半柔性路面复合材料路用性能研究

半柔性路面是在大空隙基体沥青混合料(空隙率高达20%~35%)路面中灌入以水泥为主要成分的水泥胶浆而形成的路面,该产品兼具了水泥混凝土路面的刚性和沥青混凝土路面的柔性。本文仍采用传统的沥青混合料的评价方法对半柔性材料的路用性能进行了评价。     

半柔性路面路用性能的试验及机理分析

半柔性路面是一种在开级配沥青混合料中填充水泥胶浆而形成的一种路面结构,它兼具有沥青混凝土路面与水泥混凝土路面的特点.其材料结构属于骨架一密实结构,作为其基体的沥青混合料则属于骨架一空隙结构.结合半柔性混合料粘结界面上的SEM扫描电镜和傅立叶红外光谱图的分析,对半柔性路面优良的路用性能进行试验和机理的分析.研究结果表明:半柔性路面具有优良的高温稳定性和水稳定性,以及较好的低温抗裂性;母体沥青混合料设计空隙率为25%时路用性能最优;水泥胶浆的加入只是增强了沥青胶浆与级配骨料间粘结界面的特性,并没有改变沥青的性质;半柔性路面是一种综合性能良好、值得推广应用的新型高等级路面,研究所得结果对道路工程具有重要指导意义.     

基体沥青混合料的体积参数对半柔性路面材料的性能影响分析

基体沥青混合料体积参数是半柔性路面材料设计的重要指标,它关系到半柔性路面的各项使用性能.通过体积法设计了不同空隙率以及相同空隙率、不同孔结构的基体沥青混合料,并且对不同龄期半柔性路面材料进行了力学性能和路用性能的试验,然后与普通沥青混合料的性能进行比较,分析研究基体沥青混合料的空隙率和孔结构对半柔性路面材料性能的影响规律.研究结果表明:随着基体沥青混合料空隙率的增加,半柔性路面材料的力学性能明显提高,路用性能有所改善;对相同空隙率、不同孔结构的基体沥青混合料,均匀级配设计的力学性能和路用性能优于连续级配设计.采用30%空隙率均匀孔结构基体沥青混合料制备的半柔性路面材料,7 d马歇尔稳定度高达17.69 kN,7 d劈裂强度达到6.32 kN,残留稳定度和冻融劈裂强度比均超过100%,动稳定度达到30 000次/mm以上,低温抗弯拉劲度模量达到6 486 MPa,抗压回弹模量模量达到2 812 MPa.     

高抗裂半柔性路面的性能研究与工程应用

试验研究了掺加不同增韧材料的灌浆料对半柔性路面材料高温抗车辙、低温弯曲性能、半圆弯曲抗裂性能的影响规律,并进行了工程试验段的应用。研究结果表明,掺加15%乳化沥青的灌浆料使半柔性路面材料获得高低温性能平衡兼顾的路用性能,实验室抗裂性能比以前技术提升45%,实际道路抗裂能力比以前技术提升2.6倍以上。     

橡胶沥青灌入式半柔性路面的应用研究

针对橡胶粉改性沥青半柔性路面的设计方法、高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性等性能进行室内试验研究,表明橡胶沥青半柔性路面具有良好的路用性能.在此基础上对其施工工艺进行研究,并进行实体工程的铺筑.通过室内试验及工程实践应用表明,橡胶沥青半柔性路面具有很好的应用前景.     

半柔性复合混凝土动态模量主曲线研究

为了研究半柔性复合混凝土的设计及材料组成,首先针对大空隙沥青混合料OGFC设计方法,研究2.36 mm筛孔通过率与所形成的混合料空隙率的相关关系,研究结果表明:OGFC的空隙率与2.36 mm筛孔通过率大致呈线性相关关系,可依据空隙率需求来预估2.36 mm筛孔通过率;然后研究不同温度、不同荷载频率下半柔性材料的动态模量变化情况,结果表明:半柔性复合混凝土的动态模量值与普通沥青混合料动态模量值相当,采用时温等效原理研究半柔性材料的黏弹性能,移位因子研究结果表明:半柔性材料符合线黏弹材料性能,并且通过移位因子,构建不同温度下半柔性复合混凝土模量主曲线,为半柔性复合混凝土路面结构设计提供材料参数。     

半柔性路面材料级配及路用性能研究

半柔性路面材料是将水泥基材灌注于母体沥青混合料中形成的一种刚柔兼备的新型路面材料,矿料级配直接影响母体沥青混合料的物理、力学性能。为保证母体沥青混合料具备良好的骨架支撑作用,同时保证一定的空隙率以灌注水泥基材,笔者研究4.75mm、2.36mm、矿粉、沥青等含量对母体沥青混合料稳定度、空隙率的影响程度及规律;进一步研究4种级配的半柔性路面材料高温、低温、水稳、疲劳性能。结果表明:母体沥青混合料的空隙率与2.36mm含量、油石比呈负相关关系,与矿粉含量呈正相关关系;稳定度与2.36mm含量呈正相关关系,与矿粉含量呈负相关关系;建议2.36mm含量≤4.5%、油石比≤3.5%、4.75mm含量≤6%;半柔性路面材料具有极优的高温性能,但低温性能不良且低于2000的规范要求。本文为半柔性路面材料设计及推广应用提供试验基础。     

季冻区橡胶粉/SBS复合改性沥青工厂化参数分析与性能评价

针对季冻区特点,提出采用针入度分级和PG分级评价橡胶粉/SBS复合改性沥青的性能,并给出性能评价指标和范围;在此基础上,通过试验分析了影响工厂化橡胶粉/SBS复合改性沥青性能的多个参数,依据性能指标要求提出改性沥青中橡胶粉细度、橡胶粉掺量、SBS掺量及掺加顺序、发育时间、发育温度的合理取值范围;通过理论及DSC试验分析表明橡胶粉/SBS复合改性沥青具有良好的热稳定性;最后通过低温冻断试验、汉堡车辙试验和UTM疲劳试验对橡胶粉改性沥青混合料以及橡胶粉/SBS复合改性沥青混合料的路用性能进行了验证。结果表明,橡胶粉/SBS复合改性沥青混合料比橡胶粉改性沥青和SBS改性沥青混合料具有更优的高低温及疲劳性能,适用于在季冻地区路面工程应用。     

沥青类型对半柔性路面材料的性能影响研究

研究基质沥青、橡胶沥青、SBS改性沥青、高粘度改性沥青共四种沥青对大空隙沥青混合料与半柔性路面材料的高温性能、水稳定性能、低温抗裂性能的影响规律,为半柔性路面材料工程设计与施工提供合适的沥青性能指标。研究结果表明:沥青类型对大空隙沥青混合料的高温性能、水稳定性影响很大,但是对于半柔性路面材料来说,沥青类型对高温性能与水稳定性能基本无影响,而对低温抗裂性能差异较大。采用高粘度改性沥青的作用效果最好,考虑低温抗裂要求时,半柔性路面不宜采用普通沥青。     

基于DMA方法的相变改性沥青黏弹特性及低温性能研究

为了探究相变改性沥青的黏弹特性与低温性能，采用DMA方法进行了频率扫描试验和温度扫描试验，对试验结果进行了统计分析，测定计算了不同掺量的相变改性沥青的储能模量、损耗因子扫描曲线及玻璃态转变温度，分析了相变改性沥青的黏弹特性，通过沥青弯曲蠕变劲度试验，研究了相变改性沥青的低温性能，并对黏弹特性和低温性能进行了相关性分析。研究结果表明：相变材料的加入可降低沥青的玻璃态转变温度、储能模量和蠕变劲度模量，提高损耗因子和蠕变劲度变化斜率，可提升沥青“黏性”分量，改善低温性能；相变改性沥青的储能模量、损耗因子和玻璃态转变温度均与蠕变劲度模量存在良好的相关性，可利用黏弹特性指标对相变改性沥青的低温性能进行评价。     

橡胶粉改性的乳化沥青冷再生混合料强度特性及路用性能研究

为研究橡胶粉改性乳化沥青和橡胶粉掺量对冷再生混合料强度特性和路用性能的影响,探究橡胶粉改性沥青用于冷再生混合料的可行性,并将其与普通乳化沥青和SBS改性乳化沥青进行了对比,基于乳化沥青冷再生混合料早期强度、力学性能和路用性能要求,确定了适宜的橡胶粉掺量。室内试验结果表明:采用废橡胶粉制备改性乳化沥青是可行的,相比SBS改性乳化沥青,橡胶粉改性乳化沥青具有良好的储存稳定性,且具有更高的柔韧性和弹性。橡胶粉改性乳化沥青可大幅度提高冷再生混合料的路用性能,尤其是显著改善了冷再生混合料的低温抗裂性和抗疲劳耐久性。工程实践证明,橡胶粉改性乳化沥青冷再生混合料摊铺完成4天后即可钻出完整芯样,显著改善了冷再生混合料的早期强度。     

半柔性路面材料的抗裂性能

为了评价半柔性路面材料的抗裂性能,分析其开裂机理,采用半圆弯曲试验方法评价不同温度、不同母体孔隙率下半柔性路面材料的抗裂性能。试验结果表明,半柔性路面材料的断裂韧度随温度的降低而降低、随着母体沥青混合料空隙率和养护龄期的增加而增大;当环境温度达到沥青的软化点时,半柔性路面材料的断裂韧度大幅度下降。     

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。     

橡胶对沥青及混合料性能影响研究

为提高沥青使用性能,采用橡胶粉对基质沥青改性,利用针入度、延度、针入度指数、弹性回复等指标研究橡胶改性沥青的高温稳定性、低温抗裂性、温度敏感性以及弹性恢复等性能。在此基础上评价橡胶改性沥青混合料的高温抗车辙性能、低温抗裂性能、水稳定性能以及抗疲劳性能。试验研究表明,在平衡各种路用性能下,最佳橡胶掺量为18%,橡胶粉的加入有效提高了沥青及沥青混合料的各种路用性能。     

灌注式半柔性路面材料研究与应用综述

针对沥青混凝土路面的车辙问题和水泥混凝土路面的平整度问题,半柔性路面材料提供了一种结合两者优点的解决方法。该文主要对灌注式半柔性路面材料的研究进展和应用情况进行了系统、深入的阐述,分析了水泥砂浆外掺剂和改性基体沥青混合料对半柔性材料性能的影响,探讨了现阶段灌注式半柔性路面材料在实际工程中的应用,为半柔性路面材料的进一步研究提供借鉴和参考。     

橡胶粉改性沥青在高等级公路中的应用研究

为了将橡胶粉改性沥青路面的技术推广应用于陕西高等级公路的建设中,研究了橡胶粉改性沥青混合料的配合比设计方法和施工工艺.结果表明,橡胶粉改性沥青混合料具有良好的水稳性、高温稳定性和低温抗裂性,各项路用性能均满足沥青面层技术要求,可以用于高等级公路的建设.     

低黏高弹改性沥青及其混合料性能研究

针对目前已有的超薄磨耗层技术,以保证沥青高温稳定性且大幅提高其低温抗裂性和疲劳性能为目的,自主研发一种低黏高弹改性沥青,并对其胶结料及混合料性能进行研究。试验结果表明,低黏高弹改性沥青具有高软化点、低黏度和高弹性,施工和易性良好;该沥青的PG分级为PG76-18,具有良好的高温流变性能及低温性能;低黏高弹改性沥青混合料EMC-10具有良好的高温稳定性、水稳定性,同时具有优异的低温抗裂性和疲劳性能,可适用于高弹高强超薄罩面。     

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。     

灌入式路面技术研究综述

针对沥青混凝土路面的车辙问题和水泥混凝土路面的平整度问题,半柔性路面材料提供了一种结合两者优点的解决方法。本文主要从半柔性路面材料的研究进展和应用情况进行了系统、深入的阐述,分析了水泥砂浆外掺剂和改性基体沥青混合料对半柔性材料的影响,探讨了现阶段半柔性路面材料在路面结构层中的应用,为半柔性路面材料的进一步研究提供借鉴和参考。     

橡胶粉复合改性沥青及沥青混合料性能研究

按照美国SHRP沥青结合料评价方法对橡胶粉和PE复合改性沥青主要性能进行了测试分析,并分析了复合改性沥青混合料AC13的高温稳定性、水稳定性等。试验表明,加入不同剂量的橡胶粉和废旧PE复合改性剂,可以显著地改善沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性。