盐冻融循环下温拌胶粉改性沥青混合料的低温性能

为研究盐冻融循环作用下温拌工艺对胶粉改性沥青混合料(CR-MA)低温抗裂性能的影响,以温拌胶粉改性沥青混合料(CR-WMA)和热拌胶粉改性沥青混合料(CR-HMA)为研究对象,在不同质量分数(0%,4%,8%,12%)的盐溶液和冻融循环次数(0,5,10,15,20次)条件下对小梁试件进行低温弯曲和弯曲蠕变试验,比较了2种CR-MA弯曲应变能密度和弯曲蠕变速率等指标的衰减情况,并探讨了SDYK型表面活性类添加剂(掺量为基质沥青质量的0.6%)对CR-MA低温性能的作用效果.结果表明:2种CR-MA经盐冻融循环后,其弯曲应变能密度和弯曲蠕变速率均减小,低温抗开裂性能降低;随着盐冻融循环次数的增加,CR-WMA各指标变化幅度均小于CR-HMA,CR-WMA的低温抗裂性能优于CR-HMA;当除冰盐的质量分数为8%时,对CR-MA的破坏最为严重.

基于Burgers模型的温拌胶粉沥青胶浆低温流变特性

为了研究热氧老化作用对SDYK表面活性剂型温拌胶粉改性沥青胶浆(SWCRM)和EM降黏剂型温拌胶粉改性沥青胶浆(EWCRM)低温流变特性的影响,对热氧老化后的SWCRM、EWCRM以及热拌胶粉改性沥青胶浆(HCRM)进行弯曲梁流变(BBR)试验.以劲度模量(S)与蠕变速率敏感指数(m)的比值S/m及基于Burgers模型的松弛时间(λ)和低温综合柔量参数(J_(c))为指标,分析老化作用对3种沥青胶浆低温流变特性的影响.结果表明:3种沥青胶浆热氧老化后的低温流变性能均减弱;采用Burgers模型研究沥青胶浆的低温流变性能是合理的;J_(c)能很好地描述沥青胶浆的低温流变性能;在-18℃时,EWCRM的S/m值和J_(c)值相较于HCRM分别下降了12.72%、8.58%,SWCRM的S/m值和J_(c)值相较于HCRM分别下降了30.09%、20.71%,说明温拌剂的加入会改善沥青胶浆的低温流变性能,且SDYK的改善效果优于EM.

基于DIC技术的老化作用下温拌胶粉改性沥青胶浆低温抗裂性能研究

沥青胶浆对沥青混合料性能具有重要影响。为研究热氧老化作用对温拌胶粉改性沥青胶浆(WCRM)低温抗裂性能的影响,以热拌胶粉改性沥青胶浆(HCRM)作为对比试件,采用数字图像相关(DIC)技术对单边切口弯曲梁试验(SENB)中2种试件的开裂全过程进行图像采集,利用Vic-3D软件计算加载过程中试件的水平应变,从宏细观相结合的角度定量分析沥青胶浆的抗裂性能。对比分析沥青胶浆的荷载-位移(L-D)曲线和水平应变-时间(Exx-t)曲线,通过在细观尺度下胶粉改性沥青胶浆裂纹萌生和发展的规律来解释沥青胶浆宏观力学行为。通过弯曲梁流变试验(BBR)分析老化前后WCRM和HCRM的低温流变性能,并对沥青胶浆低温性能评价指标进行相关性分析。结果表明:随热氧老化程度的加深,HCRM和WCRM的水平应变密度DE值(细观层面)和临界断裂韧度JIC值(宏观层面)均减小,证明热氧老化会降低2种胶粉改性沥青胶浆的抗裂性能;相同条件下,WCRM的DE值和JIC值均大于HCRM,即与HCRM相比,WCRM具有更好的抗开裂和抗老化性能;在沥青胶浆开裂过程中,微裂纹形成时的荷载、峰值荷载及最大水平应变对应荷载并非同一荷载值;老化后,2种胶粉改性沥青胶浆的低温流变性能降低,同一条件下,WCRM具有更加优异的低温流变性能;沥青胶浆低温流变参数(S/m)与宏细观开裂指标(JIC,DE)均具有较好的相关性,即将DIC技术应用到SENB试验来分析老化作用及温拌剂对胶粉改性沥青胶浆宏细观开裂特性的影响具有较好的可靠性。