LM改性沥青混合料的试验及应用研究

基于无机材料改性剂的优点,选取LM新型无机材料改性剂,通过室内试验对LM改性沥青混合料的路用性能进行了研究,通过工程应用实例,对实际应用效果进行了评价和分析。试验结果表明:掺入LM改性剂后沥青混合料,其动稳定提高了130%,车辙变形量对应降低了32%,表明LM改性剂可显著提高基质沥青混合料的高温稳定性;相比于基质沥青混合料,LM改性沥青混合料的弯拉破坏应变与抗弯拉强度分别提高了26. 9%、15. 2%,劲度模量则对应降低了11. 8%。表明LM改性剂可有效提高沥青混合料的低温稳定性; LM改性剂掺入后,沥青混合料的抗疲劳性能得到了有效的提高,水稳定性能有一定的提高。工程应用实例表明:试验路段上面层采用LM改性沥青混合料进行铺筑后,通车初期未出现车辙等早期病害,通车三年内无车辙及明显裂缝产生,路面平整度高,可为同类工程提供参考。     

适用高寒高海拔地区沥青混合料路用性能

为提升沥青混合料在高寒高海拔地区路用性能,用橡胶粉与SBS制备两种改性沥青混合料,与基质沥青混合料进行弯曲破坏试验、冻融劈裂与浸水马歇尔试验、应力控制疲劳试验、车辙试验,测试混合料的低温抗裂性、水稳定性、抗疲劳性、高温稳定性。结果表明,相比基质沥青混合料,改性沥青混合料的路用性能均有良好改善。其中:橡胶粉改性沥青混合料的最大弯拉应变提升55.8%,劲度模量降低9.6%,低温抗裂性更优;SBS改性沥青混合料的残留强度比与残留稳定度下降2%,水稳定性更优,同时根据疲劳试验结果,证明其具有更长的疲劳寿命;根据动稳定度值的分析,两种改性沥青混合料的高温性能均有明显改善。高寒高海拔地区主要考虑低温抗裂性与水稳定性,相应可优选橡胶粉改性沥青混合料与SBS改性沥青混合料,可根据实际需要选择适用类型。     

木质素基聚氨酯改性沥青及混合料路用性能研究

为制备一种新型的改性沥青,以天然可再生的木质素部分替代常规石油基聚醚多元醇,在沥青基质中缓慢添加甲苯异氰酸酯(TDI)及其余试剂,剪切制备出5%～20%掺量的木质素基聚氨酯改性沥青,并结合沥青常规指标试验、动态剪切流变试验(DSR)、低温弯曲梁流变试验(BBR)对改性沥青的常规性能及高低温性能进行评价,并分析了相关沥青混合料的路用性能。结果表明:木质素基聚氨酯分散于基质沥青后,与沥青中的活性成分发生了物理化学反应,形成了性能稳定的空间网络状结构,可有效改善基质沥青的高低温性能;当采用木质素基聚氨酯(L-PU)改性沥青掺量20%时,沥青混合料的动稳定度、冻融劈裂强度比、残留稳定度、最大弯拉应变等指标得到显著改善,具有良好的路用性能。     

双酚A型不饱和聚酯树脂改性沥青混合料性能研究

为开发出性能优良且价格低廉的新型桥面铺装材料,利用不饱和聚酯树脂(UPR)作为沥青的改性剂,改善沥青铺装材料的路用性能。通过劈裂试验、弯拉试验、车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、弯曲疲劳试验、耐油腐蚀试验等,对UPR改性沥青混合料进行性能测试,并将其与基质沥青混合料、环氧沥青混合料进行比较。结果表明:UPR改性沥青混合料的强度、高温性能和抗疲劳性能虽然与环氧沥青混合料存在一些差距,但是其低温抗裂性和水稳定均优于环氧沥青混合料,并具有良好的耐油腐蚀性,此外价格只有环氧沥青混合料的60%。     

HM-I/SBS复合改性高模量沥青混合料性能研究

HM-I（复合高模量剂）/SBS复合改性沥青综合了高模量沥青与SBS改性沥青的优势，能显著提升混合料的高温性能。采用残留稳定试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验、车辙试验、四点弯曲疲劳试验及动态模量试验，分析HM-I/SBS复合改性高模量沥青混合料的路用性能及动态力学性能，并与基质沥青+硬质沥青颗粒及HM-I/基质沥青所制备的混合料进行对比。结果表明，HM-I/SBS复合改性高模量沥青混合料的高温性能、低温性能、水稳定性、抗疲劳性能及动态模量值更为优异，且各项技术指标均满足高模量沥青混合料的需求。     

沥青类型对紫外光老化沥青混合料高低温性能研究

为了研究不同沥青类型对紫外光老化后沥青混合料高低温性能的影响,分别选取AH70#基质沥青、SK90#基质沥青和改性SBS I-C的沥青混合料进行室内试验,分析不同沥青类型对紫外光老化沥青混合料高低温性能的影响规律。试验结果表明:与基质沥青混合料相比,改性沥青混合料具有更好的抗紫外光老化性能,在强紫外光辐射地区,应优先选用改性沥青作为沥青路面结合料;对不同标号的基质沥青,高标号沥青混合料的动稳定度受紫外光老化影响更大,而低标号沥青混合料的低温劈裂强度受紫外光老化影响更大;AH70#AC—13N1型沥青混合料具有较好的高温抗紫外光老化性能,SK90#AC-13 N1型沥青混合料具有较好的低温抗紫外光老化性能。     

基于GTM的岩沥青混合料性能研究

岩沥青以其生产便利性及与沥青间的良好配伍性,得到了研究学者的关注。分别对不同岩沥青掺量的基质沥青和SBS改性沥青开展试验研究;基于"干法"工艺,采用GTM法成型不同岩沥青掺量的基质沥青混合料和SBS改性沥青混合料并开展高温稳定性和水稳定性试验研究。结果表明,随着岩沥青掺量的增加,沥青的粘度和耐热性能逐渐增强,黏附性效果得到改善;沥青混合料的高温稳定性能明显提高,水稳定性有所改善。综合考虑成本问题,推荐岩沥青在基质沥青混合料和SBS改性沥青混合料中的掺量分别为3.0%和1.0%。     

纳米SiO_2/POE复合改性沥青及其混合料性能研究

通过试验对SiO_2/POE复合改性沥青及其混合料进行性能测试,并与SBS改性沥青进行对比,分析纳米SiO_2/POE复合改性对基质沥青混合料路用性能的影响。结果显示,纳米SiO_2/POE显著提高了基质沥青的软化点、粘度和延度,降低了针入度;3种沥青中,SiO_2/POE复合改性沥青的储能模量G′、抗车辙因子G*/sinδ均最大,SiO_2/POE改善了基质沥青的高温性能,但其低温性能稍劣于SBS改性沥青;3种沥青混合料中,SiO_2/POE复合改性沥青混合料的动稳定度、动态模量E*均最佳,具有优良的抗车辙能力,在低温抗裂、耐疲劳及水稳定方面也显示了优良的性能,但其低温抗裂性能劣于SBS改性沥青混合料。     

玻璃纤维对沥青混合料路用性能的影响

通过单轴拉伸试验、半圆弯拉试验和冻融劈裂试验等,考察了纤维类型和埋深与沥青的黏结作用,并分析了玻璃纤维掺量对基质沥青/改性沥青混合料高温稳定性、低温性能、中温抗裂性能和水稳定性的影响。结果表明,玻璃纤维与基质沥青/改性沥青的黏结强度高于玄武岩纤维和钢纤维,且改性沥青与纤维的黏结效果优于基质沥青。相同玻璃纤维掺量时,改性沥青混合料的稳定度、马歇尔模数、破坏拉伸应变、劈裂抗拉强度、断裂能、层底抗拉强度和层底抗拉应变都要高于基质沥青混合料,流值和破坏劲度模量都小于基质沥青混合料;改性沥青混合料有相较基质沥青混合料更好的高温稳定性、低温抵抗变形能力和中温抗裂性能。适量玻璃纤维的掺加有利于提高基质沥青/改性沥青混合料的劈裂强度,玻璃纤维-改性沥青混合料的水稳定性高于玻璃纤维-基质沥青混合料。玻璃纤维掺量为0.30%的改性沥青混合料具有最佳的路用性能。     

硅藻土改性沥青混合料路用性能研究

对硅藻土改性沥青及其混合料进行了一系列室内试验研究，包括沥青的技术性能试验，沥青混合料的高温车辙试验，低温弯曲劈裂试验，残留稳定度和冻融劈裂试验以及弯曲疲劳试验。研究结果表明硅藻土能改善沥青的高温、低温和抗老化性能；且硅藻土改性沥青混合料能显著提高混合料的水稳定性、低温性能，高温稳定性和抗疲劳性能，具有良好的路用性能，是一种值得推广的改性沥青混合料。     

温拌剂对沥青及沥青混合料性能的影响研究

基于自主开发的温拌剂,在针入度分级体系、SHRP沥青性能分级体系、粘度分级体系下对基质沥青、SBS改性沥青及胶粉改性沥青的性能影响进行了研究;研究了基质沥青混合料、SBS改性沥青混合料及胶粉改性沥青混合料的施工温度,并进行了路用性能验证,结果表明:温拌沥青混合料的高温性能及疲劳性能优于相应的热拌沥青混合料;低温性能和水稳定性能与热拌沥青混合料相当。     

沥青混合料疲劳损伤阈值分析

本文首先介绍了沥青混合料疲劳失效机理的研究方法,然后基于断裂能密度并结合四点弯曲疲劳试验及DSCM数字散斑测量系统,分析并计算了基质和SBS改性2种沥青混合料的疲劳损伤阈值。本文从新的角度阐释了沥青混合料的疲劳失效机理,并得出对于同一级配的沥青混合料而言,在同种条件下,改性沥青混合料的抗疲劳性能优于基质沥青混合料的抗疲劳性能。     

废轮胎热解炭黑改性沥青混合料室内试验与评价

以沥青质量的15%制备热解炭黑改性沥青,配制AC-13热解炭黑改性沥青混合料,进行了高温性能、低温性能、水稳定性和动态模量室内试验,与基质沥青AC-13沥青混合料相比,热解炭黑改性沥青混合料高温性能显著提高,有更好的抵抗车辆荷载能力。热解炭黑改性沥青混合料的水稳定性和低温性能优于基质沥青混合料。     

天然湖沥青+SBS复合改性沥青混合料性能研究

将天然湖沥青与SBS改性沥青进行复合,以期进一步提高改性沥青的综合路用性能。分别采用基质沥青(B)、SBS改性沥青(S)、湖沥青+基质沥青(BT)、湖沥青+SBS复合改性沥青(ST)配制AC-20、SMA-13两种类型的沥青混合料,通过试验分析复合改性沥青对混合料的高温性能、低温性能、水稳定性和疲劳性能的影响程度。试验结果表明:对于AC-20,ST混合料的动稳定度、最大弯拉应变相对BT混合料提高了56.8%,85.6%,相对B混合料提高了147.4%,71.9%,相对S混合料提高了13.6%,43.5%;对于SMA-13,ST混合料的动稳定度、最大弯拉应变相对BT混合料提高了43.0%,73.0%,相对S混合料提高了41.3%,53.8%。ST混合料的疲劳性能明显优于BT混合料。ST改性效果较BT、S显著提高。以水稳定性来看,复合改性沥青对混合料类型的依赖性不显著,而对SMA-13其他性能的提高幅度均大于对AC-20的作用。     

高耐久性铺装沥青混合料路用性能研究

分析了高耐久性铺装(HDP)添加剂的固化反应机理;制备不同掺量HDP的马歇尔试件进行技术指标试验,确定了HDP最佳用量;通过室内试验对HDP沥青混合料的路用性能进行分析,结果表明,与基质沥青混合料、SBS改性沥青混合料相比,HDP沥青混合料的水稳定性、高温车辙性能、低温开裂性能、耐疲劳性能均得到显著改善。     

高弹改性沥青混合料疲劳性能研究

以广州至清远高速公路水泥混凝土路面加铺沥青层工程为依托,对高弹改性应力吸收层进行沥青和沥青混合料两个方面的疲劳试验;采用G× sinδ疲劳因子和弹性恢复来评价高弹改性沥青的抗疲劳性能;采用冲击韧性试验和四点弯曲疲劳试验验证混合料的抗疲劳性能,发现二者之间具有良好的相关性;同时将高弹改性沥青的各项疲劳指标和70#基质沥青...     

湖沥青改性沥青混合料路用性能研究

湖沥青属天然沥青,将其按一定比例掺入基质沥青即为湖沥青改性沥青。为研究湖沥青改性沥青混合料的路用性能,通过室内试验,测试了不同掺量条件下湖沥青改性沥青的基本技术指标;利用车辙试验、小梁弯曲试验、浸水马歇尔和冻融劈裂试验研究了湖沥青改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性等路用性能,并与掺加5%SBS的改性沥青及其沥青混合料进行了对比分析。结果表明,湖沥青改性沥青和SBS改性沥青技术指标相当,均具有良好的路用性能;结合具体工程,确定湖沥青的最佳掺量为25%。     

TLA掺量对ATB-25混合料路用性能的影响

以小型加速加载试验(MMLS3)、小梁弯曲试验为基础试验平台,研究了特立尼达湖沥青掺量对沥青稳定碎石混合料的高低温性能以及疲劳性能的影响。试验结果表明:TLA的添加可显著改善ATB混合料的高温稳定性,10%TLA掺量可使ATB混合料疲劳寿命提高1倍;掺加5%、7.5%、10%TLA,可使ATB混合料的最大弯拉应变分别增加10.4%、21.2%、13.6%,最大弯拉应变和破坏应变能随TLA掺量的增大呈抛物线变化规律;TLA改性ATB混合料疲劳寿命远大于基质沥青,且随着TLA掺量增加,改性沥青混合料的疲劳试验双对数拟合截距K值增大,斜率n值减小。     

内蒙古寒冷地区AC-16C沥青混合料的目标配合比设计及其验证研究

结合Superpave沥青混合料设计方法,考虑到取材的便利性,综合考虑内蒙古地区的高低温、水稳定性、疲劳及抗渗透性等路用性能。从级配的选择、试验试件成型的方法、采用的体积参数等,吸收Superpave设计法的精髓,针对基质沥青混合料、SBS改性沥青混合料及胶粉改性沥青混合料,提出了完整的、以马歇尔体积设计法为基础的沥青混合料目标配合比设计方法。最终的结果表明,针对三种不同的沥青结合料,AC-16C型密集配沥青混合料的最佳沥青用量分别为4.91%、5.30%、5.55%。     

SBS复合改性高模量沥青混合料路用性能试验研究

基于室内车辙试验、低温弯曲试验和冻融劈裂试验评价3种高模量沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能和水稳定性能,并与SBS改性沥青混合料进行对比分析,试验结果表明:基于SBS复合改性的高模量沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能和水稳定性能都优于SBS改性沥青,具有良好的路用性能,实际工程使用情况验证了这些结论。