沥青混合料中集料迁移的表征方法与评价指标综述

集料作为沥青混合料的主要组成部分,通过表征其在混合料中的迁移特性来量化其形态特征和粒径对沥青混合料性能的影响,对研究混合料细观结构变化及预估路面变形类病害有重要意义。目前,表征不同形态特征和粒径集料迁移特性方法的系统性研究仍有待完善。为评述不同集料迁移特性的表征方法与评价指标,本文对表征集料形态特征及粒径分布的传统试验、图像、数值仿真方法进行总结;从数字图像处理、传感器、离散元方法等角度,对现有追踪不同集料迁移及分布特征的光学扫描设备、算法、传感器、软件种类及适用范围等进行对比;通过分析可量化集料迁移特性的空间位移、空间旋转角、欧拉角、加速度、位移增量等17种指标,对混合料中不同集料颗粒运动规律的评价方法进行研究。最后,基于现有表征和评价不同集料迁移特性方法和指标的不足,对未来研究沥青混合料细观结构的方法和评价指标进行展望。

C_(9)石油树脂对3D打印沥青性能影响研究

SBS/胶粉复合改性3D打印沥青作为裂缝修补材料存在相容性不足的问题.为改善其储存稳定性并保证其高温性能,选用不同掺量的C_(9)石油树脂对3D打印沥青进行改性.根据针入度、软化点、延度、锥入度、弹性恢复率、177℃旋转黏度等试验,研究C_(9)石油树脂对3D打印沥青物理性能的影响;采用离析试验评价C9石油树脂对3D打印沥青相容性的影响;通过温度扫描试验和多重应力蠕变恢复试验探究C_(9)石油树脂对3D打印沥青流变性能的影响;借助傅里叶变换红外光谱仪和荧光显微镜进一步分析3D打印沥青微观结构.宏、微观试验结果表明,当C_(9)石油树脂掺量从0%增加至4%,3D打印沥青的针入度和锥入度分别减小5.7%和6.3%,软化点和177℃旋转黏度分别提升1.25℃和0.42 Pa·s,延度和弹性恢复率小幅降低;3D打印沥青的48 h软化点差值从6.7℃降至1.6℃,相容性得到有效改善;3D打印沥青的高温稳定性和抗永久变形能力增强;3D打印沥青中芳香酚含量增加,聚合物改性剂均匀分布、充分结合形成更稳固的空间结构,此过程主要表现为物理改性.推荐3D打印沥青中C9石油树脂的最佳掺量为4%.

3D打印制备人工集料及性能研究

受岩石种类及力学性能的影响,传统工艺所生产的集料形态存在明显差异,难以定性和定量研究其对沥青混合料性能的影响。因此,本文基于3D打印技术,提出一种形态特征、粒径和体积可调控的人工集料制备方法。首先,扫描并获取不同形态特征集料的三维模型,调整获取模型的粒径及体积,以聚乳酸(PLA)为原材料,3D打印特定形态、粒径和体积的集料颗粒。然后,使用硅胶复模方法,以水泥砂浆为原材料,制备具有特定形态特征的人工集料。结果表明,所制备人工集料的表面积误差小于6%,体积误差小于3%,压碎值、磨耗值、坚固性、黏附性等级等质量技术指标均符合规范要求。通过3D打印技术,可制备形态特征良好、具有特定粒径和体积的人工集料用于代替天然集料,为进一步开展集料形态特征对沥青混合料性能影响的相关研究提供技术支撑。