Aspha-Min沸石对SBS改性沥青-填料交互作用的影响

沸石作为制备泡沫沥青温拌混合料的发泡剂,其释放的沸石水和残留的沸石矿物对沥青-填料交互作用有着不同影响.通过流变学试验,研究了沸石、沸石矿物和沸石水对SBS改性沥青及其胶浆流变特性的影响.试验发现,在沥青或胶浆中添加沸石或沸石矿物可使其弹性增大,且随其掺量的增加而增大,沸石水则与之相反.进一步,利用基于流变特性的交互作用评价指标[η]、Palierne-C-G*和Luis Ibrarra-A-δ,研究了沸石、沸石矿物和沸石水对SBS改性沥青-填料交互作用的影响.研究表明,胶浆中添加沸石或沸石矿物可使沥青-填料交互作用增大,且随其掺量的增加而增大,沸石水则与之相反.

广东省沥青路面长期抗滑性能预测模型

根据广东省高速公路沥青路面的抗滑指标、集料特性和混合料级配,以及交通量大数据,分析了不同类型沥青路面抗滑指标横向力系数(sideway force coefficient,SFC)的影响因素,确定了影响SFC的关键因素.以集料特性、级配参数,以及交通参数等关键因素为输入变量建立了沥青路面抗滑指标SFC的预测模型1通过单因素方差分析检验了模型的显著性,并将预测值与实测值进行比较检验预测模型的可靠性.结果表明:沥青路面的抗滑指标SFC稳定值与累积货车轴次CNAT、集料PSV、混合料级配参数λ、κ等参数具有显著相关性.构建的沥青路面抗滑性能预测模型精度较高,能够满足工程应用的要求.

基于物理性能及化学组分指标的沥青老化分析

为了分析沥青老化时间对其物理性能及化学组分指标的影响,采用旋转薄膜烘箱对4种沥青样品(SK、ZH、SK-SBS、ZH-SBS)进行老化模拟,通过动态剪切流变和弯曲梁流变试验分析沥青老化前后高低温性能,引用综合效应值拟合沥青高温流变老化方程;采用傅里叶变换红外光谱试验分析特征官能团吸收峰强度,并采用棒状薄层色谱仪分析沥青四组分含量。结果表明:4种沥青针入度和软化点变化率均在老化时间为85min时变化率最大;沥青高温流变性老化方程可以反映沥青的老化程度,并且在综合效应值与老化时间的相关性方面,基质沥青优于SBS改性沥青;胶体不稳定指数随沥青老化时间的延长而逐渐减小,且变化幅度由高到低依次为:SK、SK-SBS、ZH、ZH-SBS。

废胶粉/SBS复合改性沥青及沥青混合料的性能研究

采用共混改性制备了废胶粉/SBS复合材料,并对其改性沥青及改性沥青混合料的性能进行了研究。确定了改性沥青中废胶粉/SBS复合材料最佳掺量和最佳工艺参数。试验结果表明在205℃的剪切温度、60 min的剪切时间、7 h的发育时间以及7 000 rmp的搅拌速率下制备改性沥青具有较好的综合性能。随着胶粉在复合材料中的质量比逐渐增加,改性沥青的软化点上升而针入度与延度下降,相对于基质沥青软化点提高了84.8%,而针入度与延度分别降低了16.9%和44.7%。废胶粉/SBS复合材料改性沥青会增大改性沥青的高温稳定性以及低温变形能力,当掺量从1%增加到7%时,稳定度和低温弯曲应变分别增加了77.5%和24.2%,但是会降低改性沥青的水稳定性。

基于红外光谱法的公路路面沥青改性剂含量检测研究

公路路面沥青改性剂含量会对沥青性能产生重要影响。为了提升公路路面沥青质量,延长使用寿命,文中研究基于红外光谱法的公路沥青改性剂含量检测方法,通过不同含量样本制备,溶于四氢呋喃后得到溶液,并制备样本薄膜。利用傅里叶变换红外光谱仪照射薄膜,根据特征吸收峰分析改性剂含量。结果显示,977 cm^(-1)处特征峰与改性剂相关,而基质沥青特征峰则与甲基基团相关。此方法检测精度高,误差小于0.1%,适用于公路路面沥青改性剂含量的检测。

沥青混合料的动荷载响应特征及沥青路面黏弹性力学研究

依托北京东六环改造项目的沥青路面工程,运用室内试验的方法,研究沥青混合料持续受到车辆活荷载作用的动力响应特征,以及受到车辆荷载与各种自然因素耦合作用的黏弹性力学变化规律。研究结果表明,沥青混合料的累积应变动力响应经历了2个阶段:在第Ⅰ阶段,沥青混合料的累积应变动力响应表现为逐步增加;在第Ⅱ阶段,沥青混合料累积应变量整体无明显变化,沥青混合料的应力受车辆循环动荷载的影响无明显变化。当荷载加载频率逐渐增加时,沥青混合料动态模量也呈对数上升的趋势,随着温度的升高,沥青混合料的动态模量也会逐渐降低,且降低幅度逐渐减小;混合料相位角在荷载加载频率小于等于10 Hz时呈对数增加的趋势,在加载频率大于10 Hz时呈线性降低的趋势,随着温度的增加,沥青混合料相位角不断减小,减小的幅度不断降低。

外掺剂配比优化改性的排水式沥青混合料性能研究

为延长开级配沥青路面的使用年限及服务水平,选用LT-HVA高粘剂、玄武岩纤维对OGFC-13改性沥青混合料进行复合改性,探究复合改性沥青混合料高温抗车辙、低温抗开裂及水稳定性等路用性能的改善机理。通过配合比设计确定不同高粘剂、玄武岩纤维掺配方案下沥青混合料的最佳油石比;通过对沥青混合料开展相关路用性能试验,分析不同高粘剂、玄武岩纤维的最佳掺配方案。试验结果表明,高粘剂、玄武岩纤维的掺入均能改善沥青混合料的路用性能;SBS+LT-HVA+BF(9 mm,0.3%)OGFC-13沥青混合料高温及水稳定性能最优;SBS+LT-HVA+BF(12 mm,0.3%)OGFC-13沥青混合料低温性能最优。

赤泥基地聚物改性乳化沥青冷再生混合料的路用性能研究

为延长道路使用寿命,改善乳化沥青冷再生混合料的路用性能,促进固废资源再生利用,采用赤泥基地聚物作为改性剂,从原材料、地聚物配比、掺量等方面确定了改性剂在冷再生混合料中的最佳掺量,并通过浸水马歇尔试验、车辙试验、小梁弯曲试验、单轴贯入试验综合评价了赤泥基地聚物改性乳化沥青冷再生混合料的路用性能。结果表明:赤泥基地聚物的最佳摩尔比为1.4,在乳化沥青冷再生混合料中的最佳掺量为1.5%。改性后,混合料的抗水损性能提升了7%,高温抗车辙性能提升了42.5%,抗剪切性能增强,但对低温抗开裂性能有损伤,较适用于高温重载地区。

再生沥青路面沥青混合料的马歇尔性质研究

文章试图研究RAP材料在道路建设中的再利用行为,并根据骨料压碎值、骨料冲击值、洛杉矶磨耗值和10%细值试验,确定粗骨料的强度特性。研究遵循标准马歇尔混合料设计程序进行。结果表明,未经处理的RAP材料不适合作为沥青混合料,但在沥青路面面层中使用额外1%的沥青含量是可以接受的。研究还表明,添加RAP材料的粗骨料在具有新骨料的沥青混合料中是可行的,这将为道路基础设施的可持续发展提供帮助。

有机温拌剂对高黏沥青混合料性能的影响分析

通过分析掺有机温拌剂后高黏沥青混合料的力学性能、路用性能、施工性能变化,得出黏结力和最大弯拉应变可作为有机温拌剂掺量的控制指标,有机温拌剂能改善高黏沥青混合料施工温度高、拌合难度大的问题。对材料综合性能分析,认为掺有机温拌剂后混合料的高温和抗压性能进一步提高,可应用于温差变化小、重载交通等道路的中下面层。

赤泥-粉煤灰协同稳定沥青路面回收料力学强度性能研究

采用工业副产品赤泥和粉煤灰协同稳定沥青路面回收料(RAP),并评估混合料作为路面基层材料的可行性。测试了6种不同配合比混合料在7 d、14 d和28 d龄期下的无侧限抗压强度(UCS),并用毒性浸出试验测定了重金属含量。研究发现,赤泥-粉煤灰稳定RAP的UCS与赤泥的含量和龄期有关;较低的赤泥替代率可产生较高的UCS,RAP对混合料体系强度的贡献率大于复合胶凝材料,当RAP掺量为80%和赤泥掺量为4%时,体系7 d UCS达到最大值3.41 MPa,满足现行规范中二级和二级公路以下重交通荷载等级下最低抗压强度要求。毒性浸出试验结果表明,RAP混合料中危害元素均在环保标准要求范围内。

石墨-碳纤维复合导电沥青混凝土力学性能研究

针对传统导电沥青混凝土路用性能不佳的问题,采用石墨与碳纤维制备了复合导电沥青混凝土,并通过动态蠕变试验、Overlay Tester试验及马歇尔试验对比分析了普通沥青混凝土、石墨导电混凝土以及复合导电混凝土的力学性能,结果表明:在相同加载条件下,石墨-碳纤维复合导电混凝土的蠕变累积应变比最小,在动态稳定阶段的蠕变速率最低,且在加载次数内未进入破坏阶段,复合导电混凝土具有优良的高温稳定性。石墨-碳纤维复合导电混凝土的抗裂循环次数和总断裂能均大于石墨导电混凝土和普通沥青混凝土,复合导电混凝土抗裂性能最优,可以有效延缓反射裂缝扩张。石墨对于沥青混凝土的水稳定性具有不利影响,而石墨-碳纤维复合导电混凝土与普通沥青混凝土的残留稳定度比及冻融劈裂强度比相当,能够满足行业规范的技术要求。

沥青路面冷态循环混合料性能研究

随着我国经济的持续发展以及公路建设里程和养护工作的增多,大量的道路已进入了大中修阶段,废旧沥青混合料的排放量也不断增加。利用冷再生技术回收废旧沥青,可以提高资源的利用率,减少碳排放,符合我国循环经济和可持续发展的要求。虽然国内外进行了许多冷再生方面的研究,该技术仍存在回收利用率、初期强度低、开放交通滞后等难题,通过对冷态循环混合料各种性能的研究,提升了再生沥青路面材料性能,可满足高等级公路路面对材料的技术要求,在路面专项养护中具有重要的工程价值。

YOLOv 8模型在沥青路面隐性病害识别中的应用

探地雷达技术被广泛应用于路面隐性病害检测中,然而传统的雷达图像病害识别主要依赖人工,未形成标准化的流程,具有一定主观性且效率较低,不利于探地雷达技术的推广应用。采用YOLOv8深度学习模型对沥青路面病害进行学习和识别,相关试验结果表明,经过训练后的YOLOv8模型的平均精确率和召回率分别达到了92.45%和89.25%,可以用于路面隐性病害的识别,并且将训练后的模型应用在某高速公路路面检测项目中,实现了对裂缝、层间黏结不良和松散3种病害的识别,研究方法及结果对于沥青路面隐性病害的检测具有较强的实际应用价值。

基于冻融循环的就地热再生沥青混合料耐久性研究

为研究就地热再生沥青混合料在冻融循环作用下的耐久性能,在多次冻融循环条件下分别进行动态蠕变试验、半圆弯曲试验和劈裂试验以评价再生混合料的高温、低温及水稳定性长期性能,结果表明:冻融循环作用对再生沥青混合料耐久性影响显著,再生沥青混合料在多次冻融循环后的蠕变速率、流变次数及永久应变的变化率均要高于新沥青混合料,短期冻融循环作用下再生沥青混合料的高温抗变形性能要优于新沥青混合料,但长期冻融循环作用下则要差于新沥青混合料。随着循环次数的增加,再生沥青混合料断裂能及劈裂强度比TSR呈现出加速降低趋势,再生沥青混合料低温抗裂耐久性及抗水损坏耐久性面临严峻挑战,应重视再生沥青混合料耐久性的监测与评价工作。

SBS掺量对胶粉改性沥青性能影响规律研究

为建立SBS掺量对胶粉改性沥青性能指标的影响规律,通过黏度、低温延度、软化点、针入度和弹性恢复率指标测评了25%胶粉分别与0%、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%SBS复配改性沥青性能,并考察掺量0.1%~0.3%的含硫促进剂N对SBS、胶粉复合改性沥青高温离析的改善效果。数据显示,考察掺量范围内,胶粉改性沥青性能提升效果与SBS掺量成正比,且所有样品黏度满足技术要求;促进剂N可以有效缓解复合改性沥青的高温离析,当掺量为0.3%时,存储稳定性试验上下段软化点差可降低到1.5℃。分析可知,SBS可改善胶粉改性沥青的综合性能,掺量越高,改善效果越显著,少量促进剂N可有效解决因SBS、胶粉与沥青之间结构差异导致的高温离析问题,且不影响改性沥青的性能。

弹性体与树脂类高黏沥青的抗疲劳性能研究

选择两种市面常用的改性剂(树脂类高黏改性剂和弹性体高黏改性剂)采用相同的工艺对沥青进行改性,并从微观性能、物理性能、高温性能和抗疲劳性能四个方面进行测试研究。通过红外光谱和三大指标结果得出树脂改性沥青依靠结晶体进行改性,而弹性体高黏改性沥青形成三维弹性结构达成改性效果。通过温度扫描试验对改性效果进行分析,得到两者均有不错的改性效果。通过线性振幅扫描试验(LAS)试验发现树脂类改性沥青内部结晶体受到一定的应力/应变破坏后,会失去承载能力。而弹性体在在受到应力/应变破坏后,会产生延迟的弹性恢复。建议在车载小(应变小)运营状况可采用树脂类高黏改性剂进行改性。

基于流变学的BF-SBS改性沥青胶浆性能研究

为研究玄武岩纤维(BF)对SBS改性沥青流变性能的影响,制备了不同掺量(质量分数为0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1%)玄武岩纤维-(质量分数为4.5%)SBS改性沥青。采用动态剪切流变仪(DSR)对BF-SBS改性沥青进行温度扫描和多重应力蠕变恢复试验(MSCR)以评价其高温流变性能;通过弯曲梁流变试验(BBR)测得的蠕变劲度s、蠕变速率m等指标分析沥青的低温流变性能。结果表明:随着试验温度上升,各掺量BF-SBS改性沥青胶浆的复数剪切模量G^(*)降低,相位角δ增大,表明BF-SBS改性沥青胶浆拥有更好的弹性特性。在各应力水平下,随着BF掺量增加,BF-SBS改性沥青胶浆的不可恢复蠕变量J_(nr)不断降低,当掺量达到0.4%时,J_(nr)值降至最低。而R值高于基质沥青与SBS改性沥青胶浆,表明BF能够有效提升SBS改性沥青胶浆在高应力作用下的高温变形恢复能力。蠕变劲度模量s、蠕变速率m低温指标测值表明适量玄武岩纤维对沥青胶浆低温性能有一定提升,其中掺量为0.4%的BF-SBS改性沥青表现出最佳的高、低温流变性能。

聚氨酯-环氧树脂改性沥青超薄磨耗层制备与性能研究

为了提升沥青混凝土超薄磨耗层的服役性能,研究向环氧树脂分子结构中接枝聚氨酯柔性链段制得聚氨酯改性环氧树脂(PU-EP),以PU-EP、固化剂、相容剂、基质沥青为原材料制备高性能双组份PU-EP改性沥青。通过试验对比分析了分别以PU-EP改性沥青、环氧沥青和SBS改性沥青为胶结料的SMA-10超薄磨耗层路用性能(3种磨耗层依次记为UFC_(PU-EP)、UFC_(EP)与UFC_(SBS))。试验结果表明,UFCPU-EP具有最佳的高温稳定性、水稳定性与黏结性,抗疲劳性及低温抗裂性略低于UFC_(SBS),但远大于UFC_(EP)。综上,研究制得的PU-EP改性沥青超薄磨耗层具备优良的路用性能。

相变调温型改性沥青制备与研究

沥青及沥青混合料是一种典型的感温性材料,沥青路面的高温车辙和低温开裂均与温度密切相关,沥青路面的感温性是影响服役寿命和服务质量的关键因素。自调温型路面是一种具有主动调温功能的智慧型路面,具有高温吸热、低温放热的特点。研究中以聚乙二醇为相变储能材料,利用原位聚合法微胶囊包埋技术,制备出以PEG/石墨相变材料为囊芯,石墨/塑化密胺树脂为壁材的相变调温型微胶囊。研究中分别将所制微胶囊以5%、10%和15%的掺量对沥青进行改性,结果显示:所制相变调温型微胶囊有助于沥青高温性能的改善,且试验掺量下,改性沥青温差极值范围可达1.9~5.6℃。