橡胶沥青抗裂层混合料路用性能试验研究

利用旋转压实仪成型试件,采用改进的Superpave设计方法进行橡胶沥青抗裂层沥青混合料设计,通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、低温弯曲小梁试验、车辙试验及疲劳试验研究橡胶沥青抗裂层混合料路用性能。试验结果表明:改进的Superpave设计方法适合抗裂层沥青混合料设计;橡胶沥青抗裂层混合料具有良好的低温抗裂性能、水稳定性能及疲劳性能,但高温性能不足,可通过路面结构组合设计予以增强;疲劳寿命与应力呈指数关系,相关性较好,在应用中应优化路面组合以发挥其低应力状态下良好的疲劳性能。     

稳定型橡胶沥青厂拌热再生混合料性能研究

为提升厂拌热再生沥青路面的使用性能,探索应用稳定型橡胶沥青改善再生混合料综合性能。在试验对比70#道路石油沥青、SBS改性沥青、传统湿法橡胶沥青以及稳定型橡胶沥青等胶结料性质的基础上,基于高模量混合料组成原理对橡胶沥青再生料进行了配合比设计。通过基本性能试验、高温车辙、低温弯曲、冻融劈裂及半圆弯曲试验探究了稳定型橡胶沥青再生料的路用性能。结果表明:稳定型橡胶沥青在针入度、软化点和弹性恢复率等指标方面与SBS改性沥青接近,施工和易性和存储稳定性显著优于传统湿法橡胶沥青;在旧料掺量低于50%的条件下,稳定型橡胶沥青再生混合料的各项路用性能均满足规范要求,高温、低温稳定性及水稳定性得以兼顾;随着旧料掺量的提高,稳定型橡胶沥青再生混合料动态模量、高温抗车辙能力、抗水损能力提高,低温稳定性及抗裂性能有所下降。     

再生工艺对热再生沥青混合料低温抗裂性能的影响

通过劈裂试验对热再生沥青混合料的低温性能进行了室内试验研究,分析了不同的再生工艺条件(旧料掺加比例、旧料是否预热、新旧料拌和时间以及再生剂掺加工艺等)下的劈裂强度、破坏拉伸应变、劲度模量和应变能密度等相应指标。试验结果表明,增加新料的掺加比例、充分预热旧料、增加新旧料拌和时间将有助于提高再生混合料低温抗裂性能;改进常用的再生剂掺加工艺同样可以保证低温性能。     

橡胶颗粒沥青混合料低温抗裂性能的研究

在普通AC-20沥青混合料基础上,掺入废旧轮胎橡胶颗粒,并采用抗弯拉强度和最大弯拉应变指标对其低温性能进行评价。试验结果表明,抗弯拉强度越高,材料抵抗破坏的能力就越强,低温时收缩应力的能力也越强,沥青混合料的低温抗裂性能越好。最大弯拉应变越大,表明沥青混合料在低温下能够承受的应变越大,沥青混合料的低温抗裂性能就越好。因此,采用低温弯曲试验来评价掺橡胶颗粒的沥青混合料的低温抗裂性能是合理的。     

热再生沥青混合料的路用性能试验研究

针对京珠高速公路湖北段的铣刨旧料(RAP),采用3种材料方案进行了再生沥青混合料配合比设计及路用性能试验,试验结果表明,在合适的旧料掺配比例范围内,再生沥青混合料有较好的路用性能技术指标,基本能达到新鲜沥青混合料的指标要求;再生剂的掺入有效地改善了再生沥青混合料的路用性能。     

橡胶沥青抗裂层高温性能试验研究

运用旋转压实仪成型试件,采用改进的Superpave设计方法进行抗裂层沥青混合料设计,通过单层车辙试验和双层车辙试验分析橡胶沥青抗裂层高温性能。结果表明:改进的Superpave设计方法适合抗裂层沥青混合料设计;橡胶沥青抗裂层高温性能不足,但对路面结构的高温性能影响有限;橡胶沥青抗裂层路面结构的高温性能良好并有很大的提升空间。     

厂拌热再生沥青混合料性能试验研究

设计四种RAP掺量的厂拌热再生沥青混合料,研究了其高温稳定性能、水稳定性能和压实规律。结果表明,厂拌热再生沥青混合料高温稳定性能随着RAP掺量增加而增强,水稳定性能未呈现明显规律。厂拌热再生混合料比非再生混合料容易压实,RAP掺量越大越容易压实。     

沥青混合料低温抗裂性能研究

以低温弯曲试验为基础,得出沥青混合料破坏能的函数关系。采用Burgers模型作为本构模型,对低温弯曲蠕变试验结果进行非线性分析,得出材料模型的粘弹性参数。通过模拟路面降温条件,采用粘弹性方法以Burgers模型为基础得出温度应力的计算公式,以及温度应力产生的应变能的计算方法,进而以能量为判据,提出将温度应力产生的应变能与沥青混合料的破坏能相比较,从而判断沥青路面是否发生低温开裂的预估方法。     

基于SCB试验的沥青混合料抗裂性能影响因素研究

对同一尺寸的预切缝半圆试件采用2种试验温度(10℃、20℃)下的平行试验,通过计算荷载CMOD(裂缝尖端开口位移)曲线所围面积(即评价指标),分析老化时间、空隙率、是否掺胶粉等3种因素对沥青混合料开裂的影响。研究表明:采取SCB试验能够有效地评价沥青混凝土的抗裂性能;沥青老化时间越长,空隙率越高,沥青混凝土越易开裂;混合料中添加适量的橡胶粉能够提高其抗裂性能。     

基于老化性能分析的橡胶沥青再生混合料性能研究

为了研究旧路沥青混合料经橡胶沥青再生后的路用性能,采用试验模拟不同程度的老化沥青,选取不同的再生剂和橡胶沥青的掺配比例,分析橡胶沥青的再生效果,确定橡胶沥青再生原材料的技术标准,并将经初步再生达到新沥青标准的沥青与橡胶沥青按一定比例混溶,通过路用性能评价,分析橡胶沥青再生旧路面的性能,研究成果对橡胶沥青再生混合料的应用有一定的参考作用。     

基于抗裂性能的橡胶沥青应力吸收层混合料关键指标研究

采用三点弯曲试验,研究橡胶粉掺量和温度对橡胶沥青应力吸收层混合料抗裂性的影响,并对比分析橡胶沥青应力吸收层和SBS改性沥青应力吸收层对路面抗裂性和温度敏感性的改善效果。试验结果显示:随着橡胶粉掺量的增多,最大弯曲力、最大应变和断裂能都呈现先增大后减小的变化规律,当掺量为20%时,抗裂性最好。温度越高,最大弯曲力越小,最大应变越大,而断裂能随温度的升高呈现抛物线规律变化,当温度为0℃时断裂能最大;应力吸收层能显著改善路面的抗裂性,且橡胶沥青应力吸收层对抗裂性的改善效果优于SBS改性沥青应力吸收层;负温时随温度区间的升高,VTS(温度敏感性系数)逐渐减小,混合料温度敏感性逐渐降低,正温时随温度区间的升高,VTS逐渐增大,温度敏感性逐渐增强;橡胶沥青应力吸收层比SBS改性沥青应力吸收层更能降低温度敏感性。     

热再生沥青混合料疲劳性能研究

道路热再生沥青混合料凭借优良的性能,越来越广泛的应用到道路养护工程中。本文利用BFA试验仪,选取四点弯曲小梁试验,验证两种基质沥青和30%RAP成型试件,建立2种回归方程,并进行数据误差水平验证,结果显示热再生混合料的疲劳寿命和应变有较强的线性关系,回归方程的拟合性较好,反映出混合料的疲劳寿命随应变的增大而减小;性质较软沥青的再生混合料减小趋势较小。     

热再生钢渣沥青混合料性能研究

采取室内模拟老化方法得到了钢渣旧沥青路面材料(RAP),制备了掺量为0、10%、20%、30%、40%和50%的6种热再生钢渣沥青混合料,并测试了其体积性能、水稳定性能、高温稳定性能和低温抗裂性能。结果表明:RAP的掺入不会对沥青混合料的体积性能造成影响。热再生钢渣沥青混合料的飞散损失值随RAP掺量的增加而增大。随着RAP掺量增加,热再生钢渣沥青混合料的水稳定性呈线性减弱,高温稳定性能呈线性提升。热再生钢渣沥青混合料的低温抗裂性能随RAP掺量增加显著降低。综合各项性能参数,热再生钢渣沥青混合料中RAP掺量应不高于30%。     

基于动态模量试验的热再生沥青混合料性能评价

本文采用动态模量试验测定了不同掺量热再生沥青混合料的动态模量与相位角,并与全新热拌沥青混合料进行对比,深入分析热再生混合料的力学性能特点。结果表明:热再生沥青混合料的动态模量大于全新料,并且随着RAP掺量的增加,模量的增大幅度也随之增加。相位角变化规律表明:旧料掺量对于热再生沥青混合料的低温抗裂性能影响严重。高RAP掺量热再生沥青混合料表现出与新沥青混合料完全不同的力学响应模式。车辙性指标E*/sinδ的变化规律与动态模量类似。     

高RAP掺量热再生混合料抗裂性能研究

采用低温蠕变、低温弯曲、约束试件温度应力和三分点加载疲劳试验从不同角度揭示了RAP掺量对热再生混合料低温抗裂性和抗疲劳开裂性能的影响,通过抗裂性能试验分析了木质素纤维、玄武岩纤维、橡胶粉、BRA岩沥青、SBR、硅藻土6种添加剂对高RAP掺量热再生混合料抗裂性能的改善作用。试验结果表明,随着RAP掺量增大,热再生混合料低温抗裂性和抗疲劳开裂性能均下降,低温抗裂性不足是制约厂拌热再生混合料增大RAP掺量的主要技术瓶颈,掺加6种添加剂后热再生混合料低温抗裂性能均有一定程度提高,抗疲劳性能显著增大,玄武岩和木质素纤维对热再生混合料低温性能和抗疲劳性能贡献最大,而BRA岩沥青效果最差,建议优先选择玄武岩纤维来改善高RAP掺量热再生混合料的抗裂性能。     

沥青混合料低温抗裂性能影响因素的试验研究

通过室内试验研究了改性剂、石料级配和沥青标号对沥青混合料低温抗裂性能的影响,试验结果表明:SBS改性剂对沥青混合料的低温抗裂性能提高不显著,大粒径石料可以提高混合料低温弯拉强度,高标号沥青可以提高混合料的低温弯拉应变。     

干法橡胶沥青混合料性能试验研究

研究不同粒径不同用量胶粉加入沥青混合料后对混合料的压实和技术性能的影响,通过冻融劈裂试验、车辙试验以及低温弯曲试验来研究其技术性能.结果表明:在沥青混合料中掺加不同的胶粉后,其密度会随胶粉含量的增加而减小,胶粉越细,沥青混合料越难压实.在同一胶粉含量下,掺加粗胶粉沥青混合料的高温抗车辙性能要优于细胶粉,随着沥青用量的增加,混合料的高温稳定性会变差,掺加细胶粉沥青混合料的低温抗裂性能要优于粗胶粉,随着沥青用量的增加,越利于沥青混合料的低温稳定性.掺胶粉后沥青混合料的水敏感性得到明显改善.     

矿物纤维沥青混合料低温抗裂性能研究

对掺加两种矿物纤维及未掺纤维的AC-16C沥青混合料进行了-10℃、5℃及20℃的小梁弯曲试验及小梁弯曲蠕变试验,并通过扫描电镜观测纤维沥青混合料的微观形貌,分析矿物纤维对沥青混合料的低温抗裂性能的影响及其增强机理。试验结果表明,掺加矿物纤维提高了沥青混合料的弯拉强度、弯拉应变及弯曲蠕变速率,特别是有效的改善了-10℃条件下沥青混合料的韧性,从而提高沥青混合料的低温抗裂性能;纤维的加入,增加了结构沥青的比例,可长时间的维持其粘弹性,纤维的咬合效应对沥青基体裂纹扩展起到阻滞作用。