抗凝冰沥青混凝土的优化设计研究

针对道路凝冰所带来的严重危害,通过对抗凝冰填料掺量及沥青混合料的矿料级配进行了性能分析和优化研究,结果表明:当采用合适的级配,在适宜的抗凝冰填料掺量下,抗凝冰沥青混合料具有良好的路用性能和抗凝冰性能,并在铺筑的抗凝冰沥青路面实体工程上验证了这一结论。     

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。     

抗凝冰填料沥青混合料性能研究

为了减轻冰雪给道路交通带来的损失和危害,采用抗凝冰填料设计具有融冰雪功能的沥青路面,结合抗凝冰填料使用要求,运用体积等效置换法进行级配设计,采用马歇尔试验确定抗凝冰填料沥青混合料的油石比,运用相关试验检验抗凝冰填料沥青混合料的路用性能,并采用STP离子仪检测抗凝冰成分释放量评价抗凝冰填料沥青混合料的抗凝冰效果。     

生物沥青-岩沥青复合改性沥青混合料的使用性能

为了研究复合改性剂的掺入对改性沥青混合料使用性能的影响,以70~#石油沥青作为基质沥青、蓖麻油植物沥青和岩沥青为改性剂,制备了复合改性剂掺量为0～60%的生物沥青-岩沥青复合改性沥青混合料,设计了级配为AC-20C的沥青混合料,采用车辙试验、Marshall稳定度试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、小梁低温弯曲试验的方法,分析了不同掺量复合改性沥青混合料的Marshall试验稳定度、车辙试验动稳定度、浸水马歇尔试验残留稳定度和冻融劈裂试验残留强度比以及弯曲试验破坏应变。结果表明,复合改性剂掺量不超过最不利掺量时,其掺入将会降低沥青混合料的高温稳定性,随着复合改性剂掺量的继续增加,沥青混合料的高温稳定性逐渐得到提高;掺入复合改性剂后,沥青混合料的水稳定性迅速下降,采用1%消石灰代替部分矿粉后,水稳定性得到明显增强,复合改性剂掺量超过25%时,符合沥青混合料施工技术规范中关于水稳定性的规定;复合改性剂的掺量在最佳掺量范围内,沥青混合料的低温抗裂性得到改善,反之,复合改性剂的掺入对沥青混合料的低温抗裂性产生不利影响,掺量不超过40%时满足冬温区的相应技术要求;路用沥青混合料推荐的复合改性剂掺量范围为25%～40%。     

有机相变材料改性沥青的制备与性能

以有机复合相变材料为改性剂,通过直掺法制备了一种具有抗凝冰效应的沥青新材料。研究了石蜡油、正十二烷、正十四烷、月桂酸甲酯的复配形成的三元、四元组合相变材料对沥青抗凝冰性能和三大指标的影响。利用DSC对复合相变材料的相变点和相变潜热进行测定。结果表明:抗凝冰沥青材料中三元相变材料石蜡油、月桂酸甲酯、正十二烷的质量比为1∶2∶1,四元相变材料石蜡油、月桂酸甲酯、正十二烷、正十四烷的质量比为1∶1∶2∶1,掺量为4%时相变材料改性沥青的抗凝冰性能好。从改善相变沥青材料力学性能的角度出发,采用胶粉作为改性剂改善相变沥青的性能,通过三大指标的测定,发现当胶粉掺量为3%时,胶粉改性三元、四元相变沥青的三大指标能同时满足规范要求。     

SEAM沥青混合料高温稳定性影响因素的灰关联熵分析

通过车辙试验,分析了掺入硫磺强化沥青改性剂(Sulphur-Extended Asphalt Modifier,简称SEAM)的AC-13沥青混合料高温抗车辙性能的影响因素,并运用灰关联熵分析法对SEAM掺量、沥青针入度、沥青当量软化点、沥青用量、4.75mm筛孔通过率、沥青混合料空隙率等影响因素进行分析.研究表明,SEAM掺量、空隙率和沥青当量软化点对SEAM沥青混合料高温稳定性有重要影响.     

缓释剂对抗凝冰改性剂缓释性能的影响

抗凝冰剂是一种主要成分为氯化物、通过一定材料和技术手段进行包膜,形成特定粒径用来代替沥青混合料中部分集料或矿粉起到主动融冰雪的外加剂。掺加到沥青混合料中的抗凝冰改性剂需要具备冬季融雪化冰、夏季不流失的功能,目前国内同类产品缓释性能差,普遍缺乏长效性。为增加抗凝冰剂的长效性能,文章采用缓释剂对已完成适配组合的盐化物进行裹覆,通过氯离子含量快速测定仪,对其氯离子析出快慢及析出浓度进行研究分析,最终确定一种适合的缓释剂及其最佳稀释比例。     

抗凝冰填料沥青混合料路用性能研究

针对我国北方(尤其是新疆地区)冬季路面凝冰问题,采用Mafilon材料置换沥青混合料中矿粉形成的混合料是一种长效型主动融雪沥青混合料,为评价Mafilon抗凝冰沥青混合料的路用性能,抗凝冰材料以粉体形式置换混合料中的矿粉进行配合比设计,通过车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验、除冰试验和工程试验,分析了相关试验参数等对...     

岩沥青改性沥青微表处混合料路用性能试验研究

岩沥青是一种天然沥青改性剂,具有沥青混合料路用性能的特性。以"轮胎驱动式路面功能加速加载试验系统"作为试验平台,对不同掺量岩沥青的改性乳化沥青微表处混合料进行室内加速加载试验。通过模拟实际道路特点,研究微表处混合料抗滑性能变化规律,并定量评价岩沥青掺量对其路用性能的影响。研究成果对推动微表处技术的应用与发展具有重要意义。     

沥青路面施工关键参数对抗车辙性能影响研究

通过室内试验研究,分析了改性剂SBS掺量、油石比、压实度及空隙率几个施工关键技术参数对沥青混合料高温抗车辙性能的影响。结果表明,改性剂SBS的掺入能够大幅提升其抗车辙性能,压实度与沥青混合料动稳定度呈正相关,当沥青混合料具有最佳的油石比和合适的空隙率时,其高温抗车辙性能是最好的。     

硅藻土改性沥青材料的高温稳定性研究

通过探讨硅藻土在沥青及沥青混合料中的改性机理,结合高温稳定性试验,研究硅藻土改性沥青混合料的高温性能,分析不同掺量条件下硅藻土沥青混合料路用性能改善状况。研究表明:硅藻土作为沥青改性剂,抗车辙能力强,能较好地提升沥青混合料的高温稳定性。     

“农村公路+安全”模式下抗凝冰沥青路面应用效果研究

针对农村公路陡坡路段和桥面铺装上面层,采用抗凝冰SMA-13沥青路面结构提高其安全与行驶质量。进行室内抗凝冰SMA-13沥青混合料配合比设计,并通过路用性能试验、抗凝冰性能试验、冰层界面拉拔试验、破冰能力试验、抗滑性能试验及抗凝冰持续时间试验等对其抗凝冰效果进行评价。结果表明,与常规SMA-13沥青混合料相比,抗凝冰SMA-13沥青混合料的路用性能略有衰减但满足规范要求,且能有效降低路表冰点和冰雪与路面材料之间的黏结力,改善车辆行驶过程中车轮的破冰效果进而提高低温条件下路表摩擦系数,有利于提高农村公路特殊路段的行驶安全性。     

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.     

芳烃油对干法SBS改性剂路用性能影响研究

为了提高干法SBS改性剂在沥青混合料拌合过程中的溶胀效果,研究利用芳烃油对干法SBS改性剂进行改性,并进行了改性剂熔点和熔融指数的测试,利用荧光显微镜观察并分析了改性剂的微观溶胀效果,并对不同芳烃油含量下干法SBS改性沥青及沥青混合料的技术性能进行了测试。试验结果表明:芳烃油的掺入能够使得干法改性剂的熔点降低及熔融指数增大,提升了干法SBS改性剂在沥青中的溶胀效果,提高了改性沥青的135℃布氏粘度,提高了沥青混合料的高温性能。芳烃油的掺量为7. 3%时,干法SBS改性剂溶胀后拥有最粗的结构细度;芳烃油掺量为8. 1%时使得干法SBS改性沥青的5℃延度最大;芳烃油掺量为7. 8时,干法SBS改性沥青混合料拥有最佳的低温抗裂性能。     

改性沥青混合料在长大纵坡路段的应用

为解决高速公路长大坡路段车辙病害严重的问题,结合工程实例,分别从机理分析、沥青混合料设计、室内车辙试验研究,以及现场效果分析等方面对掺加改性剂RA的沥青混合料抗车辙能力进行研究。结果表明,该工程改性剂掺量为0.35%时沥青混合料的抗车辙能力最优;现场试验后车辙平均深度均在2mm以内,改善作用明显。     

路孚8000改性沥青及混合料性能试验研究

研究了路孚8000沥青改性剂的各项性能。对路孚8000不同掺量下的沥青胶结料进行了基本性能试验,并对掺加路孚8000后的改性沥青混合料进行了高温车辙、低温弯曲、冻融劈裂和疲劳试验。结果表明:路孚8000沥青改性剂可以改善沥青的感温性和抵抗荷载变形的能力;加入路孚8000改性剂后,沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性及抗疲劳性等性能军得到了增强,尤其是高温抗车辙性能得到了较大的提高。     

纳米膨润土改性沥青混合料路用性能试验研究

采用纳米级膨润土作为改性剂,通过室内试验研究了纳米级膨润土改性沥青混合料的高温抗变形性能,低温抗裂性能和水稳定性能。试验结果表明:纳米级膨润土改性沥青具有比基质沥青更好的抗车辙变形能力,显著提高了其高温稳定性,改性剂在最佳掺量情况下,动稳定度可以提高72%;与基质沥青相比,纳米级膨润土改性沥青的低温抗裂性能略有下降,但并不明显,仍满足规范要求;水稳定性试验表明:纳米级膨润土改性沥青明显提高了混合料的抗水损能力,在最佳掺量下可以提高10%左右;同时得到纳米级膨润土改性剂的最佳掺量在4%~5%之间。     

SBS改性沥青混合料抗老化与抗疲劳性能试验研究

利用室内试验,测定不同SBS改性剂掺量时老化前后沥青的低温延度,沥青混合料的劈裂强度、抗弯拉强度和弯拉应变,以及沥青混合料疲劳寿命随SBS掺量的变化规律,研究SBS改性沥青混合料的抗老化和抗疲劳性能。试验结果显示,SBS改性剂的掺入能明显改善沥青和沥青混合料的抗老化性能,从抗老化性能角度考虑最佳的SBS掺量为4.5%;沥青混合料的疲劳寿命随SBS掺量的增大逐渐增大,疲劳寿命与SBS掺量之间具有良好的线性相关性。     

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。     

膨润土改性沥青混合料力学特性研究

为了探究膨润土对热拌沥青混合料(HMA)疲劳性能的影响,选用6种沥青重量百分比(0%、10%、15%、20%、25%和30%)为膨润土掺量,制备了膨润土改性沥青混合料,进而对不同膨润土掺量的沥青混合料开展了马歇尔稳定度、间接拉伸强度、回弹模量和四点弯曲疲劳试验。试验结果表明:膨润土的掺入使沥青混合料的疲劳寿命得到明显的提高,并根据试验结果拟合得到了膨润土改性沥青混合料的疲劳方程;此外,膨润土作为改性剂提升了沥青混合料的间接拉伸强度和回弹模量,改善了沥青混合料的抗变形能力;建议膨润土掺量控制为10%～15%。