胶粉纤维改性水泥稳定碎石抗裂性能研究

针对水泥稳定碎石基层易开裂问题,在混合料中掺入适量胶粉及聚乙烯醇(PVA)纤维,开展强度、抗压回弹模量、干缩性能和扫描电镜试验(SEM);分别掺入橡胶粉、改性胶粉、PVA纤维、不同水泥剂量的胶粉纤维,对比其对混合料抗裂性能的影响。发现掺入材料对水泥稳定碎石混合料性能具有明显影响。掺入胶粉、改性胶粉后会降低混合料强度和抗压回弹模量,提升抗干缩性能;掺入纤维能增强混合料强度、模量和抗干缩性能;加入不同水泥剂量的胶粉纤维对混合料强度、抗压回弹模量提升效果明显,但降低了抗干缩性能;宏观力学指标试验和SEM试验结果显示出改性胶粉纤维与水泥基具有良好的黏结性,可以提升水泥稳定碎石混合料的抗裂能力。

高黏度改性沥青的温度敏感性分析

为了评价高黏度改性沥青的感温性能,并探寻一种较为合理的高黏度改性沥青温度敏感性评价方法,通过采用针入度指数(PI)法、针入度黏度指数(PVN)法、黏温指数(VTS)法、复数模量指数(GTS)法和复数指数(CNI)法来评价自制高黏度改性沥青、某国产高黏度改性沥青和SBS/树脂改性沥青的感温性能,并比较5种评价方法对高黏度改性沥青温度敏感性的适用性。试验结果表明:自制高黏度改性沥青对温度的敏感性最小,感温性能优于其他国产高黏度改性沥青,SBS/树脂改性沥青对温度敏感性最大,稳定剂有助于改善改性沥青的感温性能;在5种温度敏感性评价方法中,PVN法所采集的数据点无法满足高黏度改性沥青较广的温度域,试验精度较低,不适用于评价高黏度改性沥青的温度敏感性。PI法、VTS法、GTS法和CNI法可用于高黏度改性沥青的温度敏感性评价,其中,PI法所采用的温度范围较窄,具有一定的局限性;VTS法、GTS法和CNI法所涉及的温度域符合实际沥青路面中高黏度改性沥青的服务温度,而CNI法更好地考虑了高黏度改性沥青的黏弹性特征,故对高黏度改性沥青感温性能的评价更具准确性和合理性。

橡胶粉/SBS与高黏剂复合改性沥青的制备及性能研究

为了给排水性沥青路面提供所需的高黏度改性沥青,并控制其制备成本,通过添加橡胶粉、SBS改性剂和高黏剂制备了高黏度复合改性沥青。根据针入度、延度、软化点、针入度指数和60℃动力黏度等指标,研究了各改性剂对复合改性沥青性能的影响,确定各自的合适掺量。采用软化点差值法评价高黏度复合改性沥青的热储存稳定性,采用动态剪切流变试验(DSR)研究高黏度复合改性沥青的高温流变性能,采用复数模量指数(GTS)法研究高黏度复合改性沥青的感温性能,借助傅里叶红外光谱(FTIR)和差示扫描量热法(DSC)对高黏度复合改性沥青的改性机理进行分析。试验结果表明:5%的SBS改性剂、13%橡胶粉和4%的高黏剂为合适的配比掺量,所制备的高黏度改性沥青具有较强的高温抗车辙能力和良好的感温性能,并满足储存稳定性要求。橡胶粉、SBS和高黏剂与基质沥青之间既存在物理共混,也有化学反应的发生。

胶粉/高黏剂复合改性SBS沥青的性能与改性机理

通过添加胶粉和高黏剂对SBS改性沥青进行复合改性。采用基本物理指标研究高黏改性沥青的制备工艺;采用软化点差值法评价高黏改性沥青的热储存稳定性;采用动态剪切流变试验(DSR)研究高黏改性沥青的高温流变性能和中温抗疲劳性能;借助傅里叶红外光谱(FTIR)和差示扫描量热法(DSC)对高黏改性沥青的改性机理进行分析。基本物理试验结果表明:胶粉有助于提高改性沥青的高温性能,但对其低温性能有不利影响,高黏剂能够大幅度提高改性沥青的黏度,最佳的胶粉掺量和三种高黏剂的掺量分别为:10%、8%、7%、8%。离析试验结果表明:三种高黏改性沥青的热储存稳定性满足规范要求。DSR试验结果表明:胶粉和高黏剂有助于提高成品SBS沥青的高温性能和感温性能;短期老化后,其高温性能提高,但对感温性能产生不利影响;胶粉和高黏剂的掺入提高了沥青的中温抗疲劳性能。FTIR结果表明:胶粉和高黏剂与SBS沥青之间既存在物理共混,也有化学反应的发生。DSC结果表明:通过高黏复合改性后,沥青的高温稳定性得到有效提高。

胶粉纤维复合改性水泥稳定碎石路用性能研究

以普通水泥稳定碎石、胶粉改性水泥稳定碎石和纤维改性水泥稳定碎石为对照组,对胶纤复合改性水泥稳定碎石的抗干缩性能、抗冻性能、抗冲击性能和力学性能进行研究。结果表明:(1)胶粉对水泥稳定碎石抗干缩性能、抗冻性能的提升优于PAV纤维,PAV纤维对水泥稳定碎石的抗冲击性能提升优于胶粉;(2)通过胶纤复合改性后水泥稳定碎石的28 d干缩应变减少了72.3%,冻融循环后的强度损失减少了74.8%,初次开裂冲击韧性提升了317.7%;(3)胶粉改性会使水泥稳定碎石的力学性能下降,通过胶纤复合改性能够使胶粉改性造成的强度损失得到弥补,使复合改性后的水泥稳定碎石力学强度与普通水泥稳定碎石基本相同。