干法胶粉大粒径沥青混合料疲劳损伤研究

结合胶粉弹性特点,对比分析了干法胶粉、SBS改性沥青、MAC改性沥青三种不同胶结料的LSPM疲劳性能。结果表明:干法胶粉的添加有利于延长LSPM的疲劳开裂寿命;不低于20%掺量的干法胶粉LSPM25可以达到SBS-LSPM25的疲劳寿命次数,且要高于MAC-LSPM25的疲劳寿命次数;对比劲度模量变化量并不能直观反应LSPM的疲劳寿命;建立应变与疲劳寿命的半对数疲劳方程,得出LSPM的疲劳寿命随干法胶粉掺量的增加而得到延长,并且可以减缓LSPM疲劳寿命的衰减速率。

组成材料及其特性对沥青路面疲劳开裂影响研究综述

组成材料及其特性是影响沥青混合料疲劳性能的重要因素,现有的研究主要集中在单一材料对沥青混合料疲劳性能的影响,综述结合现有研究,系统地从沥青、集料、矿粉、外加剂等组成材料及其特性方面分析其对沥青混合料疲劳性能的影响,以此指导优选各组成材料,从源头提升沥青混合料的抗疲劳性能。并提出几个研究方向:(1)采用同一疲劳试验方法和相同试验参数比较不同改性沥青混合料疲劳性能。(2)系统地研究集料最大粒径、颗粒形状、表面特征、酸碱性等特性对沥青混合料疲劳性能的影响。(3)不同集料-沥青界面改性剂类型对沥青混合料疲劳性能的改善效果及作用机理。(4)钢-柔纤维混掺对沥青混合料疲劳性能的影响。

高黏度改性剂对改性沥青老化前后性能的影响

为了评价高黏度改性沥青在老化前后的基本性能指标的变化,以90号基质沥青为原材,选用TPS和SINOTPS两种高黏度改性剂,制备了高黏度改性沥青,分析了老化前后高黏度沥青的基本性能变化,结果表明:两种高黏改性沥青老化前后基本性能均发生变化,TPS高黏改性沥青老化后针入度和软化点变大,延度降低,SINOTPS高黏改性沥青老化后针入度变化较小,软化点增大,延度降低。

铁矿围岩碎石沥青混合料配合比设计与性能评价

按照马歇尔设计法完成了铁矿围岩碎石AC-20沥青混合料配合比设计,选择两种不同的级配分别进行了车辙、冻融劈裂及汉堡轮辙试验,得出铁矿围岩碎石用于沥青混合料须采取抗剥落措施,且基于嵌挤型的铁矿围岩碎石沥青混合料表现出更优的路用性能。通过分析单轴压缩动态模量试验,铁矿围岩碎石混合料的动态模量满足《公路沥青路面设计规范》(JTG D50—2017)要求。综上,铁矿围岩碎石可用于沥青混合料。

基于集料特性的沥青混合料级配设计

多级嵌挤沥青混合料经过多年的工程应用证明了其具有良好的路用性能,但由于当前料源多边形及加工工艺发生很大的变化,对于吸水率偏大密度偏小且棱角性较强的特殊石料,事实证明要想达到理想的混合料体积指标,就需要增加沥青的用量,结合级配设计理论及实践经验,需要对混合料的级配组成进行一定的优化设计。本文借鉴SMA间断级配和林秀贤前辈提出的这段级配理论,对强棱角性集料用于中面层密级配沥青混合料进行了尝试性的级配优化。设计结果证明,对于强棱角性等特殊集料为了保证混合料的骨架结构同时为了确保压实效果,在增加粗骨料和细集料用量的同时减少中间部分骨料,可以达到低沥青用量的同时又保证了混合料的骨架结构和密实性。但是由于粗骨料的用量偏多,在施工过程中需要对混合料的离析现象加以考虑,确保混合料整体的均匀性。

干法胶粉沥青大粒径沥青混合料动态模量试验研究

为了探究干法胶粉沥青大粒径沥青混合料LSPM的动态特性,通过干法直投制备胶粉沥青,应用简单性能试验机(SPT)对比了干法胶粉沥青和MAC改性沥青LSPM在不同温度及加载频率下的动态模量和相位角,根据时-温等效原理,得到了参考温度为20℃的动态模量主曲线,结果表明:40℃时干法胶粉沥青LSPM中沥青胶结料保持着良好的粘结性能;在应对重载慢速行驶的车辆荷载作用时,干法胶粉沥青LSPM表现出优于MAC改性沥青LSPM的性能。

密级配沥青混合料压实特性分析研究

为了对密级配沥青混合料的压实特性进行对比分析,采用Superpave设计法对设计的4种级配混合料的密实度曲线自然坐标下Nini、Ndes时的压实速率,半对数坐标下N_(ini)~N_(des)平均压实速率以及能量特性参数CEI、TDI_(96)、TDI_(98)进行了分析。分析结果显示:随着沥青用流量的增加,沥青所起到的润滑作用增强,混合料的可压实性增大;在减少中间部分骨料增加细集料用量情况下,骨架形成的内摩阻力在施工期可以实现在低沥青用量下达到压实效果,降低了施工期的设备能耗,能量特征参数表明经过压实达到预期密实效果后,骨架内摩阻力得到突显,可抵抗更多的交通荷载作用;对密实度曲线斜率和能量特性参数综合对比分析,表明采用能量特性指数相比曲线斜率能更加合理的表征密级配沥青混合料的压实特性。

基于动态模量的不同碎石沥青混合料性能分析研究

为了对不同碎石设计的沥青混合料动态特性进行研究,采用简单性能试验机(SPT)在不同温度和荷载频率下分别对铁矿围岩碎石和石灰岩碎石设计的密级配沥青混合料AC20的动态模量和相位角进行测试。其中铁矿围岩碎石设计了两个级配,石灰岩按照传统级配走势进行的设计。对实验得到的结果,分析了荷载频率、实验温度对两种碎石混合料动态特性的影响。依据时–温等效原理,采用西格摩德(Sigmoidal)函数进行拟合经过回归得到了三种级配沥青混合料20℃时的主曲线及位移因子。根据主曲线,对三种混合料在动荷载作用下,表现出的性能进行了对比分析,根据分析在低频荷载作用即长时间荷载作用时,铁矿碎石混合料的高温性能要好于石灰岩碎石,但铁矿碎石两个级配之间的差异很小,说明铁矿碎石混合料在车辆低速行驶即长时间荷载作用时具有很好的性能。

就地热再生沥青混合料水稳定性评价方法分析

文章首先分析了就地热再生沥青混合料的沥青–集料粘附性特点和施工常见问题,通过水稳定性试验验证了就地热再生技术可以大幅提高水稳定性,但是需要更严格的试验环境模拟其长期水稳定性能。其次,比较分析了浸水马歇尔试验、真空饱水马歇尔试验、冻融劈裂试验和浸水劈裂试验三种常见的水稳定性评价方法应用于就地热再生沥青混合料的适用性,试验结果表明:浸水马歇尔试验不适于评价就地热再生沥青混合料水稳定性,而冻融劈裂试验和浸水劈裂试验机理与水损害直接相关、试验模拟条件较为严格、试验结果的区分度较好、与空隙率的相关度较好,适于就地热再生沥青混合料水稳定性评价;若改进冻融劈裂试验和浸水劈裂试验,加入动水压力环境,模拟实际路况中路面受到的温度、压力、水的耦合作用,将使其评价效果更佳准确。

重载作用下典型沥青路面结构疲劳寿命分析

为分析比较半刚性基层、组合式基层和倒装式基层3中典型路面结构在重载作用下的疲劳寿命,本文基于ABAQUS有限元程序,建立了三种典型路面结构模型,计算了典型路面结构在重载作用下的力学响应,评价了三种路面结构的疲劳性能和疲劳寿命,同时根据各路面结构基层层厚对路面结构疲劳寿命的影响,得出了级配碎石和大粒径透水材料(LSPM)的合理厚度。结果表明级配碎石基层和大孔径透水材料(LSPM)基层比传统半刚性基层拥有更好的抗疲劳开裂性能。级配碎石基层的合理厚度为15~18 cm,LSPM的厚度不应超过15 cm。

不同类型温拌剂对沥青性能影响

选取Sasobit、Aspha-min、Evotherm-DAT 3种温拌剂加入到70#基质沥青中制备温拌沥青,通过沥青荧光显微镜试验、三大指标试验、黏度试验和流变试验分析不同类型温拌剂对沥青常规指标和流变特性的影响规律。荧光显微镜下Sasobit温拌剂不能完全溶于沥青,沥青呈现明显的龟裂现象。添加温拌剂造成沥青针入度降低、软化点升高,沥青黏度降低,Aspha-min温拌剂和Evotherm-DAT温拌剂改善沥青延度,但Sasobit温拌剂会导致沥青延度降低。3类温拌剂的降温效果对比为Sasobit温拌剂优于Evotherm-DAT温拌剂优于Aspha-min温拌剂;填加3种温拌剂沥青的高温抗车辙性能对比为Sasobit温拌剂优于Aspha-min温拌剂优于Evotherm-DAT温拌剂。