泡沫沥青发泡特性及其冷再生混合料性能研究

选择3种沥青,采用沥青发泡试验就沥青品种、温度及发泡用水量对发泡效果的影响进行研究,并通过无侧限抗压强度试验、间接拉伸试验以及浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验对沥青用量和RAP(沥青路面回收旧料)掺量对泡沫沥青冷再生混合料力学性能和水稳定性的影响进行研究。结果表明:在所选3种沥青中,相同条件下中海70#沥青的发泡效果最好,其最佳发泡温度约为160℃,最佳发泡用水量为2%;RAP掺量增加对混合料水稳定性能不利;随着RAP掺量增加,混合料无侧限抗压强度和间接拉伸强度逐渐降低;RAP掺量可达70%以上,但应严格控制。     

聚酯还原型泡沫沥青的发泡效果研究

为进一步实现增加泡沫沥青冷再生技术中旧沥青混凝土回收料的利用比例,在泡沫沥青再生技术加入还原剂是一种新兴技术。结合上海市青浦区的实体工程,根据原有老化状况判定需要掺入聚酯还原剂的情况下,对新型泡沫沥青基于现有发泡理论,探究沥青温度和用水量对加入聚酯还原剂的沥青发泡的影响,进而重点研究膨胀率和半衰期随之变化的规律。研究表明,聚酯还原型泡沫沥青的膨胀率、半衰期和发泡指数可以有效的评价沥青发泡效果,它的发泡量较普通泡沫沥青更大,但泡沫平均直径略小。与普通泡沫沥青相似,膨胀率和半衰期随用水量呈相反的趋势,用水量和沥青温度对发泡效果有显著影响;同一温度条件下,随着用水量的增加,膨胀率提高,半衰期降低;用水量相同的情况下,温度越高膨胀率越大,但温度达到160℃时,膨胀率并不随着沥青温度的升高而增大,不同温度的沥青都对应不同的最佳发泡用水量。最终给出了聚酯还原型泡沫沥青的最佳发泡条件为沥青温度130℃、用水量为3.9%时,其泡沫沥青的膨胀率为20.5、半衰期为20.5 s。     

不同发泡条件下泡沫温拌沥青的黏度变化

为了改善实际工程中沥青混合料的施工和易性,保证降温施工时成品的质量,采用布氏黏度法,在不同沥青温度和不同发泡加水量条件下,分别对壳牌90#基质沥青和成品橡胶沥青发泡前后的黏度变化规律进行研究。结果表明:黏度对泡沫温拌沥青的发泡温度和用水量均具有良好的敏感性,将其作为泡沫温拌沥青的性能评价指标具有一定的合理性;当沥青温度过高或者用水量过大时,黏度变化规律并不能反映实际的发泡效果;在实际工程中,应严格控制泡沫温拌沥青的发泡温度及用水量。     

基于水基发泡的温拌沥青混合料压实性能试验研究

为探究泡沫温拌沥青混合料的压实特性,基于灰色关联理论分析了沥青温度和发泡用水量对沥青发泡效果的影响。并基于最佳发泡条件,通过室内试验研究了压实温度对泡沫沥青混合料力学性能的影响;采用变击实功马歇尔击实试验探究了压实参数随击实次数的变化规律。研究结果表明,发泡用水量对沥青发泡效果影响较大,当用水量为3.6%时,混合料内部残留水最少,压实效果最好;与普通热拌沥青混合料相比,泡沫温拌沥青混合料的压实温度可降低30℃,减少了约14.3%的CO_2和5.6%的苯可溶物排放;随着击实次数的不断增加,压实度和稳定度分别呈幂函数与线性增长,当连续击实次数100次时,试件变得较难以击实;基于压实系数模型计算得到,泡沫沥青混合料达到最佳密实度所需的最小击实次数为155次。     

泡沫沥青发泡特性及其冷再生混合料性能研究

通过发泡试验,就沥青的品种、发泡温度及用水量3个因素对发泡效果的影响进行试验分析;通过试验对RAP掺量对泡沫沥青冷再生混合料的力学特征和水稳定性进行分析。实验分析发现,中海70号沥青的发泡效果较为突出;再生混合料的水稳定性与ARP掺量呈反比。沥青品种、发泡温度与用水量均影响发泡效果;RAP掺量与混合料的水稳定性成反比,但RAP掺量达70%时,混合料的性能仍能达到国标要求。     

泡沫沥青发泡效果正交试验设计法研究

为了更好地研制泡沫沥青,采用室内正交试验的方法对基质沥青中海AH-70#进行发泡试验,以确定最佳发泡温度、用水量和水温,并就各影响因素影响显著性进行分析,以推广泡沫沥青冷再生技术的应用。     

加热老化对机械发泡沥青发泡特性的影响研究

机械发泡沥青是温拌沥青混合料中最为环保的一种方式,但其发泡特性不仅与沥青加热温度和发泡用水量关系密切,沥青加热老化对其发泡特性也具有较大的影响。本文通过对比基质沥青和SBS改性沥青加热老化后膨胀率与半衰期的变化,研究了加热老化时间及温度对膨胀率和半衰期的影响程度,对机械发泡温拌沥青混合料的应用具有重要的指导意义。     

泡沫沥青发泡效果影响因素的灰熵法分析

通过对目前常用的基质沥青中海AH-70进行室内发泡试验,选取目前考虑较多的三个影响因素,即发泡温度、用水量、水温,以膨胀率和半衰期为主要参考指标,应用灰关联熵法分析各个因素对泡沫沥青发泡效果影响的显著性,找出影响沥青发泡效果的关键因素。     

泡沫沥青发泡特性的试验研究

泡沫沥青作为泡沫沥青冷再生施工中的主要黏结剂和稳定材料,研究其发泡特性具有很重要的意义。文章介绍了泡沫沥青的发泡机理和评价方法,并对泰普克70#沥青进行室内发泡试验,通过对发泡特性曲线的分析,得到最佳发泡条件。     

发泡温度对泡沫温拌橡胶沥青高温性能的影响

为了探究橡胶沥青的发泡温度对泡沫温拌橡胶沥青高温性能的影响,通过软化点值以及DSR温度扫描试验获得的破坏温度值,评价不同沥青发泡温度下的泡沫温拌橡胶沥青胶结料的高温性能。并分别采用不同发泡温度下得到的泡沫温拌橡胶沥青胶结料进行混合料的拌制,通过空隙率试验和车辙试验对泡沫温拌橡胶沥青混合料的压实性和高温稳定性进行评价。试验结果表明:橡胶沥青发泡温度对泡沫温拌橡胶沥青的高温性能具有重要的影响,橡胶沥青发泡温度低于180℃时,发泡效果较差。橡胶沥青胶结料在发泡温度为185~190℃的情况下,所得到的泡沫温拌橡胶沥青胶结料及泡沫温拌橡胶沥青混合料的压实性和高温性能最优。当发泡温度再升高时,其高温性能变差。     

常用基质沥青发泡特性的试验研究

沥青的发泡特性受诸多因素的影响,如沥青的来源、发泡的沥青温度、发泡用水量、喷射压力等。文中针对常用的道路石油沥青进行沥青的发泡特性试验,根据试验结果提出相应的沥青最佳发泡参数,以便更好地指导泡沫沥青处治工程。     

基于正交试验的水发泡温拌沥青混合料体积性能研究

设计一组4因素3水平的正交试验L9(34),研究了马歇尔击实次数、沥青发泡用水量、沥青含量和击实温度对水发泡温拌沥青混合料体积性能的影响,得出发泡温拌沥青混合料的最佳配合比设计组合为双面击实75次,发泡用水量1.5%,沥青含量4.9%,击实温度130~135℃。在此最佳配合比设计组合下成型的马歇尔试件相关体积性能和热拌沥青混合料差异很小,能够实现降温10~15℃,为发泡温拌沥青混合料的配合比设计和施工提供了参考依据。     

纳米SiO_2改性沥青老化性能及黏温特性研究

将掺量为5%的纳米SiO_2加入普通70#石油沥青中,通过高速剪切制取了纳米SiO_2改性沥青,并采用旋转薄膜烘箱对其进行了不同时间的老化,对不同老化时间后的纳米SiO_2改性沥青性能进行了测定;采用旋转黏度仪对不同温度下的纳米SiO_2改性沥青的旋转黏度进行了测定,并同普通70#沥青进行了对比,对纳米SiO_2改性沥青的黏温特性进行了研究;通过弯曲梁蠕变试验对纳米SiO_2改性沥青的低温蠕变特性进行了试验。结果表明:纳米SiO_2的掺加改善了沥青的抗老化性能;纳米SiO_2改性沥青在常温下的黏度明显高于普通石油沥青,而随着温度的升高,这一差距逐渐缩小;纳米SiO_2改性沥青混合料的施工温度高于普通石油沥青混合料,且当纳米SiO_2掺量为5%时,其最佳拌和温度为168~174℃,最佳压实温度为157~162℃;纳米SiO_2改性沥青的低温性能略逊于普通沥青。     

泡沫沥青发泡性能研究

为对泡沫沥青的发泡性能进行研究,自制了泡沫沥青发生器,并对影响泡沫沥青发泡性能的因素进行了研究,结果表明:随着发泡用水量的增加,膨胀率逐渐增大,而半衰期却相反,逐渐减小,随着沥青流量增加时,膨胀率和半衰期的值都相应的增大。发泡加水量为2%,沥青流量600 r/min时,膨胀率和半衰期都能达到最好。随着水温的升高,发泡效果变好。     

基于实测与预测的沥青混合料回弹模量与温度的关系

我国沥青路面设计采用20℃抗压回弹模量和15℃劈裂模量作为设计标准,不能够反应温度变化对沥青混合料性能的影响。新颁布的沥青路面设计规范虽然采用了动态回弹模量,但仍然是采用20℃模量值。本研究通过采用不同型号沥青(70#、90#、SBS改性70#、SBS改性90#)及不同集料级配(AC-13、AC-16、AC-20)组成12种不同型号沥青混合料,采用马歇尔试件与静压法测试在不同温度(±60℃)下的沥青混合料抗压回弹模量,建立沥青混合料回弹模量与温度的回归关系。通过与其它方法得到的沥青混合料回弹模量预测结果对比分析,评价不同预测方法的技术特点。结果表明,沥青混合料回弹模量与温度有较好的回归关系,研究结果可以为沥青路面与材料设计提供一定的技术参数。     

橡胶沥青低温延度影响因素研究与分析

采用40目废胎胶粉和70#基质沥青,在不同试验条件下进行5℃低温延度试验,重点研究不同试验条件对橡胶沥青低温延度的影响。结果表明:胶粉掺量、反应时间、基质沥青以及拉伸速率对橡胶沥青胶结料低温延度影响较为明显;随着胶粉掺量增加、反应时间延长,橡胶沥青5℃延度均呈增长趋势;基质沥青对橡胶沥青低温延度影响较为明显;相同温度下,低拉伸速率的延度明显高于高拉伸速率延度,平均高出2 cm以上,采用1 cm/min的拉伸速率,对不同性能橡胶沥青具有更佳的区分效果。     

采用表界面张力理论解析油石粘附效果影响因素

基于材料固-液粘附表界面张力基本理论，采用沥青与矿料界面上的粘附功表征二者粘附效果，分析影响油石粘附效果的影响因素，对盘锦#90沥青，SBS，SEBS，SEAM改性沥青，在不同条件下的表面张力及沥青与花岗岩、玄武岩、石灰岩矿料在不同条件下的接触角进行测试，并对粘附功进行计算。结果表明:混合料制备温度升高，沥青的表面张力降低，油石粘附效果降低；矿料含水或者矿料表面存在浮尘污染后，沥青与矿料的接触角增大，油石粘附效果显著降低；SEBS改性沥青的表面张力最大，沥青与石灰岩矿料的接触角最小；SEBS改性沥青与石灰岩矿料在160℃条件下粘附功最大，油石粘附效果最优。     

温拌GAC沥青混合料的压实性能和路用性能研究

为研究温拌剂对GAC沥青混合料的性能影响,分别在热拌和掺加表面活性类温拌剂温拌条件下成型70#普通沥青混合料GAC-25C和SBS改性沥青混合料GAC-20C进行试验分析。试验研究表明:1、将不同掺量的表面活性类温拌剂分别加入A-70#普通沥青和SBS改性沥青中,沥青结合料针入度增加,软化点波动下降,沥青结合料高温粘性降低,但幅度不大,SBS改性沥青15℃低温延度略增加,低温延展性提高,但掺入剂量对结合料性能影响不成规律;2、温拌70#普通沥青混合料GAC-25C和温拌SBS改性沥青混合料GAC-20C压实温度相比于热拌沥青混料分别降低45℃和30℃,压实效果、高温稳定性能和水稳定性仍有提高。     

低针入度泡沫沥青衰落特性及发泡指数研究

根据以往对低针人度（70#）沥青在不同温度及加水塞条件下进行发泡试验得出的膨胀率随时间的衰落曲线,计算出对应的最大膨胀率ERm及半衰期τ1/2,带人Jenkins教授提出的通用的衰落曲线方程,比较分析两种衰变曲线,得出其内在联系,并提出平均膨胀率的概念。并根据发泡指数的定义,对衰落曲线进行积分,得出实际的发泡指数,得出更能表征低针入度沥青发泡性能,弥补了Jenkins发泡指数计算模型的不足。     

沥青路面材料导热系数影响因素分析

为了对沥青路面材料导热系数的影响因素进行深入研究,采用快速导热系数测定仪对两种沥青(70#基质沥青、SBSI-C改性沥青)、两种石料(花岗岩、石灰岩)、6组沥青混合料在不同条件下的导热系数进行了测试,并对导热系数变化机理进行了分析。考察了包括集料种类、沥青种类、干湿状况、混合料种类、温度等因素对混合料导热系数的影响。采用一元方差分析理论,对沥青混合料导热系数影响因素显著性进行了排序,结果为:集料种类﹥干湿状况﹥混合料种类﹥温度﹥沥青种类。试验结果的取得为主动改善沥青路面温度敏感性提供了参考。