盐蚀条件下沥青混合料路用性能及表面功能演化规律研究

针对沥青路面在融雪盐反复侵蚀作用下服役性能加速劣化这一现象,采用室内加速盐蚀试验模拟了沥青路面所处的盐蚀-干湿循环以及盐蚀-干湿-冻融循环环境,而后对沥青混合料在不同盐蚀环境下的路用性能及路面表面功能演化规律进行了探究。结果表明：1)随着盐蚀-干湿循环及盐蚀-干湿-冻融循环作用次数的增加,沥青混合料的服役性能均出现了不同程度的劣化,水稳定性下降尤其严重;2)在20%的盐溶液中经16次盐蚀-干湿循环或10%的盐溶液中经12次盐蚀-干湿-冻融循环作用后,沥青混合料的残留稳定度和冻融劈裂强度比无法满足规范最低要求;3)随着循环作用次数的增加,沥青混合料的性能劣化幅度趋于减缓;4)盐蚀-干湿循环及盐蚀-干湿-冻融循环作用加剧了沥青路面表面的抗滑性能衰减,但有利于表面降噪性能的改善。该研究结果可为沥青路面在盐蚀环境下的性能损伤机理研究以及路面的耐久设计提供参数依据。     

盐雾环境作用周期变化对沥青混合料性能影响研究

为了研究在盐雾环境作用不同周期后,沥青混合料性能劣化规律,以工程中常用的沥青混合料(改性沥青SMA-13、改性沥青AC-13、基质沥青AC-13)为研究对象,采用中性盐雾试验方法模拟滨海盐雾环境,研究经历盐雾环境作用不同时间后,沥青混合料的水稳定性、低温抗裂性和耐久性变化规律,并探究盐雾环境对沥青混合料作用的侵蚀机理。研究表明:随着试件在盐雾环境中作用时间的增加,3种沥青混合料的低温抗裂性、水稳定性和耐久性都呈现不同程度的下降;3种沥青混合料相比,改性沥青SMA-13对盐雾环境作用时间敏感性略低,具有一定的盐雾环境适应能力;盐雾中的NaCl渗入到沥青混合料孔隙中,产生的结晶压和结冰膨胀压是导致沥青混合料破坏的主要原因。     

盐湿热耦合作用下的沥青混合料耐久性研究

文章首先对沥青混合料配合比设计进行分析,然后通过模拟盐湿热环境对3种不同类型的沥青混合料进行了一系列性能试验,对沥青混合料在沿海盐湿热环境下的耐久性能进行探究,提高了沥青混合料的抗盐蚀能力,确保沥青混合料的耐久性。     

盐蚀对混合料油石界面及整体低温力学性能的影响

研究季冻区融雪剂对沥青路面材料的盐蚀作用效应,分析其对沥青混合料低温油石界面强度及混合料整体低温力学性能的影响效果。采用吉林省地区常用的道路融雪剂制备盐蚀溶液,通过盐蚀溶液的动水冲刷及冻融循环处理过程模拟路面材料实际受到的盐蚀作用。基于沥青混合料油石界面低温拉伸破坏强度及剪切破坏强度、沥青混合料低温劈裂强度、沥青混合料低温弯曲破坏强度及破坏应变分析盐蚀作用对沥青混合料油石界面及整体低温力学性能的影响效应。研究结果表明,融雪剂产生的盐蚀作用对上述混合料的力学强度指标均会产生不同程度的影响,对路面材料的路用性能产生危害,施工过程中对矿料进行的石灰水表面处理可以有效降低盐蚀作用的危害。研究成果对提升季冻区沥青混凝土路面的服役水平具有重要意义。     

木焦油基再生沥青混合料耐久性能研究

为探究木焦油基再生沥青混合料的耐久性能,采用老化试验、四点弯曲疲劳试验和冻融劈裂试验对基质沥青混合料、木焦油基再生沥青混合料和RA-102再生沥青混合料的疲劳耐久性、冻融循环耐久性和老化耐久性进行试验研究。研究结果表明:木焦油基再生剂有利于减缓疲劳应力、冻融循环和老化作用对沥青混合料性能的劣化作用;木焦油基再生沥青混合料具有良好的疲劳耐久性、冻融循环耐久性和老化耐久性,其水稳定性能优越,可有效延长道路使用寿命;木焦油与生物质纤维的协同作用可有效缓和沥青与集料间的黏附失效,提高混合料的力学强度和抗渗性能,从而提高混合料的耐久性。     

蓄盐沥青路面研究进展:盐化物材料、混合料及其性能与评价

寒冷环境下，路表积雪、结冰容易导致严重的交通事故并带来巨大的经济损失。蓄盐沥青路面是一种具有融雪抑冰能力的功能性路面，能够在寒冷环境下保障路表抗滑和道路通行能力。作者系统综述了蓄盐沥青路面的工作机理、盐化物材料、沥青混合料及其性能与评价方法研究进展。首先按照材料形态和盐分包裹材料，对盐化物材料进行分类，对比了几种常用的融雪抑冰沥青混合料设计方法，从填料特性与级配干扰的角度分析了盐化物材料掺入后沥青混合料级配参数的变化规律。在综述蓄盐后沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性、耐久性以及吸湿性和抗滑性等研究结论的基础上，分析了盐化物导致沥青混合料路用性能劣化的作用机制。最后介绍了常见的融雪抑冰性能评价与测试方法。在对现状综述的基础上，针对盐化物材料设计、沥青混合料改进、路用性能劣化机理以及融雪抑冰性能评价等关键内容，展望了蓄盐沥青路面技术的未来发展方向。     

盐雾—温度耦合作用对沥青混合料性能影响规律研究

为了研究滨海地区盐雾环境对沥青混合料性能的影响,采用中性盐雾试验方法模拟滨海环境,设置15℃、25℃、35℃、45℃等4个养护温度,采取工程中常用的沥青混合料AC-13和SMA-13为研究对象。通过水稳定性、低温抗裂性及耐久性实验,对比分析沥青混合料在不同温度的盐雾环境作用一定时间后性能变化规律,分析盐雾侵蚀作用影响。研究结果表明:温度与盐雾的耦合作用对沥青混合料的低温抗裂性、水稳定性及耐久性均产生较大影响,尤其较高温度的盐雾环境作用一定周期后,其强度降低幅度超过40%。滨海盐雾地区服役的沥青混合料设计,需要进行耐盐雾作用影响分析。     

盐溶液与高温耦合作用下沥青混合料性能衰变规律及防治措施

为准确评价盐-湿-热循环作用对沿海含盐高湿区沥青混合料路用性能和疲劳性能的损伤规律,针对沿海高温多雨地区沥青路面在荷载、高温、海盐水冻融循环作用下剩余弯拉强度和疲劳寿命进行研究,制定了适宜的盐-湿-热循环试验方案,分析给出了盐-湿-热循环作用下沥青混合料路用性能、疲劳性能的损失率计算模型。进而对比分析了硅藻土、岩沥青、木质素纤维、聚酯纤维、玄武岩纤维、抗剥落剂ARM、消石灰对含盐高湿环境沥青混凝土路用性能和疲劳性能的改善效果。试验结果表明:在盐-湿-热循环过程中沥青混合料的车辙试验动稳定度、弯曲应变、弯拉强度、疲劳寿命能衰变规律符合logistics生长曲线模型。沥青混合料各项路用性能、力学性能、抗疲劳性能劣化程度随着盐溶液浓度增大而增大,当盐溶液溶度超过10%后,继续增大盐溶液浓度沥青混合料性能劣化速率减小;前20次盐-湿-热循环作用下沥青混合料路用性能衰变劣化程度较为明显,继续增大盐-湿-热循环次数后沥青混合料高低温和水稳定性能劣化速率减小,可采用10%盐溶液浓度和盐-湿-热循环20次来模拟盐-湿-热侵蚀环境对沥青路面的负面影响;纤维类添加剂对含盐高湿环境沥青混合料抗疲劳性能、低温性能及高温性能改善效果最优,硅藻土对沥青混合料水稳定性改善效果最好,抗剥落剂和消石灰对沥青混合料在盐-湿-热循环作用后路用性能改善效果最差,建议在沿海含盐高湿地区优先采用玄武岩纤维来提高沥青混合料的水稳定性和抗疲劳耐久性能。     

冻融腐蚀作用下沥青混合料耐久性影响因素的灰熵分析

针对国内外对冻融腐蚀作用下沥青混合料耐久性能鲜有研究的现状,采用真空饱水冻融劈裂试验,以冻融腐蚀因子评价经不同浓度(2.5％、5％和10％)Na2SO4溶液加速劣化后的沥青混合料性能变化规律;运用灰熵法分析了影响冻融腐蚀作用下沥青混合料耐久性影响因素——冻融次数、Na2SO4溶液浓度、集料级配、沥青用量和空隙率的显著性.研究结果表明:硫酸盐腐蚀加剧了冻融循环对沥青混合料的破坏作用;集料级配、沥青用量和空隙率对沥青混合料耐久性有较显著影响,可为盐类富集地区沥青混合料的设计和施工提供有益参考.     

蓄盐类抗凝冰材料对沥青混合料路用性能影响研究

为评价蓄盐类抗凝冰沥青混合料的路用性能,优选蓄盐材料,利用等体积置换矿粉的方法设计沥青混合料配合比,通过车辙试验、冻融劈裂试验、饱和浸水马歇尔试验、低温弯曲试验和抗剥落试验分析了蓄盐抗凝冰材料类型、掺量及相关试验参数等对沥青混合料性能的影响。结果表明,蓄盐抗凝冰材料劣化了沥青混合料的各项性能,且随着其掺量的增加影响程度愈显著,尤其是对于水稳定性能和低温抗裂性能;利用改进的肯塔堡飞散试验能评价蓄盐材料对沥青混合料抗剥落效果的影响,饱和水作用时间、环境温度等因素均会加速沥青混合料的质量损失;盐化物有效成分是否被均匀裹覆对路用性能起主导作用,蓄盐IceBane沥青混合料的性能均优于Mafilon;蓄盐抗凝冰沥青混合料的各项性能指标均满足规范要求。     

橡胶颗粒沥青混合料的耐久性及改善措施研究

通过多养护循环及混合料短期老化后的冻融劈裂和肯塔堡飞散试验,对掺入2.5%橡胶颗粒沥青混合料(70号沥青)的耐久性进行研究,提出添加铝酸酯偶联剂(ASA)来提高橡胶颗粒沥青混合料耐久性的技术措施,并将70号沥青橡胶颗粒沥青混合料与SBS改性沥青橡胶颗粒沥青混合料的性能指标进行对比。结果表明:橡胶颗粒沥青混合料具有良好的耐久性,ASA能有效提高橡胶颗粒沥青混合料抗飞散损失的长期稳定性;采用粘度较大的SBS改性沥青对提高橡胶颗粒沥青混合料耐久性的有效性有待验证;短期老化试验评价橡胶颗粒沥青混合料耐久性的合理性有必要进一步讨论。     

盐腐蚀环境下再生玄武岩纤维沥青混合料水稳定性研究

在国内外对盐腐蚀环境下再生玄武岩纤维沥青混合料水稳定性能鲜有研究的情况下,采用现行规范JTG E20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》规定的浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验的方法,对比分析在自来水溶液和高浓度(质量分数为10%)亚硫酸盐腐蚀溶液中玄武岩纤维对再生沥青混合料水稳定性能的改善效果。试验结果表明:在两种试验环境中,再生玄武岩纤维沥青混合料的水稳定性均满足规范要求。玄武岩纤维对再生沥青混合料的浸水马歇尔稳定度提高较大,水溶液中为7.2%,腐蚀溶液中为9.7%;而对浸水马歇尔残留稳定度也有一定的提高,水溶液中为6.4%,腐蚀溶液中为6.6%。在低温冻结和高温融化的环境中,高浓度的盐腐蚀溶液加剧了对再生玄武岩纤维沥青混合料劈裂强度的劣化作用。     

不同类型SMA沥青混合料路用性能研究

采用马歇尔配合比设计法对SMA10、SMA13、SMA16沥青混合料进行级配设计,并系统研究不同类型SMA沥青混合料的水稳定性、高低温性能和疲劳耐久性。结果表明：高温浸水加速了SMA混合料的马歇尔性能劣化,其中SMA16的劣化程度最为明显;SMA13沥青混合料在高温条件下的动稳定度与SMA16的相接近,是SMA10的1.3倍,而低温条件下SMA10的破坏应变是SMA13和SMA16的1.2倍,SMA13具有较好的高、低温性能;在低应变条件下,SMA13和SMA16的抗疲劳性能基本相当,而同一应变水平下,SMA10抗疲劳性能要优于SMA13和SMA16,特别是在600με的高应变下,疲劳寿命相比SMA16混合料提升了约30.2%。     

高模量沥青混合料与AC型沥青混合料技术性对比分析

依托广西河池至百色高速公路路面工程,对广西区内常用AC型沥青混合料与耐久性高模量沥青混合料进行技术性对比分析,研究耐久性高模量混合料在广西地区的推广应用价值,为广西区内沥青路面结构层混合料类型的多样性选择提供依据。     

大空隙沥青混合料的耐久性研究

通过设计3种不同级配的大空隙沥青混合料,对其进行不同程度的老化处理,然后再进行肯塔堡飞散试验、浸水肯塔堡飞散试验和冻融循环劈裂试验,采用飞散损失、浸水飞散损失和冻融劈裂强度比等指标表征大空隙沥青混合料的耐久性,研究级配、浸水和老化对大空隙沥青混合料的耐久性的影响.结果表明:级配、水和老化都会对大空隙沥青混合料的耐久性产生影响,增大9.5 mm的通过率可提高大空隙沥青混合料的耐久性,老化和浸水却会降低其耐久性.     

乳化沥青微表处混合料耐久性研究

针对影响乳化沥青微表处混合料耐久性能的因素,采用湿轮磨耗试验,对不同配比乳化沥青混合料中的乳化沥青含量、水泥用量和含水率进行了测试,并对显著影响混合料耐久性的因素进行了方差分析,确定了混合料耐久性的变化规律。最后由试验结果得出了耐久性最优时的乳化沥青微表处混合料配合比例。     

油蚀对沥青混合料高温性能的影响

公路上燃油汽车漏油情况时有发生,造成沥青路面不同程度的污染,影响沥青路面性能。对沥青混合料试件表面涂刷柴油和机油的方式模拟油蚀过程,采用马歇尔试验及车辙试验,测试并分析了油蚀过程对沥青混合料试件高温性能的影响。结果表明：油蚀过程将显著降低沥青混合料试件的马歇尔稳定度和动稳定度,降幅与油蚀时间成正比;柴油油蚀对沥青混合料稳定度降低的影响大于机油油蚀的影响;与SMA-13混合料相比,AK-13A混合料的抗油蚀能力更低。     

氯盐浸蚀下沥青及沥青混合料性能研究

为研究不同质量分数氯盐浸蚀作用对沥青及沥青混合料性能的影响,采用70号沥青及AC-13型沥青混合料进行氯盐浸蚀作用的性能试验。试验研究表明,氯盐浸蚀作用会加速基质沥青的硬化、脆化及老化;降低沥青混合料的高温、低温及水稳定及整体结构性能;当浓度达到8%时,沥青延度及混合料弯曲应变不能满足规范要求;浓度达到16%时,沥青混合料冻融劈裂强度比不能满足要求。     

耐久性高模量沥青混合料在广西地区的适用性分析

文章通过对广西地区气候、地形地貌、集料种类等特点进行分析,结合广西地区高速公路沥青路面典型病害,分析总结广西沥青路面对所用沥青混合料性能的要求;同时阐述耐久性高模量沥青混合料的技术特点、性能特点、施工工艺特点以及造价优势,进而研究耐久性高模量沥青混合料在广西地区的适用性。     

发泡沥青及再生混合料老化特性研究

随着我国公路事业由新建公路向公路养护转变,发泡沥青及其再生混合料关注度随之上升。本文基于TFOT及PAV老化试验,对不同粉胶比发泡沥青胶浆老化前后三大指标、集料粘结强度以及老化前后混合料冻融劈裂强度指标开展了研究。结果表明老化导致发泡沥青针入度下降、软化点上升、延度下降;矿粉使发泡沥青脆性增大,导致沥青胶浆-集料抗拉强度降低,发泡沥青再生混合料劈裂指标劣化;矿粉通过吸收轻质组分,可减缓沥青老化速度,随粉胶比增大,不同老化阶段的沥青及沥青混合料指标劣化幅度均有所降低。