沥青常规评价指标对湖沥青改性沥青的适用性研究

选取了4种有代表性的基质沥青和分别掺加25％、33％和40％湖沥青的12个沥青胶浆样品,通过试验分析研究了常规沥青评价对湖沥青改性沥青的适用性;对SK70沥青分别添加灰分和矿粉得到的两种沥青胶浆进行沥青常规试验,探讨粉胶比对其常规指标的影响.在综合分析各种沥青胶浆的试验结果上,提出了沥青常规评价指标不再适用于评价湖沥青改性沥青.     

湖沥青中地沥青的改性机理研究

采用4组分分析法对国内常用基质沥青品种和湖沥青中地沥青的组分比例进行分析。研究结果表明,标号对基质沥青4组分含量影响较小,原油种类对基质沥青4组分含量影响较大;湖沥青中地沥青饱和酚含量明显低于基质沥青,沥青质含量明显高于基质沥青,造成湖沥青粘度增大。由胶体结构理论可知,湖沥青中地沥青C/H较大,沥青质沉淀析出,结构稳定,加入到基质沥青中不易被溶解,可提高湖沥青改性沥青在高温下的稳定性和抗变形能力。     

湖沥青及其改性沥青性能研究

为研究天然湖沥青对基质沥青的改性效果,采用特立尼达湖沥青作为改性剂,以国产AH-70#基质沥青为被改性材料,研究掺加湖沥青后的基质沥青的改性效果,通过针入度指数、当量软化点、当量脆点等感温性指标的测试,得出天然湖沥青对基质沥青的高低温性能都有明显改善;综合考虑工程实际、造价等因素,建议湖沥青掺加量为25%。     

高模量改性沥青高温性能的优化评价

通过DSR试验,对3种沥青胶结料(70号基质沥青、ZQ-2和ECB高模量改性沥青)的高温性能进行了研究。从流变模型与试验数据分析了车辙因子G*(sinδ)-1评价改性沥青高温性能的不足,运用改进型车辙因子G*(sinδ)-9和等抗车辙因子临界温度评价高模量改性沥青的抗车辙能力,并通过沥青混合料的车辙试验和静态蠕变对改进型车辙因子的有效性和相关性进行了验证。结果表明:ZQ-2高模量改性沥青的高温性能优于ECB;G*(sinδ)-9考虑了高模量改性沥青变形的延迟弹性,且与沥青混合料的高温性能指标相关性高,作为高模量改性沥青的高温评价指标更合理。     

天然岩沥青改性沥青路面抗车辙性能分析

分析了天然岩石沥青改性剂的作用机理,通过车辙试验和动态蠕变试验研究了岩沥青改性沥青混凝土的高温性能,并采用有限元分析计算了岩沥青改性剂对沥青路面结构抗车辙性能的影响。研究结果表明:岩沥青改性剂可提高沥青混凝土的模量,使混合料的动稳定度值和蠕变模量得到大幅提高,明显改善了沥青混合料的高温性能;与普通沥青路面结构相比,岩沥青改性沥青路面结构的抗车辙变形能力可提高20%。     

沥青混合料高温性能设计参数研究

首先分析了沥青路面车辙病害的形成机理和高温下沥青混合料的强度构成原理,探讨了间接拉伸(IDT)试验原理及其与沥青用量的关系;其次在不同试验条件下对AC-16和克拉玛依70#基质沥青构成的沥青混合料进行了IDT试验,分析了IDT强度的变化规律与影响因素;最后对IDT强度数据与车辙试验结果进行了相关分析.结果表明:可以采用IDT强度取代马歇尔稳定度和流值作为沥青混合料的高温性能设计参数;将试验温度为40℃、加载速率为50 mm·min-1作为IDT试验的测试条件较为合适.     

纳米材料改性再生沥青性能影响的研究

为提高再生沥青的性能和再生效果,使再生沥青在低温性满足规范的情况下显著提升其高温性能,采用纳米SiO₂对再生沥青进行改性,研究其使用性能的变化,确定了纳米材料的种类和掺量,分析了纳米材料对再生沥青性能的影响和微观机理。试验表明：纳米SiO₂有机化后,其在再生沥青中的分散性和稳定性明显增加,团聚现象得到明显改善。纳米材料不仅吸收了再生沥青中的水分还与其发生了化学反应,这使得纳米材料改性再生沥青的相位角没有发生明显的变化,车辙因子G~*/sin δ随掺量增加而增加,高温性能得到显著提升。掺配纳米材料后,降低了再生沥青中大分子的增量,抑制了再生沥青短期老化(RTFO)时中小分子向大分子的转化速率,从而抑制了再生沥青的老化。纳米材料能有效提高再生沥青的高温性能,其中选用5%的纳米SiO₂改性再生沥青胶结料最为合理。     

老化对 PE改性沥青混合料高温性能的影响

以 AH-70沥青为基质沥青,选用 PE 为改性剂制备改性沥青混合料,考察了老化对 PE 改性沥青混合料高温性能的影响,并采用了车辙试验、静态蠕变试验和动态蠕变试验,分析了老化对 PE 改性沥青混合料动稳定度、劲度模量、永久变形量及流变次数的影响。试验结果表明,PE 改性沥青混合料在老化后,其高温稳定性得到了提高,车辙试验反映沥青混合料的变形主要集中在短期老化阶段。老化后的沥青混合料劲度模量增大,其永久变形量降低、流变次数增大。     

灰分对湖沥青改性沥青及其混合料技术性能的影响研究

湖沥青主要由地沥青和灰分构成,且成分较为固定。针对湖沥青中的灰分,通过室内试验,研究了灰分对湖沥青改性沥青技术指标及其混合料高温稳定性及水稳定性的影响。结果显示,湖沥青中灰分的存在对湖沥青改性沥青技术指标有较大影响,且可提高湖沥青改性沥青混合料的高温稳定性和水稳定性,灰分不仅是填料,还是改性剂的一部分;给出了改性沥青油石比和实际油石比的换算关系,可用于湖沥青改性沥青混合料的配合比设计。     

特立尼达湖沥青中灰分特性研究

为把握特立尼达湖沥青改性机理,对分离出的灰分进行了微观性质测试、技术指标分析和与沥青相互作用研究,并和2种路用矿粉进行对比.初选3种灰分分离技术,通过分离效果和操作可行性的对比,建议使用离心机分离灰分的方法;通过微观颗粒形态和晶体组成测试,发现灰分颗粒粒径小、表面构造粗糙,其主要材料组成为石英和黏土;技术指标研究上发现灰分具有较大的密度、更细的粒度以及庞大的比表面积;测试了灰分与2种矿粉制备胶浆的G*/sin δ,显示灰分的增劲效果强于矿粉,且当粉胶比大于1.2时明显增大,增幅远超过普通矿粉.故灰分凭借粒度小、表面积大且粗糙等特征,能增强沥青高温性能.     

不同改性沥青对浇筑式沥青混凝土疲劳性能的影响

应用动态贯入度(高温疲劳)和四点弯曲疲劳试验(中温疲劳)两种疲劳试验方法,评价了3种改性沥青:岩沥青改性沥青、湖沥青改性沥青和聚合物改性沥青对浇筑式沥青混凝土的高温和中温疲劳性能影响.研究结果建议:在高温、重载交通路段中使用岩沥青改性沥青浇筑式沥青混凝土;在结构物柔性较大的路段应采用聚合物改性沥青浇筑式沥青混凝土.     

布敦岩沥青改性沥青性能研究

对掺加不同布敦岩沥青的改性沥青,通过试验测定了其常规性能指标,并利用动态剪切流变仪对其进行温度扫描,研究岩沥青掺量对其高温性能的影响。结果表明,布敦岩沥青的作用在于改善基质沥青的高温性能和耐老化性能、降低温度敏感性,但同时降低了基质沥青的耐低温性能;掺加22%、34%布敦岩沥青的改性沥青的车辙因子比基质沥青分别提高1倍和2倍以上,表明布敦岩沥青可显著改善基质沥青的抗车辙能力;当温度低于64℃时,掺34%布敦岩沥青的改性沥青的抗车辙性能优于SBS改性沥青。     

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复合改性沥青混合料路用性能研究

针对TLA的特性研究TLA复合改性沥青的掺配工艺、掺配比例,同时通过沥青混合料性能试验,研究掺配湖沥青对混合料高、低温及强度性能的影响,发现动稳定度较SBS改性沥青提高71 4%,且总变形量明显减少,低温弯曲破坏应变提高20%,劈裂强度提高43 8%,另外通过AAPA进行沥青加铺层反射裂缝试验研究发现混合料的疲劳寿命提高57 4%。结果表明,TLA复合改性沥青在混合料高温性能、强度性能以及疲劳性能等方面都得到了良好的改善。因此湖沥青是一种性能良好的沥青改性材料,有较好的应用前景。     

Superpave沥青混合料在重载高温条件下的性能研究

为了对Superpave混合料在重载情况下的高温性能进行研究,通过对Sup-25、Sup-19和Sup-13进行在模拟重载条件下的APA试验,分析Superpave沥青混合料的压实斜率及空隙率对车辙深度的影响,以及加大成型压力和减少沥青用量与车辙深度的关系,结果表明Superpave混合料旋转压实过程中的压实特性与混合料的高温性能密切相关,重载车辆使路面车辙病害急剧产生,在Superpave路面应用中应考虑采用改性沥青,并采取"减少沥青用量、加强碾压"的措施.     

Superpave沥青混合料在重载高温条件下的性能研究

为了对Superpave混合料在重载情况下的高温性能进行研究,通过对Sup—25、Sup—19和Sup—13进行在模拟重载条件下的APA试验,分析Superpave沥青混合料的压实斜率及空隙率对车辙深度的影响,以及加大成型压力和减少沥青用量与车辙深度的关系,结果表明Superpave混合料旋转压实过程中的压实特性与混合料的高温性能密切相关,重载车辆使路面车辙病害急剧产生,在Superpave路面应用中应考虑采用改性沥青,并采取“减少沥青用量、加强碾压”的措施。     

特立尼达湖改性沥青的性能

文中介绍了对道路沥青结合料掺加特立尼达湖沥青（ＴＬＡ）后，改善了沥青性能，提高了劲度模量，增加了使用寿命等。利用该改性沥青配制的沥青混凝土，其高温性能、低温性能、水稳定性等各项指标均符合我国《公路改性沥青路面施工技术规范》的技术要求，可在高速公路沥青路面工程中应用。     

油蚀对沥青混合料高温性能的影响

公路上燃油汽车漏油情况时有发生,造成沥青路面不同程度的污染,影响沥青路面性能。对沥青混合料试件表面涂刷柴油和机油的方式模拟油蚀过程,采用马歇尔试验及车辙试验,测试并分析了油蚀过程对沥青混合料试件高温性能的影响。结果表明：油蚀过程将显著降低沥青混合料试件的马歇尔稳定度和动稳定度,降幅与油蚀时间成正比;柴油油蚀对沥青混合料稳定度降低的影响大于机油油蚀的影响;与SMA-13混合料相比,AK-13A混合料的抗油蚀能力更低。     

老化对橡胶沥青高温流变性能的影响

老化存在于橡胶沥青混凝土路面施工和使用过程中,对橡胶沥青混凝土路面路用性能的影响不容忽视。采用动态剪切流变仪分别对两种基质沥青和两种橡胶沥青短期老化后和长期老化后的高温流变性能进行测试,分析老化对橡胶沥青高温流变性能的影响。试验结果表明:随着老化程度的增加,橡胶沥青的复数剪切模量G*增大,相位角δ变小,说明橡胶沥青老化后,弹性增强,高温抗变形能力增强,这种变化与基质沥青相同。任何一种状态下,橡胶沥青的复数模量G*和相位角δ变化的幅度均比基质沥青小,说明橡胶沥青的高温流变性能比较稳定,抗老化性能优于基质沥青。     

温度对沥青结合料老化性能的影响分析

为研究不同温度对基质及SBS改性沥青老化性能的影响,通过对AH—90#基质沥青和SBS改性沥青按照常规的试验方法在不同温度下拌和成型试件,进而对其抽提、蒸馏测试回收沥青的各项性能指标。试验结果表明：随着沥青混合料拌和温度的升高,其沥青的老化程度也随着增加,且当温度增加到一定温度时（AH—90#,155℃;SBS改性沥青,165℃）沥青的老化开始急剧增加;在相同的温度下SBS改性沥青的老化程度均比基质沥青要小,说明SBS改性沥青的抗老化性能优于AH—90#基质沥青。