种水性环氧树脂对乳化沥青进行改性,制备水性环氧改性乳化沥青。对比分析了不同温度及水性环氧树脂掺量下水性环氧改性乳化沥青的固化时间与黏附性,研究了不同温度下水性环氧改性乳化沥青黏度随时间的变化规律。结果表明:2种水性环氧改性乳化沥青的固化时间差别不大,均具有一定的可操作时间;掺入水性环氧树脂能明显提高乳化沥青与集料的黏附性,水性环氧树脂掺量宜为5%;温度越高,水性环氧改性乳化沥青的黏度增长速度越快,可储存时间越短,故使用时温度应尽量控制在45℃以内。     

微表处混合料路用性能试验研究

通过室内试验,评价了不同剂量的SBS胶乳和SBS+SBR胶乳对乳化沥青蒸发残留沥青三大指标以及微表处沥青混合料抗磨耗性能、高温抗车辙性能和低温抗裂性能的影响.试验结果表明:SBS+SBR复配改性大大提高了混合料的各项使用性能.将其作为高速公路沥青路面的预防性养护措施,可以防止车辙病害的发生、提高路面的平整度、摩擦系数和...     

废旧橡胶粉干法改性微表处的性能研究

研究了废旧橡胶粉干法加入微表处混合料的方法,通过系列室内试验对比分析了橡胶粉微表处和普通微表处的水稳定性、抗磨耗性和抗车辙变形性能,评价了废旧橡胶粉掺量对微表处性能的影响,并就所采用橡胶粉的掺量提出了合理的建议.试验结果表明,在微表处混合料中添加废旧橡胶粉可以明显改善混合料在成型后期的使用性能,其混合料的黏附性、抗水损害、抗磨性、抗变形和抗低温裂缝等能力均得到了提高.然而,橡胶粉的掺量不宜过大,根据实际工程情况需要把握,应控制在3%以下,改性乳化沥青用量可提高1%左右.     

水性环氧乳化沥青冷再生混合料路用性能研究

为提高乳化沥青冷再生混合料路用性能,制备70%RAP(废旧沥青路面回收材料)掺量的水性环氧乳化沥青冷再生混合料进行研究。通过击实试验及劈裂试验确定水性环氧乳化沥青冷再生混合料的最佳含水量和最佳乳化沥青用量分别为4.0%、4.3%;采用沥青混合料车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验及四轮加载磨耗试验评价水性环氧乳化沥青冷再生混合料的性能。试验结果表明：水性环氧乳化沥青冷再生混合料具有更好的高温稳定性、水稳定性和耐久性;低温抗裂性略有降低,但仍满足规范要求;推荐水性环氧树脂掺量为10%。     

纤维改善水泥乳化沥青混合料性能及结构层受力特性分析

基于水泥乳化沥青混合料强度和疲劳性能与其结构层受力特性不相适应的问题，提出采用纤维稳定剂改善水泥乳化沥青混合料的柔韧性；通过低温弯曲试验和弯曲疲劳试验评价玄武岩纤维对水泥乳化沥青混合料柔韧性能的影响及影响显著性，对比掺有玄武岩纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维的水泥乳化沥青混合料力学强度与路用性能差异；并采用Bisar3.0软件分析了铺有水泥乳化沥青混合料、纤维水泥乳化沥青混合料的路面结构力学响应。结果表明：玄武岩纤维有效改善了AC-25型水泥乳化沥青混合料的柔韧性，基于性价比较优的考虑，推荐玄武岩纤维掺量为0.2%～0.3%、纤维长度为9 mm;玄武岩纤维对水泥乳化沥青混合料柔韧性、劈裂强度的改善效果劣于聚酯纤维，但掺有玄武岩纤维的混合料具有更高的抗压强度、抗压回弹模量、抗车辙性能和抗松散性能，整体性能更好；该混合料铺筑在高等级沥青路面下面层中，可有效降低沥青混合料层的拉应变和剪应力值，分别降低约16.0%和4.8%,路面发生疲劳开裂和车辙病害的概率减小。研究成果可为水泥乳化沥青混合料在路面结构中应用及病害控制提供参考依据。