沥青温拌技术分类及温拌效果的试验评价方法

沥青温拌技术日益广泛应用于路面工程,为了定量评价温拌沥青混合料在拌和生产过程中的温拌效果,提供试验评价方法,本研究自主开发了一种沥青混合料变速拌和试验装置,采用70^(#)基质和SBS改性两种沥青、自主研发的一种表面活性剂型沥青温拌剂(取名为Alube)和一种有机降黏型沥青温拌剂(取名为ACMP),以市场成熟产品Evotherm为参照,分别制备了温拌沥青及其AC-13C型混合料,测试了不同沥青和温拌沥青的三大指标、布氏黏度和动态剪切流变指标,分析了沥青的黏温曲线特性,通过混合料的变温击实试验和变速拌和试验,研究了沥青混合料的压实特性和拌和流动特性,提出了沥青混合料的拌和流动模型。研究结果表明,有机降黏型温拌剂减小了沥青的黏度,增大了沥青的流动性,改变了沥青的技术性能,如针入度、延度、相位角等增大,软化点、布氏黏度等减小,而表面活性剂型温拌剂不改变沥青的基本技术性能;黏温曲线法仅可表征有机降黏型温拌沥青的温度变化,等黏温度降低约9℃,变温击实法和变速拌和法则可以同时表征两大类温拌剂的温拌效果;沥青混合料的拌和流动性服从宾汉黏塑性模型,从流变理论上解答了混合料的拌和流动性及和易性,推荐采用变速拌和试验来评价温拌沥青混合料的温拌效果;综合考察现有沥青温拌技术可知,在常用温拌剂掺量下,温拌沥青的生产拌和温度可比热拌沥青混合料低20~30℃,符合常规认识。

EC130温拌剂对SBS改性沥青高温性能及抗疲劳性能的影响

作为制备沸石发泡沥青的发泡剂,EC130温拌剂释放的发泡水和残留的沸石矿物对沥青的性能有着不同的影响.为研究EC130温拌剂对SBS改性沥青高温性能和抗疲劳性能的影响,采用石灰岩矿粉、EC130沸石矿物和EC130温拌剂等3种添加物,设计了以添加物掺量为变量的单因素试验.以石灰岩矿粉为参照对象,通过温度扫描试验、多重应力蠕变恢复试验和线性振幅扫描试验,分析了EC130沸石矿物和EC130温拌剂释放的发泡水对SBS改性沥青高温性能和抗疲劳性能的影响.结果表明:同石灰岩矿粉一样,沸石发泡沥青中的EC130沸石矿物使沥青弹性增大、黏性减小,有利于抗车辙性能的提升,但不利于抗疲劳性能;沸石发泡沥青中的发泡水使其黏性增大、弹性减小,有利于抗疲劳性能的提升,但不利于抗车辙性能.

表面活性泡沫沥青发泡工艺及流变特性研究

温拌沥青技术可降低沥青混合料生产和施工温度,在节能减碳方面极具应用潜力。泡沫温拌沥青技术成本较低,虽存在改性沥青发泡效果不理想、温拌效果不显著等问题,但具有潜在的推广应用前景。表面活性剂兼具“沥青润滑剂”和“泡沫稳定剂”的作用效能,为改善泡沫温拌沥青发泡特性和温拌效果提供了可能。基于此,本研究采用不同质量分数的表面活性剂水溶液,在不同发泡温度下制备了表面活性泡沫沥青(SAFB6,SAFB8,SAFB10),利用发泡试验、动态剪切流变试验以及弯曲梁流变试验测试了沥青的发泡特性、高温性能、抗疲劳性能和低温性能,并借助傅里叶红外光谱试验分析了作用机理,揭示了表面活性剂与发泡过程对泡沫温拌沥青性能的协同提升作用。试验结果表明:表面活性剂对SBS改性沥青的发泡特性有明显的协同作用,特别是半衰期,最大可达69 s;SAFB沥青最佳发泡条件为发泡温度170℃,表面活性剂含量8%;SAFB沥青制备过程中没有发生复杂的化学反应,但是发泡过程导致SBS改性沥青发生了一定程度的氧化作用;表面活性剂和发泡工艺的协同效应提高了SBS改性沥青的高温性能和抗疲劳性能,而低温抗裂性能与SBS改性沥青相当。总体而言,表面活性剂与发泡技术相结合是可行的,提高了SBS改性沥青的发泡效果和路用性能。

泡沫沥青冷再生混合料最佳沥青用量设计

结合泡沫沥青冷再生混合料的室内试验,探讨确定泡沫沥青再生混合料最佳沥青用量的方法和最佳油石比。采用干劈裂强度、湿劈裂强度、干湿劈裂强度比、冻融劈裂强度比、马歇尔稳定度和浸水马歇尔残留稳定度进行综合性能分析,获得最佳沥青用量。

温拌LDHs改性沥青混合料抗紫外老化性能及应用研究

采用层状双金属氢氧化物(LDHs)作为抗紫外添加剂,温拌剂作为降黏添加剂,制备了一种新型抗紫外沥青混合料。通过透射电子显微镜研究了LDHs的晶体稳定性,同时通过黏度试验研究了温拌剂的降黏效果,再通过物理性能试验、车辙试验、水稳定性试验研究了LDHs的最佳掺量及温拌LDHs改性沥青混合料的抗紫外老化性能,最后铺筑温拌LDHs改性沥青混合料试验段,对试验路用性能进行评价。结果表明:在170℃下,LDHs具有良好的晶体稳定性,温拌剂能显著降低LDHs改性沥青的黏度,LDHs能够有效提高温拌沥青混合料的抗紫外性能和力学性能,推荐实体工程中掺加LDHs质量与沥青质量之比为0.03。

厂拌热再生AC-20沥青混合料配合比设计研究

根据《公路沥青路面再生技术规范》对厂拌热再生AC-20沥青混合料配比进行设计研究,本文依托黑龙江省交通投资集团有限公司权属高速公路质量提升(二期)A2-1标段,对厂拌热再生AC-20沥青混合料进行配合比设计,通过马歇尔实验获得相应数据最终确定最佳沥青用量为4.5%时抗水损害性能、高温稳定性能等路用性能满足要求。结果表明:该厂拌热再生AC-20沥青混合料性能符合规范要求,能够有效节约沥青与石料材料,路面性能良好。

中温温拌再生沥青性能研究

本文对中温再生沥青制备工艺以及性能进行研究,通过试验研究了制备温度、剪切时间、中温再生剂掺量对中温再生沥青性能的影响。研究结果表明,(1)制备中温再生沥青的工艺条件为:70#基质沥青加热温度为120℃,中温再生剂加热温度为80℃,中温再生剂在沥青中的剪切时间为90min;(2)中温再生剂提高了沥青的低温延展性,降低了沥青的黏度,提高了施工和易性;(3)老化沥青的针入度随着中温再生剂掺量的增加而增加,软化点随着中温再生剂掺量的增加而降低,对于70#基质沥青而言,中温再生剂的最佳掺量为沥青质量的4%。

温拌型沥青混合料两阶段拌和技术研究

基于中心复合设计方法及沥青混合料路用性能试验,对温拌型沥青混合料两阶段拌和技术进行研究。得出两阶段拌和模式下拌和质量的影响因素,设计和验证拌和温度、预拌沥青用量、预拌时间、第二阶段拌和时间等重要的拌和工艺参数;路用性能试验结果表明:温拌型沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性等方面均有显著提升。

大掺量中温再生沥青混合料性能研究

采用中温再生剂制备了中温再生沥青,研究了中温再生沥青混合料的拌和成型温度以及其路用性能。通过绘制中温沥青的黏温曲线并联合中温再生沥青混合料的马歇尔试验结果,确定了中温再生沥青混合料的制备成型温度。通过马歇尔指标参数确定了中温再生沥青混合料的最佳配合比,并将中温再生沥青混合料和热拌再生沥青混合料的路用性能进行对比。研究结果显示:(1)中温再生沥青混合料的最佳拌和温度为135℃,最佳压实温度为125℃,比热拌再生沥青混合料低40℃;(2)中温再生沥青混合料的高温性能、水稳定性和低温性能均优于热拌再生沥青混合料;(3)随着RAP掺量的增加,中温再生沥青混合料的高温稳定性逐渐升高,但RAP掺量的增加会降低水稳定性和低温性能。

温拌再生SBS改性沥青在道路工程中的应用

为探究不同温拌剂掺量与再生剂掺量对温拌再生SBS改性沥青的性能影响并得到最优配比,采用正交实验法,以温拌剂、SBS改性沥青、再生剂的掺量作为影响因素,以沥青的黏附功、剥落功、135℃布氏旋转黏度以及64℃车辙因子G^(*)/sinδ为评价指标,建立因素水平影响趋势图,探讨3种添加剂掺量对沥青技术指标的影响规律,并优选出温拌再生SBS改性沥青的最佳掺量。结果表明:最佳外掺质量分数温拌剂为4.5%、再生剂为20%、新SBS改性沥青为40%。

滨海高速公路改扩建温拌沥青混合料综合性能评价

评价不同温拌剂对沥青混合料性能影响规律,为工程应用中温拌剂的选择提供技术依据。分别选取Sasobit、Aspha-min、Evotherm 3种温拌剂制备温拌沥青混合料,基于车辙、低温弯曲、冻融劈裂、汉堡轮辙和动态模量试验,分析3种温拌剂对沥青混合料路用性能和动态模量的综合影响。研究表明,Evotherm温拌剂对混合料的降温效果最佳,Aspha-min温拌剂与Sasobit温拌剂对沥青混合料的降温效果相当;Sasobit温拌剂能够提高混合料的高温性能,Evotherm温拌剂能够提高混合料的水稳定性,Aspha-min温拌剂的水热性能较差;中温条件下添加Evotherm温拌剂混合料模量最高,高温条件下添加Sasobit温拌剂混合料模量最高;构建混合料动态模量主曲线,Sasobit和Evotherm温拌剂均能够改善混合料的高温性能,Sasobit温拌剂造成混合料低温性能降低,Evotherm和Aspha-min温拌剂对混合料的低温不产生影响。

降黏剂对温拌沥青混合料路用性能的影响分析

文中对沥青混合料的低温性能、疲劳次数、残留强度比和残留稳定度展开试验研究。结果表明,降黏剂掺量增加过程中,温拌沥青混合料疲劳次数先增加后缓慢降低,其中掺加3%Sasobit降黏剂时为最高值,此时疲劳次数相较基质沥青高出16.3%,且温拌沥青混合料抗疲劳性能在试验范围内高于常规热拌沥青;-10℃条件下,掺加Sasobit降黏剂的温拌沥青混合料抗弯拉性能未得到明显改善,破坏弯拉应变变化幅度也较小,但弯拉破坏应变会随降黏剂掺量的增加而逐渐降低,表明降黏剂的过量掺加会对沥青混合料低温抗裂性能产生不利影响;掺加3%Sasobit降黏剂时,配制所得温拌沥青混合料具有最佳路用性能。

温拌剂对含RAP沥青混合料力学性能的影响

为评价含RAP(Recycled Asphalt Pavement,铣刨料)的温拌沥青混合料高温和低温下力学性能并优选适用于含RAP混合料的温拌剂,初选Sasobit、Aspha-min、RH和Evotherm四种温拌剂,通过劲度模量试验、动态蠕变试验和半圆弯曲试验,分别得到劲度模量、加载次数和不同抗裂指标,分别评价混合料抗永久变形性能、高温力学性能和低温抗裂性能。结果表明:RAP使混合料劲度模量、加载次数、最大荷载、断裂能和应变能增加,但柔性指数和抗裂指数降低。温拌剂对混合料不同性能的影响受温拌剂类型影响较大。同时掺加RAP和温拌剂的混合料中,劲度模量最大的对应Sasobit,其次为Evotherm和RH;加载次数最大的对应RH,其次为Evotherm;采用均一化评价方法,抗裂性能最佳的对应Evotherm。综合各项性能,在混合料中添加RAP后宜优选Evotherm温拌剂,对应混合料兼具良好的抗永久变形性能和抗裂性能。

柔性基层泡沫沥青冷再生配合比及其应用

为解决泡沫沥青冷再生混合料的配合比设计难题,应用修正马歇尔法对泡沫沥青冷再生混合料进行配合比设计,确定级配为RAP料∶石屑∶水泥=80∶17.5∶2.5,通过重型击实法确定最佳含水率为7.5%,通过劈裂强度试验法确定水泥含量为2%~2.5%,通过间接抗拉强度ITS试验法确定泡沫沥青最佳用量为2.5%,通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验及静压法进一步验证了泡沫沥青的水稳定性及无侧限抗压强度,结合实际项目研究了泡沫沥青冷再生柔性基层的应用效果。结果显示,泡沫沥青冷再生柔性基层能够提高施工效率,降低施工成本,具有良好的应用效果。

就地热再生沥青混合料优化研究

为明确忻州境内国道209线路面改造工程原沥青路面混合料的设计配合比,通过分析原路面沥青混合料级配情况和添加不同掺量再生剂沥青混合料的试验结果,确定了复拌沥青混合料的再生剂含量、热沥青含量、新添加混合料含量及油石比。研究结果表明:通过抽提筛分试验可分析原路面沥青混合料级配情况,并确定再生剂用量与回收沥青用量;通过对不同再生剂含量的沥青进行三大指标和体积指标试验,得到较优的再生剂含量;按照不同的油石比,将新混合料、再生剂、热沥青与原路面沥青混合料进行复拌,通过马歇尔试验得出沥青路面改造最佳油石比;通过对复拌沥青混合料试件进行高温稳定性、马歇尔及冻融劈裂检验,其动稳定度DS为5322次·mm^(-1),残留稳定度为91.5,冻融劈裂强度比为85.7%。

温拌沥青混凝土技术在公路工程中的应用

温拌沥青混凝土具有节省燃料、环境污染小等诸多优点,但国内应用还相对较少。文中以临洮(安家咀)至临夏公路为例,阐述了温拌沥青混凝土路面的优点及缺点,同时以EC120作为添加剂的SMA-13为例,开展了沥青混合料相关性能指标的试验及分析,最终应用于工程实践中,结果表明,温拌沥青混凝土路面可应用于公路工程中。

基于性能比对的温拌阻燃沥青胶浆能力变化研究

目前我国已是世界上公路隧道里程最长的国家,随着技术的发展,为了提高施工安全性和施工质量,国内隧道铺装施工逐渐采用温拌阻燃沥青混合料。本文结合依托工程,从高温性能、低温性能、老化性能和温度敏感性等方面对比分析了温拌阻燃沥青胶浆和原样沥青的性能,并结合配合比设计开展了沥青混合料性能分析,结果表明加入复合温拌阻燃剂后能一定程度提升温拌阻燃沥青胶浆的性能,且拌合得到的温拌阻燃沥青混合料各项性能均不低于热拌沥青混合料。

复合温拌阻燃沥青混合料在长大隧道中的应用研究

随着公路隧道的飞速发展,在交通强国建设需求下,本文结合依托工程开展了复合温拌阻燃沥青混合料在长大隧道中的应用研究工作。研究结果表明,加入复合温拌阻燃剂可提升沥青及沥青混合料的高温性能,并且其余性能不低于原沥青和原沥青混合料。试验段实施结果表明复合温拌阻燃沥青混合料各项指标满足设计要求,可用于后续施工。本研究结论为国内绿色低碳沥青混合料的研究提供了技术补充与支撑,为沥青混合料技术发展提供坚实基础。

泡沫沥青厂拌冷再生混合料在G228国道的应用

泡沫沥青厂拌冷再生技术具有环保性强、造价低的特点,同时具有抗车辙强、高温稳定性好等优点,阐述了该技术的应用情况,通过对研究项目路面病害的检测及路面、路基状态的分析,并从原材料配合比、沥青发泡特性、最佳含水量、沥青用量、改造后路况检测等方面进行了研究探讨,使用该技术改造后的路面使用状况良好,发展前景十分广阔。

温拌再生沥青混合料室内外性能研究

为探究温拌沥青混合料和温拌再生沥青混合料的工程应用特性,选取热拌沥青混合料(HMA)、天然沸石温拌沥青混合料(WMAz)、Evotherm温拌沥青混合料(WMAe)、添加20%RAP的天然沸石温拌再生沥青混合料(WMA R20z)、添加20%RAP的Evotherm温拌再生沥青混合料(WMA R20e)、添加30%RAP的天然沸石温拌再生沥青混合料(WMA R30z),通过室内试验研究了6种沥青混合料的劲度模量、水稳定性、车辙、抗开裂性和抗疲劳性能;同时,铺筑了6条长约90m的试验段,测试其动态弯沉、车辙深度、表面平整度。结果表明与HMA相比,WMA和WMAR混合料在不同温度下具有较好的劲度模量,低温下这种效果更为显著;除WMA R30z之外,其余混合料的水稳定性和低温抗开裂性能均较好;疲劳试验结束时,WMA的荷载循环次数较小,WMAR的荷载循环次数均较大;各试验段的动态弯沉值、早期车辙及路面平整度与对照组试验段差异不大。