基于评价SBS改性沥青高温性能的修正软化点方法

为了获得与混合料高温性能相关的SBS改性沥青软化点评价方法,通过变化试验条件(加热介质、测试板距)分析不同结构类型和掺量的SBS改性沥青软化点变化规律,并进行SBS改性沥青混合料的车辙试验。试验结果表明:标准条件下的SBS改性沥青软化点与其混合料的高温性能没有直接关系,也很难鉴别不同SBS改性沥青之间软化点的差异。在对其试验条件修正为"测试板距10 mm,加热介质采用甘油",即修正软化点法后,所测得的环球法软化点可显著区分不同SBS改性沥青之间的差异,且与其混合料的高温稳定性能指标——动稳定度有良好的相关性。     

水热耦合作用下沥青-集料界面黏附性研究

为评价环境因素对沥青-集料黏附特性的影响,选用70号基质沥青、SBS改性沥青及高黏沥青共3种沥青与玄武岩、石灰岩2种集料为原材料,通过光电比色法定量检测水热耦合作用对界面黏附性的影响,并通过水煮法和电镜扫描加以验证。研究结果表明:随着水热作用时间的增加,沥青与集料的黏附性逐渐降低;SBS改性沥青和高黏沥青与2种集料均表现出良好的抵抗水热作用的性能,SBS改性沥青只适用于短期水热作用,而高黏沥青具有更好的长期抗水热作用性能;水热作用下,沥青在集料表面的脱落并非全部是层状脱落,而是从集料某些表面特性较差的区域开始逐渐收缩变薄,直到完全将集料表面裸露出来;光电比色法可以定量、可靠地评价沥青与集料之间的黏附性能。     

改性沥青灌浆堵漏试验研究

针对沥青灌浆存在的加热温度高、施工工艺复杂,以及灌浆过程可控性差等缺陷,开展了灌浆沥青的改性及施工工艺研究,并进行了改性沥青的灌浆堵漏模拟试验,结果表明改性沥青适合于大孔隙动水条件下的灌浆堵漏。     

钢桥面铺装浇注式沥青混合料性能研究

为研究钢桥面铺装浇注式沥青混合料的性能,对胶结料天然沥青的高温和老化微观机理进行研究,根据马歇尔、硬度、刘埃尔流动度试验确定GMA10浇注式沥青混合料的级配,通过汉堡车辙、弯曲小梁、浸水马歇尔、冻融劈裂、飞散试验以及冲击韧性试验分别对GMA10浇注式沥青混合料的高温、低温、抗水损害及疲劳性能进行评价。研究结果表明:天然沥青可提高改性沥青的高温和老化性能,GMA10浇注式沥青混合料的最佳油石比为11.1%;GMA10浇注式沥青混合料的高温抗车辙性能较差,但组合结构(3.8 cm SMA13+3 cm GMA10)具有较好的高温抗车辙性能;GMA10浇注式沥青混合料的抗水损害性能和低温抗裂性能优于普通热拌沥青混合料,疲劳性能随拌和时间的延长而降低,随拌和温度的提高先提升后减弱;GMA10浇注式沥青最佳拌和温度为210~230℃,最佳拌和温度为120~180 min。     

适用于SBS改性沥青针入度的测试方法研究

为了寻找一种合理的评价SBS改性沥青性能的针入度测试方法,在3种针重、4种温度条件下,对不同改性剂掺量和结构类型的SBS改性沥青进行针入度试验,同时,采用车辙试验对SBS改性沥青混合料的高温性能进行分析。试验结果表明:标准针入度测试方法下测定的针入度难以反映不同改性沥青的稠度差异及高温性能差异。在对试验条件修正为"试验温度30℃,针重150 g,贯入时间5 s",即修正针入度法后,所测得的针入度能较好地评价SBS改性沥青的感温性能,且SBS改性沥青针入度大小与混合料高温性能有良好的相关性。     

高速公路中面层泡沫沥青混合料路用性能试验研究

研究了高速公路中面层温拌泡沫沥青混合料的各项路用性能。以AC-20C连续型密级配为基础,采用相同油石比与SBS改性沥青的条件下,通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、冻融循环试验、车辙试验,并结合现场钻芯法路面压实度检测,分别对温拌泡沫沥青混合料与热拌改性沥青混合料进行水稳定性、耐久性、高温稳定性及路面压实度的对比试验研究。结果表明:与常规热拌混合料相比,温拌泡沫沥青混合料能将平均生产温度降低20～30℃,其水稳定性与耐久性略低,高温稳定性较高,施工路面压实度两者基本一致,以上性能均满足技术规范要求。     

有砟轨道沥青级配碎石基床复合改性沥青性能研究

沥青级配碎石基床可作为防水层和结构强化层应用于高速铁路有砟轨道中,但常用的SBS改性沥青无法满足其使用要求。本文通过室内老化试验、动态剪切流变(DSR)试验、多重应力蠕变恢复(MSCR)试验、弯曲梁流变(BBR)试验、线性振幅扫描(LAS)试验、傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析等试验与分析手段,对不同增强剂掺量的复合改性沥青性能进行研究。结果表明:添加增强剂后复合改性沥青的高温抗变形、中温抗开裂以及抗老化性能均有明显改善,且随增强剂掺量的增加改善效果越来越好,但低温抗开裂性能基本没有受影响。根据沥青级配碎石基床的使用要求,推荐采用SBS+8%增强剂的复合改性沥青方案。     

湖沥青加SBS沥青混合料在道路维修中的应用

掺加湖沥青的SBS改性沥青具有良好的高温稳定性和低温延性.本文结合首都机场高速公路大修工程中,湖沥青(TLA)加SBS改性沥青混合料在道路上面层应用的实际情况,从材料的选用、混合料配合比设计、施工工艺等方面,探讨了保证路面施工质量的关键控制技术.     

干法胶粉大粒径沥青混合料性能与碳排评价

为提升大粒径透水性沥青混合料(LSPM)的路用性能,采用干法工艺制备胶粉大粒径沥青混合料。首先,提出了干法胶粉沥青膜有效厚度计算方法,并借助析漏与飞散试验,以LSPM-25为研究对象,给出其最佳沥青用量;其次,借助车辙和渗透性试验,对比评价胶粉掺量对沥青混合料性能的影响;最后,借助汉堡轮辙和动态模量试验,分析胶结料类型(SBS、MAC及胶粉)对LSPM-25混合料的影响特征,并对不同类型混合料的节能减排进行量化分析。结果表明：干法胶粉LSPM-25的最佳沥青用量为3.4%、胶粉最佳掺量为20%;路用性能测试结果显示胶粉-LSPM25与SBS-LSPM25沥青混合料的高温抗车辙性能和水稳定性接近,均优于MAC-LSPM25沥青混合料,然而,MAC-LSPM25与胶粉-LSPM25的动态模量整体均要高于SBS-LSPM25;在延长荷载作用时间或升温过程中,相同级配下,SBS胶结料变软或粘性降低的节点出现较早。另外,相较于SBS-LSPM25及MAC-LSPM25沥青混合料,干法胶粉-LSPM25表现出优异的节能减排效果,以1 km高速公路计算为例,MAC-LSPM25碳排放量约为干法胶粉的...     

乳化剂外掺对SBS改性沥青乳液储存稳定性的影响

为研究分析乳化剂外掺对SBS改性沥青乳液储存稳定性的影响,采用标准试验方法,分别考察搅拌速度,乳化剂种类、掺量、掺合方式以及pH值等不同影响因素对SBS改性沥青乳液储存稳定性的改善作用效果,并分析其内在关系.试验结果表明:搅拌速度＞1 000 r/min时,对其稳定性的影响较大,甚至出现破乳现象;而不论采取何种掺合方式...     

抗紫外老化剂对沥青性能的影响

为解决南方湿热地区沥青路面受紫外光老化影响问题，利用紫外老化环境箱和动态剪切流变仪研究老化时间和受阻胺类抗紫外老化卉l】（GW一944）对沥青高温动态力学性能、低温和疲劳性能的影响。试验结果表明：强紫外光降低了沥青疲劳性能和低温性能，改善了抗车辙性能，且随老化时间延长而加剧；受阻胺类抗紫外老化剂（GW-944）能较好地对SBS改性沥青进行抗老化性能改善，且对其性能改善存在合适的掺量范围，适宜掺量为0．5％，而对基质沥青性能改善并不适用。研究成果为沥青路面有效防治紫外光老化提供了技术依据。     

CRTSⅡ型水泥乳化沥青砂浆流动度影响因素研究

流动度是水泥乳化沥青砂浆的重要性能指标,直接影响到 CRTSⅡ型板式无砟轨道的施工质量.本文研究了用水量、乳化沥青固含量、干粉颗粒级配、减水剂用量和温度对 CA 砂浆流动度的影响,结果表明:随用水量的减小、乳化沥青固含量的提高、温度的升高和干粉细度过细,CA砂浆的流动度增加;随减水剂用量增加,CA砂浆的流动度先降低后无明显变化.为制备流动度优异的 CA砂浆提供了依据.     

SAP对沥青胶浆物理力学性能的影响研究

超吸水性树脂(SAP)有着良好的吸水和保水能力,在水泥基材料中得到了广泛的应用,但在沥青材料中的应用却鲜有研究。以SAP在工程材料领域广阔的应用前景为背景,通过温度扫描试验、多重应力蠕变恢复试验、线性振幅扫描试验、浸水拉拔试验以及扫描电镜试验对SAP替代不同掺量的矿粉(10%,20%,30%,40%)后改性沥青胶浆的基本物理力学性能进行研究。试验结果表明：当SAP等体积替代矿粉后,G*和G*/sin δ在矿粉替代量为10%时达到最大,超过10%后下降,并且掺量越多下降幅度越明显;SAP对沥青胶浆的相位角的影响较小;SAP的掺量为10%时,沥青胶浆表现出最佳的蠕变恢复能力;SAP等体积替代不超过10%的矿粉时,疲劳寿命有一定的提升,但超过10%后开始下降,并且掺量越大疲劳性能越差。SAP在干燥状态下对沥青胶浆与集料之间的黏附性影响很小,浸水后拉拔强度随着SAP掺量的增加略微下降,因此水损害指数逐渐下降;沥青胶浆在干燥状态下的破坏主要是黏聚破坏,而浸水之后的破坏状态为黏附破坏与黏聚破坏共存。SAP微观样貌形态与矿粉十分相似,矿粉和SAP均能够均匀地分散在沥青当中,但由于SAP呈弱酸性,沥青...     

SMC常温超薄罩面配合比设计及性能验证

常温超薄罩面技术因具有养护效果好、成本低、施工方便等优点而成为研究热点。为了规范SMC常温超薄罩面的配合比设计方法并验证其使用性能,本研究首先对依托工程旧路概况进行了调研;分别通过原材料选择、矿料级配设计以及最佳油量确定3个过程对SMC常温超薄罩面开展了配合比设计;通过冻融劈裂试验与浸水马歇尔试验对SMC常温超薄罩面的水稳定性进行了性能验证。结果表明:本研究所设计的SMC-10超薄罩面最佳油石比是5.1%,水稳定性能和马歇尔试验各项指标都符合规范要求,并且SBS改性沥青的应用进一步保证了其高温性能。     

多物理场下超薄吸波磨耗层微波加热性能研究

微波加热技术在沥青路面除冰中的应用得到了广泛的关注,然而目前多对沥青路面整体进行微波加热增强,从而导致路表加热效率提升缓慢。为了进一步提高沥青路面路表的微波加热性能,采用碳化硅(SiC)微波增强集料制备了一种超薄吸波磨耗层,通过微波加热以及除冰试验分析了超薄吸波磨耗层的微波加热性能以及加热耐久性,确定了超薄吸波磨耗层的最佳厚度。并采用COMSOL Multiphysics有限元软件建立了多物理场沥青混凝土微波加热模型,分析了超薄吸波磨耗层的设置对微波加热过程中电磁场的强度与分布以及温度场的影响。研究结果表明：在2.45 GHz频率的微波加热下,超薄吸波磨耗层具有良好的微波加热性能,10 mm厚的超薄吸波磨耗层的微波加热效率相比于普通沥青混合料以及整体微波增强的沥青混合料提高了4.47倍和1.40倍。SiC稳定的微波吸收性能保证了超薄吸波磨耗层具有良好的微波除冰耐久性,在经过反复的微波加热除冰后超薄吸波磨耗层的除冰时间仍然可以保持在45 s左右。数值仿真模拟结果表明超薄吸波磨耗层较强的微波吸收能力可以局部增强试件表层的电磁场强度,从而使更高的温度分布在试件表层。超薄吸波磨耗层内部的电场强...     

高模量沥青稳定碎石的动静态模量影响因素分析

高模量沥青稳定碎石的力学试验结果表明不同沥青对沥青稳定碎石的动态模量值影响比较大,而对静态回弹模量的影响相对较小。高模量沥青稳定碎石的抗压回弹模量大于普通沥青稳定碎石和SMA改性沥青稳定碎石。本文的研究成果能为长寿命路面设计提供材料参数。     

硅藻土改性沥青路面的设计与施工

硅藻精办法土作为一种新型改性沥青路面的改性材料,运用于改善沥青混合料物理力学性能,在我国尚属试验研究阶段。本文通过对室内试验及试验路的前期观测和现场施工工艺总结,介绍了硅藻土改性沥青路面的设计和施工特点。     

严寒地区水泥乳化沥青砂浆的低温性能及疲劳性能试验研究

运用试验方法,进行严寒地区用水泥乳化沥青砂浆抗冻性、低温力学性能和低温抗裂性的低温性能及疲劳性能研究。结果表明,该种砂浆的抗冻性可达600次以上;随着温度的降低,砂浆的抗压强度、抗折强度逐渐增加,-40℃下砂浆的折压比在0.2以上;砂浆出现裂纹时钢球的压入深度均大于1.2 mm;模拟行车条件下砂浆的受力情况,进行10~40 Hz频率350万次疲劳试验,砂浆的累积变形量均小于0.07 mm。结合试验结果和严寒地区试验段的运营考察,考虑到严寒地区-40℃的极端温度条件和350 km.h-1的运营速度,提出严寒地区水泥乳化沥青砂浆的低温性能指标为-40℃砂浆出现裂纹时钢球的压入深度不小于1.0 mm,低温折压比不小于0.20;疲劳性能指标为12 Hz加载频率下经100万次疲劳试验的砂浆累积变形量不大于0.10 mm。     

移动荷载作用下热再生沥青路面响应分析

为分析不同RAP掺量下热再生沥青混合料最佳沥青用量及RAP掺量对混合料强度的影响,利用马歇尔室内试验确定最佳沥青用量,并通过15℃和20℃下单轴压缩试验,分析热再生沥青混合料力学性能;利用3D-MOVE Analysis有限层软件分析移动非均布荷载作用下的再生沥青路面力学响应及RAP掺量对力学响应的影响。研究结果表明:RAP掺量增加,沥青混合料抗压性能有所提高;移动非均布荷载作用下,热再生沥青路面面层动力响应具有拉压应变交替变化现象及应变集中现象,易造成疲劳开裂;前后轮作用在计算点位时动力响应峰值相近,但基层及其下各层存在残余应变的影响;RAP掺量增加结构层内弯拉应变及竖向压应变有所减小,但沥青再生层层底剪应力有所增加。     

玄武岩纤维增强沥青胶浆试验与性能研究

沥青胶浆作为沥青混合料的重要组成部分,对沥青混合料的性能有非常重要的影响。根据SHRP研究结果,沥青与矿粉对于高温车辙的贡献率为29%,对疲劳的贡献率为52%,对温度裂缝的贡献率为87%。在混合料中,沥青吸附在填料表面形成薄膜并和填料一起组成沥青胶浆后,既对其它的粗细集料产生粘附作用,又起到填充粗细集料孔隙的作用,对沥青混合料强度的形成有着重要的影响。玄武岩纤维改性沥青胶浆是在沥青胶浆中掺入合适用量的玄武岩纤维,通过对纤维沥青胶浆的高温、低温和疲劳性能研究,深入了解玄武岩纤维及其掺量对沥青胶浆性能的影响。