不同纤维增韧环氧沥青混合料性能

为探究不同种类纤维(玄武岩纤维、玻璃纤维和聚酯纤维)对环氧沥青混合料抗开裂和耐疲劳性能的提升效果,在混合料配比设计的基础上,采用车辙试验、低温小梁试验、浸水马歇尔试验以及冻融劈裂试验等对其进行路用性能测试。通过冲击试验,探究纤维对环氧沥青混合料的三种增韧效果:在环氧沥青混合料中添加纤维可以不同程度提高其路用性能;低温性能再加入纤维后,提升效果较为明显;添加玄武岩纤维路用性能优于玻璃纤维和聚酯纤维。

冻融循环下纤维增韧型环氧沥青混合料损伤演化

为了研究季冻区玄武岩纤维增韧型环氧沥青混合料的性能劣化规律,首先,通过沥青黏温曲线分析和直接拉伸性能测试,初步确定纤维长度和掺量,并对比纤维改性前后的环氧沥青混合料(EAC)的路用性能,进一步确定最佳纤维长度和掺量,形成玄武岩纤维增韧型环氧沥青混合料(FEAC)的设计流程。随后,进行低温弯曲试验,测试不同冻融损伤程度沥青混合料的弯拉强度、弯拉应变、弯曲劲度模量和弯曲应变能密度。研究结果表明:6%(质量分数)玄武岩纤维掺量的FEAC具有较好的高温性能和低温抗裂性,并保持了与EAC相当的水稳定性。随着冻融循环次数的增加,EAC和FEAC的弯拉强度、弯曲劲度模量和弯曲应变能密度逐渐降低,而弯拉应变的变化趋势则与之相反。相较于EAC,FEAC表现出更高的弯拉强度、弯拉应变和较低的弯曲劲度模量。FEAC和EAC的弯曲应变能密度冻融损伤变化均呈现明显的3段式性能下降。S形逻辑函数能够有效地描述冻融循环的损伤变化规律,其中模型参数a、k和x c显示出玄武岩纤维对延缓环氧沥青混合料冻融损伤增长具有积极作用。

环氧沥青相容性研究进展

环氧沥青是一种性能优异的改性沥青,主要应用于大跨度桥梁的桥面铺装,具有较为广阔的市场。目前,国内的环氧沥青主要依赖于进口,价格高昂,因此开发出国产环氧沥青是近些年的一个研究热点。由于环氧树脂和沥青的极性差异,如何解决相容性问题是环氧沥青研究的重点之一。本文主要综述了环氧沥青相分离的形成机理、相容性的研究方法以及增容的方法。

冷拌环氧沥青及其混合料性能研究进展

由于独特的三维交联网络结构和特殊的官能团,环氧沥青具有良好的力学性能、热稳定性、耐腐蚀性和使用寿命。冷拌环氧沥青在不牺牲环氧沥青材料性能的前提下,在降低能源消耗、减少温室气体排放和可加工性方面显示出许多优势。对冷拌环氧沥青的技术研究进行了综述,介绍了冷拌环氧沥青的基本组成及复合机理,包括其固化反应过程和三维交联网络的形成,详细阐述了冷拌环氧沥青及其混合料的各项性能与环氧树脂、添加剂、改性剂和热氧老化等因素的关联性。总结并展望了冷拌环氧沥青及其混合料在性能方面的优点以及未来研究方向,推动冷拌沥青混合料的相关研究和实际路面应用。

环氧沥青和SBS改性沥青混合料的路用性能研究

对比分析了环氧沥青混合料试件(A)和SBS改性沥青混合料试件(B)的高温抗车辙性能、低温抗裂性能和水稳定性,并进行了动态模量的测试。结果表明,试件(A)的动稳定度要明显小于试件(B),但是都满足高温抗车撤试验的动稳定度要求(≥3000次/min),试件(B)的动稳定度相较试件(A)约提高50.44%。试件(A)的硬脆程度较试件(B)更高,低温抗裂性能要低于试件(B),但是2组试件的低温抗裂性都满足规范要求。试件(A)和试件(B)的TSR都满足沥青混合料试件对TSR的要求(≥80%),且前者具有更好的水稳定性。无论是试件(A)还是试件(B),其动态模量都会随着温度升高而呈现逐渐降低的趋势,但在相同温度和频率下,前者的动态模量都要高于后者。

耐久性环氧沥青路面结构有限元分析

环氧沥青是一种热固性材料,具有强度高、高温稳定性好、耐疲劳等优异性能。将环氧沥青混合料作为路面面层,是实现路面耐久性的一种可行方式。将环氧沥青混合料作为路面面层的铺装材料,并降低环氧沥青中环氧组分用量,通过抗压回弹模量试验和应力松弛试验获取环氧沥青混合料的力学参数。基于试验得到的混合料力学参数,设计不同路面结构组合,并使用有限元模拟手段对环氧沥青路面进行结构力学分析和组合优化设计。结果表明:沥青用量为60%和70%的环氧沥青混合料的路用性能和强度显著优于SBS改性沥青混合料。组合3(4 cm 60%EAC-13+4 cm AC-13),组合5(4 cm 70%EAC-13+4 cm 70%EAC-13),组合7(4 cm AC-13+4 cm 60%EAC-13)三种环氧沥青路面结构组合与其他结构组合相比具有较好的力学计算指标和经济性。

复掺纤维对冷拌环氧沥青混合料性能的影响

为了研究复掺纤维对冷拌环氧SMA-10沥青混合料性能的影响,采用玄武岩纤维(basalt fiber,BF)和聚酯纤维(polyes⁃ter fiber,PF)复掺,分析多种复掺纤维比例对冷拌环氧SMA-10沥青混合料高温性能、低温抗裂性、水稳定性、抗疲劳性能及抗老化性能的影响。通过数字图像处理和离散元仿真技术构建沥青混合料二维数值模型,提取离散元模型的骨架特征参数以确定纤维最佳掺配长度。复掺纤维掺量变化分别为0.3%PF、0.2%PF+0.1%BF、0.2%BF+0.1%PF、0.3%BF。结果表明:单掺0.3%玄武岩纤维的路用性能、抗疲劳性能、抗老化性能提升效果均优于单掺0.3%聚酯纤维。其中0.2%BF+0.1%PF的性能提升最佳,相较于单掺聚酯纤维和单掺玄武岩纤维,动稳定度分别由37058次·mm^(-1)和42000次·mm^(-1)增到45000次·mm^(-1),增长了21.4%和7.1%,抗弯拉强度由29.01 MPa和30.53 MPa上升为32.08 MPa,提高了10.6%和5.1%,650με应变条件疲劳寿命由163万次和183万次增至197万次,提高了20.9%和7.7%。在冷拌环氧SMA-10沥青混合料中复掺纤维可以提升其路用性能,玄武岩纤维和聚酯纤维复掺效果优于单掺。

增韧剂对环氧沥青性能的影响

文中通过比对研究不同增韧剂对国产环氧沥青的拉伸强度、断裂伸长率、杨氏模量与容留时间等指标参数,分析适合国产环氧沥青的增韧剂品牌.研究不同增韧剂掺量的环氧沥青力学性能指标与容留时间指标差异,分析适宜的增韧剂掺量区间.结果表明:增韧剂可显著改善环氧沥青的脆性属性,提高容留时间指标,降低施工难度.增韧剂指标控制在5.3%~6.1%区间时,国产环氧沥青与日本TAF环氧沥青力学指标相近,性能基本满足路面铺装需求,特别在容留时间指标得到了显著改善,大幅度降低环氧沥青铺装的施工难度.

基于室内加速磨耗的环氧沥青超薄磨耗层抗滑耐久性研究

文中基于湿轮磨耗试验研究磨耗时间、污染物洒布量对环氧超薄抗滑磨耗层抗滑性能的影响,采用延长加速加载磨耗试验试件的BPN、TD以及磨耗质量损失率来评价超薄磨耗层的路用性能.结果表明:环氧超薄抗滑磨耗层的剥落率与磨耗温度、磨耗时间以及骨料粒径成正相关,且在高温高磨耗时间的情况下剥落率仍小于0.6%,环氧超薄抗滑磨耗层随着污染物洒布量的增加BPN均存在不同程度的下降,其中液体污染物比固体沙土对路面抗滑性能衰减的影响更显著.环氧超薄抗滑磨耗层在经过20万次的作用后超薄抗滑磨耗层的BPN、TD以及磨耗质量损失率均体现出优异性.

二阶热固性环氧沥青桥面铺装黏层黏结性能试验研究

该文以宜昌伍家岗长江大桥为工程依托,针对铺装结构中RA沥青混凝土与高黏高弹SMA沥青混凝土层间的二阶热固性环氧沥青材料的不同洒布量、不同第一阶段固化时间、不同养护时间、不同服役温度下的界面抗剪与拉拔强度以及洒布量对耐剪切疲劳性能的影响开展研究。研究结果表明:随着二阶热固性环氧沥青洒布量的增加,黏结与抗剪强度提高,结构耐剪切疲劳性能增强,施工环境温度为25~35℃时,二阶热固性环氧沥青黏结层与高黏高弹SMA的施工间隔建议44~52 h,施工完成后封闭养护时间应大于7 d,二阶热固性环氧沥青黏层可实现组合铺装结构的25℃抗剪强度≥3.8 MPa,拉拔强度≥1.7 MPa,60℃抗剪强度≥1.7 MPa,拉拔强度≥0.9 MPa,研究结果对二阶热固性环氧沥青材料在桥面铺装工程中的应用具有指导意义。

基于黏度的环氧沥青ESMA施工温度研究

环氧沥青在施工过程中,黏度是不断变化的,凝胶体系在内部起到控制作用。为保障环氧沥青ESMA的性能,通过精准控制其黏度来获得最佳施工工艺。采用布氏旋转黏度计,测试环氧沥青在不同温度条件下的黏度,并总结其随时间变化的特性,得出环氧沥青混合料在不同容留温度、不同容留时间、不同压实功下的成型碾压效果,为环氧沥青混合料施工温度控制及摊铺碾压关键时机的选择提供参考。

机场道面冷拌环氧沥青研发及性能研究

沥青路面新材料的开发为提高机场道面使用性能提供了思路,其中环氧沥青近年来被逐步开发研究,其表现出了良好的使用性能。目前环氧沥青混合料多采用高温拌和,难以满足机场道面工程的不停航施工和环保性要求,冷拌环氧沥青混合料能较好地解决上述问题。因此,从冷拌环氧沥青的制备原理出发,基于对固化时间、力学性能、变形能力和容留时间等影响因素的探究,确定了冷拌环氧沥青各组分的种类和配比,自主研发了一种拉伸强度为2.78 MPa、断裂伸长率为58.61%的新型冷拌环氧沥青材料,并对使用该冷拌环氧沥青制成的沥青混合料性能进行了测试,发现该冷拌环氧沥青混合料的高温稳定性、低温变形能力以及水稳定性都较好,均满足机场道面使用要求,可以在机场道面修补工程中推广应用。

环氧沥青钢桥面铺装施工技术分析

该文以清云高速公路肇云大桥的钢桥面铺装工程为例,探究环氧沥青混凝土的铺装工艺及技术要点。正式铺装前需要做好钢桥面的喷砂除锈和清洁处理,营造良好的铺装环境。然后,洒布黏结层和喷涂环氧富锌防锈漆。拌和环氧沥青混凝土,由运输车将混合料从拌和站运送到施工现场完成摊铺后,分别进行初压、复压、终压,保证摊铺料的密实度达标。最后,根据天气情况确定养护时间,养护完毕后开放通车。

冷拌结合改性环氧沥青路面混合料制备及性能研究

为研究制备的沥青混合料老化性能,在环氧沥青中掺入不饱和脂肪酸,利用马歇尔试验确定沥青的掺入量,并与冷拌法相结合,完成混合料制备。使用灰关联分析方法研究不同试样老化态势相似或相异程度,使用VHX-7000系列数码显微系统显示孔隙率15%、孔隙率20%下的不同老化时长试样SEM图,应用ImageJ图像分析软件处理SEM图像,分析沥青膜剥落面积随时间变化规律。分析结果表明,15%孔隙率试样沥青膜比20%孔隙率要厚,沥青混合料老化程度相对较小。车辙试验结果显示,采用所研究技术的动稳定度最高可达98%,沥青混合料吸光度与实际值最大误差为0.01,为沥青混合料的抗老化特性研究提供参考。

环氧沥青自愈合抗拉伸性能试验研究

文中针对不同养护参数和酸酐组分对环氧沥青断裂自愈合性能的影响展开试验。结果表明,在酸酐组分增加的情况下,环氧沥青的自愈合能力不断下降,其拉伸应变能力不断变差,而其拉伸强度却逐渐变大;养护时间越长,环氧沥青的断裂自愈合拉伸强度和拉伸应变越大;环氧沥青的自愈合能力会随着养护温度的升高而提高,与拉伸强度相比,拉伸应变具有更强的温度敏感性。

世界最大规模热拌环氧沥青钢桥面铺装工程完成钢桥面铺装

1月11日,国家重大工程粤港澳大湾区核心交通枢纽——深中通道完成全部钢桥面铺装施工。随着深中通道伶仃洋大桥东泄洪区右幅沥青摊铺结束,深中通道钢桥面铺装圆满完成。深中通道是集“桥、岛、隧、水下互通”于一体的跨海集群工程,全长约24 km,钢桥面铺装总面积达38万m2,是当前世界上最大规模的热拌环氧沥青钢桥面铺装工程。据相关负责人介绍.

环氧沥青层结构参数对桥梁铺装力学特性的影响

为明确环氧沥青厚度、模量等参数对桥梁铺装层力学特性的影响,以某混合梁斜拉桥为依托,建立SMA13+环氧沥青铺装层Abaqus有限元模型,模拟计算不同铺装层厚度、弹性模量、车载下的铺装层变形与应力。结果表明:厚度增大将导致铺装层拉应力、剪应力增大,但对拉应力影响不明显,推荐铺装层厚度为60~70 mm;弹性模量增大将导致各层拉应力与剪应力增大、竖向位移减小,推荐SMA13上面层与环氧树脂下面层的弹性模量分别为1000~1500 MPa、1600~2100 MPa;行车荷载增大将导致各层位移与应力增大,上层易受拉应力、层间剪应力作用而破坏,下层易受竖向剪应力作用而破坏。

排水性环氧沥青混合料性能的试验分析

为研究排水性环氧沥青混合料的性能,基于室内试验的研究方法对排水性环氧沥青的原料、级配和力学性能进行研究,研究结果表明:排水性环氧沥青混合料具有良好的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性;对比不同柔性的排水性环氧沥青分析发现,排水性环氧沥青柔性的增加会降低其力学性能。

基于后掺法的热固性环氧沥青透水路面施工探讨

为分析环氧沥青透水路面在降雨丰富地区公路工程中应用的可行性,以某一级公路段为例,进行了后掺法施工设备的研发与改进,并对施工准备、环氧沥青B组分混合料拌和、运输、摊铺、碾压等工艺要点展开分析。结果表明,采用后掺法施工的环氧沥青路面路用性能、透水性、耐久性均优于常规沥青路面,可在我国南方地区推广应用。

初期荷载作用下环氧沥青混合料损伤分析

采用劈裂试验和三点弯曲疲劳试验,研究环氧沥青混合料强度发展规律,分析在初期荷载作用下环氧沥青混凝土疲劳性能的影响。结果表明:环氧沥青混合料的强度增长速度在初期较慢,随着养生时间的延续,强度增长速率不断提高,当强度达到一定的值之后,强度增长变慢,最后强度不再显著增长;环氧沥青混合料初期养生时间越短,强度越小,在相同的荷载作用次数下,疲劳寿命越小,损伤程度越大;机场环氧沥青混凝土道面合适的交通开放时间可选为施工后6 h。研究成果为环氧沥青混合料的进一步应用提供参考。