基于加速加载试验的花岗岩沥青混合料水温稳定性能研究

为评价重轴载与水、温耦合作用下花岗岩沥青混合料的水温稳定性能,设计了添加消石灰粉、硅烷偶联剂、SBS改性沥青、岩沥青和偶岩复合改性沥青5种抗剥落措施,成型AC-13和AC-16两种花岗岩沥青混合料复合车辙试件,借助1/3比例尺气囊式加速加载系统,分别在60℃空气浴和50℃水浴对其进行高温车辙试验,评价上述5种抗剥落措施...     

青川岩沥青与橡胶粉复合改性沥青混合料性能研究

为了提高青川岩沥青和橡胶粉单一改性沥青的综合路用性能,并改善重载、湿热地区沥青路面病害突出的问题,通过对青川岩沥青与橡胶粉复合改性沥青混合料性能的系统研究,基于不同青川岩沥青和橡胶粉掺量下复合改性沥青177℃黏度、软化点和PG分级试验结果,确定了适宜的橡胶粉和青川岩沥青掺量,采用车辙、低温弯曲、浸水马歇尔、冻融劈裂和四分点加载疲劳试验系统评价了复合改性沥青混合料的路用性能和抗疲劳耐久性。试验结果表明,青川岩沥青与橡胶粉复合改性沥青中,橡胶粉的推荐掺量为15%~20%,青川岩沥青的推荐掺量为6%~10%;相比SBS改性沥青混合料,青川岩沥青与橡胶粉复合改性沥青混合料具有优良的高温稳定性、水稳定性和抗疲劳耐久性,推荐最佳的掺配比例为10%青川岩沥青+18%橡胶粉。经试验路验证,青川岩沥青与橡胶粉复合改性沥青混凝土延长了道路的使用寿命。     

国产岩沥青与TB胶粉复合沥青性能及改性机理研究

采用室内针入度和PG分级双指标控制体系研究了青川岩沥青、TB胶粉掺量对Terminal Blend胶粉改性沥青性能的影响,采用荧光显微镜研究了天然沥青对TB沥青的增强作用和改性机理。基于车辙、MMLS1/3、低温弯曲、冻融劈裂和浸水马歇尔及四分点加载疲劳试验试验系统研究了青川岩沥青与TB复合改性沥青混合料的路用性能。试验结果表明,掺加青川岩沥青与SBS显著提高了TB沥青及其混合料的高温性能,同时在一定程度上保留了TB胶粉改性沥青低温性能突出的特点;掺加青川岩沥青后显著提高了TB胶粉改性沥青的PG高温分级,15%NES+15%TB+2.0%SBS、15%NES+20%TB+2.0%SBS、20%NES+15%TB+2.0%SBS三种改性沥青PG分级可达到PG88-28、PG82-28、PG88-28。SBS与TB岩沥青改性沥青高温性能和抗疲劳耐久性可达到甚至超过4.5%SBS改性沥青混合料,TB岩沥青复合改性沥青混合料可在夏炎热区和季节性冰冻区推广应用,将SBS与TB岩沥青复配可有效降低SBS掺量。综合考虑青川岩沥青与TB胶粉掺量对复合改性沥青高低温性能的影响,兼顾沥青混合料的高低温性能和抗疲劳性能,可优化出15%青川岩沥青+20%TB胶粉、20%青川岩沥青+20%TB胶粉、25%青川岩沥青+15%TB胶粉3种SBS与TB青川岩沥青复配方案。     

基于加速加载试验青川岩沥青改性沥青混合料长期使用性能研究

以小型加速加载试验设备（MMLS3）为基础试验平台,研究了青川岩沥青改性沥青混合料的长期路用性能,并将其与普通沥青混合料、SBS改性沥青混合料进行了对比。试验结果表明：加入青川岩沥青可显著改善沥青混合料的疲劳性能和高温稳定性。综合考虑路面长期使用性能的变化规律及经济性,推荐了青川岩沥青的合理掺量。     

抗车辙剂对AC-20沥青混合料路用性能影响研究

为评价抗车辙剂对AC-20型沥青混合料路用性能的影响效果,对基质沥青、SBS改性沥青、基质沥青+0.2%抗车辙剂、SBS改性沥青+0.2%抗车辙剂四种AC-20型沥青混合料进行车辙试验、水稳定性试验、冻融劈裂试验和低温弯曲试验。试验结果表明:抗车辙剂能有效提高AC-20型沥青混合料的高温、低温与水稳定性,且与SBS改性沥青一起使用时,以上各项路用性能均达到最佳。与SBS改性沥青相比,抗车辙剂对AC-20型沥青混合料的高温抗车辙能力和水稳定性改善效果更明显,而SBS改性沥青对AC-20型沥青混合料的低温抗裂性改善效果更好。     

岩沥青在宋梁路上的应用研究

车辙是影响沥青路面使用寿命的主要因素,本文选用布敦岩沥青、抗车辙剂、硬质沥青、SBS改性沥青混合料进行对比试验,研究布敦岩沥青混合料路用性能。车辙试验表明,岩沥青可以明显提高沥青混合料高温性能,与A-70#沥青混合料相比,其动稳定度提高250%,与30#硬质沥青混合相比,动稳定度提升80%,与SBS改性沥青混合料及添加抗车辙剂混合料动稳定度相近;浸水马歇尔试验和冻融劈裂强度试验结果表明,岩沥青可以明显提高沥青混合料的抗水损害性能,与SBS改性沥青混合料及添加抗车辙剂混合料水稳定性相近。低温弯曲试验表明,岩沥青改善混合料低温性能效果不明显。     

抗车辙岩沥青改性混合料性能研究

采用2种基质沥青(SK 70<'#>、中海70<'#>沥青),以3种不同天然岩沥青(北美天然岩沥青、明星天然岩沥青及青川天然岩沥青)为改性剂制备岩沥青改性沥青,研究了改性沥青性能;并通过优化,以AC-16岩沥青改性沥青混合料作为研究目标,系统研究了天然岩沥青改性沥青混合料的高温稳定性(动稳定度、蠕变模量)、水稳定性能及疲劳性能;得到了天然岩沥青混合料在大幅提高沥青混合料高温抗车辙性能的同时,其他性能也能得到不同程度改善的结论,为天然岩沥青改性混合料用于我国沥青混合料路面建设提供了重要参考.     

布敦岩沥青混合料路用性能研究

对布敦岩沥青、A-70沥青、SBS改性沥青混合料进行对比试验,研究布敦岩沥青混合料的路用性能。车辙试验、旋转加载轮辙仪试验结果表明,岩沥青可以明显提高沥青混合料的高温性能,与A-70沥青混合料相比,其动稳定度提高64%;浸水马歇尔和冻融劈裂试验结果表明,岩沥青的冻融劈裂抗拉强度比、残留马歇尔稳定度和水稳定性明显高于A-70沥青混合料,与SBS改性沥青混合料大致相当;采用Semi-Circular Bending(SCB)方法的疲劳试验结果显示,岩沥青可以大大提高混合料的疲劳寿命,其疲劳性能甚至好于SBS改性沥青混合料。     

WK-I号抗车辙剂对沥青混合料高温性能影响研究

将WK-I号抗车辙剂,掺加到AC-20沥青混合料中,结合料分别采用普通道路石油沥青及SBS改性沥青,研究不同结合料类型时沥青混合料的综合路用性能,结果表明:添加正中牌WK-I号抗车辙剂后,无需提高沥青混合料生产及击实温度,即可大幅提高沥青混合料高温稳定性能,且添加后WK-I号抗车辙剂等量替代相应质量沥青结合料,而无需改变原混合料级配及油石比。5‰掺量时,普通沥青混合料动稳定度高达6 000次/mm以上,SBS改性沥青混合料动稳定度则超过10 000次/mm。在显著改善AC-20混合料高温性能的同时,WK-I号抗车辙剂对沥青混合料抗水损害能力也有一定程度改善,同时对提高普通沥青混合料低温性能效果明显。     

WK-Ⅰ号抗车辙剂对沥青混合料高温性能影响研究

将WK-Ⅰ号抗车辙剂,掺加到AC-20沥青混合料中,结合料分别采用普通道路石油沥青及SBS改性沥青,研究不同结合料类型时沥青混合料的综合路用性能,结果表明:添加正中牌WK-Ⅰ号抗车辙剂后,无需提高沥青混合料生产及击实温度,即可大幅提高沥青混合料高温稳定性能,且添加后WK-Ⅰ号抗车辙剂等量替代相应质量沥青结合料,而无需改变原混合料级配及油石比.5‰掺量时,普通沥青混合料动稳定度高达6 000次/mm以上,SBS改性沥青混合料动稳定度则超过10 000次/mm.在显著改善AC-20混合料高温性能的同时,WK-Ⅰ号抗车辙剂对沥青混合料抗水损害能力也有一定程度改善,同时对提高普通沥青混合料低温性能效果明显.     

常温温拌AC-13沥青混合料路用性能分析

采用SBS和SMC制备复合改性常温温拌沥青,并将其应用于AC-13沥青混合料,通过室内试验评价其混合料的高温性能、低温性能、水稳定性。结果表明:就SBS改性沥青而言,随之SMC掺量的增加,沥青的软化点、延度、针入度和弹性恢复等常规指标都随之增加,SMC的最佳掺量范围10%左右;SBS-SMC复合改性AC-13混合料养生6d后,单层动稳定度增大52%,双层动稳定度增大36%;其水稳定性满足规范要求,并且明显优于SBS改性沥青AC-13混合料,其低温平均弯曲应变达到5500微应变,达到SBS改性沥青AC-13的2倍以上。     

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。     

北美岩沥青和SBS复合改性沥青性能研究

采用北美岩沥青和SBS复合改性技术,制备了不同掺量的北美岩沥青和SBS改性沥青,研究了沥青性能和沥青混合料性能变化规律。结果表明:采用北美岩沥青和SBS复合改性后,沥青针入度降低、软化点升高、黏度增加,沥青高温稳定性能改善显著;复合改性沥青混合料水稳定性、高温稳定性和低温抗裂性均明显提高。     

岩沥青+SBS复合改性沥青及混合料性能研究

基于岩沥青+SBS复合改性沥青及混合料的路用性能,通过室内试验分别对复合改性工艺、岩沥青掺量、复合改性沥青性能指标,复合改性沥青混合料高温、低温和水稳定性能等进行研究.试验结果表明添加岩沥青后,沥青混合料的高温、水稳定性能均有改善,其中,5％的岩沥青掺量能使混合料的高温性能获得较大提高,水稳定能力得到改善,同时低温性能也得到保证.     

岩沥青-橡胶粉复合改性沥青混合料性能试验研究

为充分发挥岩沥青和橡胶粉各自的优异性能,该文提出采用青川岩沥青与橡胶粉对中海70~#基质沥青进行复合改性的技术方案。通过对复合改性沥青相关试验指标对比选择两种性能较优的青川岩沥青-橡胶粉复合改性沥青。同时与中海70~#HMA、SBS改性沥青混合料的路用性能作对比试验,以评价复合改性沥青混合料性能的优劣。试验结果表明:复合改性沥青混合料路用性能得到了显著的提高;且复合改性沥青最佳掺配比为青川岩沥青∶橡胶粉∶基质沥青=7.5∶15∶72.5。     

新型无卤阻燃沥青的开发与性能试验

通过向SBS改性沥青中添加无卤阻燃剂的方法开发了新型无卤阻燃沥青，并对SBS改性沥青和新型无卤阻燃沥青进行了胶结料和混合料的性能试验。对SBS改性沥青及阻燃沥青胶结料针入度试验、软化点试验、弹性恢复试验及氧指数试验进行了分析，结果表明阻燃沥青胶结料的针入度、软化点及弹性恢复性能与SBS改性沥青相比变化不大，而氧指数得到了较大的提高，较好地改进了阻燃性能。对SBS改性沥青及阻燃沥青混合料进行了车辙试验、小梁弯曲试验、水稳定性试验及疲劳试验，结果表明新型无卤阻燃沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性能和抗疲劳性能与SBS改性沥青混合料相比变化不大，仍然具有较好的路用性能。因此，该无卤阻燃沥青是一种比较理想的阻燃沥青。     

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%。     

硅藻精土改性沥青混合料高温稳定性能研究

为考察硅藻精土对沥青混合料高温稳定性的改性效果,分别利用车辙动稳定度试验及三轴动态蠕变试验对硅藻精土改性沥青混合料的高温稳定性能进行评价。通过车辙试验表明:硅藻精土能够将AC-20沥青混合料的动稳定度提升约50%;能够在SBS改性的基础上,将AC-13沥青混合料的动稳定度进一步提升30%以上。通过三轴动态蠕变试验表明:掺加硅藻精土延迟了沥青混合料失稳状态的出现,同时具备更强的抵御累积变形的能力。因此,掺加硅藻精土能够显著提升沥青混合料的高温稳定性能,能够适用于以车辙为主要病害类型的道路。     

欧洲岩沥青改性沥青结合料与混合料使用性能的关系

沥青结合料与沥青混合料均属于沥青路面材料,它们的使用性能影响路面的使用寿命。为研究欧洲岩沥青改性沥青结合料和混合料使用性能的关系,制备了掺量为0%、5%、10%、15%、20%的欧洲岩沥青改性沥青和相应的AC-20C沥青混合料,并进行了沥青结合料的常规使用性能试验、Superpave使用性能试验以及沥青混合料的车辙试验、马歇尔稳定度试验、弯曲试验。试验结果分析表明,欧洲岩沥青改性沥青结合料的高温性能与混合料的高温稳定性、欧洲岩沥青改性沥青结合料的-12℃蠕变劲度与混合料的-10℃弯曲劲度模量具有良好的线性相关关系。然而,欧洲岩沥青改性沥青结合料低温性能与混合料低温抗裂性的关系为抛物线关系,有待进一步研究。     

岩沥青改性AC-20级配设计及路用性能评价

依托某高速公路岩沥青改性试验路,研究岩沥青改性AC-20混合料的级配设计,并通过室内试验对其主要路用性能进行评价。结果表明,岩沥青中改性剂有效成分为25%,岩沥青AC-20混合料的级配靠近规范级配范围的中值和下限,最佳油石比为4.15%;岩沥青改性AC-20混合料的水稳定性和抗车辙性能良好;从冻融劈裂强度和应变变化率来看,岩沥青与SBS改性的AC-20混合料均具有较好的低温性能和抗老化性能;建议采用干法拌制岩沥青,并通过合理的碾压工艺和碾压遍数提升其压实度、动稳定度。