季冻区玄武岩纤维复合高粘改性沥青性能评价

针对玄武岩纤维和高粘改性剂对沥青性能产生影响的问题,基于中国东北季冻区气候条件,对两种改性材料设计16组复合改性沥青掺配方案,进行不同掺配比下的多指标试验,根据复合材料理论对复合改性沥青粘度指标建立增粘预测模型.通过熵值组合权评价法对沥青多指标性能进行综合评判,选出两种改性材料的最佳掺配比.结果表明,两种改性材料的加入对沥青性能具有提升作用,增粘预测模型能够预测复合改性沥青在任意掺配比下的粘度.评价法计算出方案15可得到最高综合评分,推荐的最佳掺配比与试验结果一致.

季冻区玄武岩纤维复合改性透水沥青混合料路用性能研究

在东北季冻区气候条件下,为提高透水沥青混合料的路用性能,提出使用玄武岩纤维与高黏改性剂制备复合改性沥青进而对透水沥青混合料进行改良的技术方案.基于预估空隙率的复合改性透水沥青混合料级配与最佳沥青用量,对不同玄武岩纤维掺量下的复合改性透水沥青混合料进行路用性能实验分析.实验结果表明:玄武岩纤维掺量为1%(纤维质量与沥青质量的比值,下同)时,复合改性透水沥青混合料的低温抗裂性能与水稳定性提升显著;玄武岩纤维的掺入对混合料的排水性能影响较小;推荐高黏改性剂掺量与玄武岩纤维掺量最佳掺配比为(12%,1%)、油石比为5.5%.

耦合作用下高粘沥青老化性能的非线性预测

为解决高粘沥青热氧老化预估研究不足的问题,选用辽河90~#沥青,国产OLB-1型高粘改性剂制备高粘改性沥青.采用旋转薄膜烘箱对高粘改性沥青进行短期老化,测试不同高粘改性剂掺量下的软化点、针入度、5℃延度.研究结果表明:通过试验结果建立非线性高粘沥青老化方程,能够精准预测高粘沥青经任意时间和任意掺量老化后的性能指标.通过层次分析法确定出指标权重,以灰色关联度作为评判准则,选出抗老化性能优良的改性剂掺量.研究结论突破了高粘沥青在时间与掺量耦合作用下的老化研究,有助于对沥青抗老化性能的评价和预测.

透水沥青混合料渗水系数衰变规律研究

透水沥青路面具有大空隙的特征,在改善路面排水、保障雨天行车安全性等方面具有显著的优势,但同样由于其较大的空隙率、粉尘堵塞以及车辆荷载等易造成空隙的衰减,导致排水功能降低。为了研究透水沥青混合料在颗粒堵塞与击实条件下渗水系数的衰减规律,以流体动力学为基础理论,建立透水沥青路面渗水系数衰变模型,用于预测透水沥青路面随时间变化经历空隙堵塞与行车作用时的渗水系数变化规律。研究结果表明:透水沥青混合料渗水系数的衰变速度与空隙堵塞质量和压实次数呈指数关系;在实际使用过程中,透水沥青路面渗水系数的衰变速度与初始空隙率、使用时间、粉尘颗粒累积速度、过滤系数、压实次数具有直接关系。

复合改性透水沥青混合料配合比设计优化研究

为了优化复合改性透水沥青混合料的配合比设计,基于我国东北季冻区气候条件,对玄武岩纤维掺量、高黏改性剂掺量和油石比3个影响因子进行Box-Behnken试验设计,共15组试验方案,提出综合评价值来综合评价混合料的密度、空隙率、沥青饱和度、矿料间隙率、稳定度和流值指标。通过建立二次函数模型,计算出两种改性材料的最佳掺配比及混合料的最佳油石比,并进行肯塔堡飞散和谢伦堡析漏试验验证混合料的最佳油石比。结果表明,高黏改性剂掺量12%、玄武岩纤维掺量1%为两种改性材料的最佳掺配比,试验验证后最佳油石比为5.1%。该方案得到最高的综合评价值为91。采用加权响应曲面法,可以用于优化复合改性透水沥青混合料的配合比设计。