低温作用下公路路面沥青混合料性能研究

为分析低温环境下公路的性能特点,文中开展低温劈裂试验、低温弯曲试验以及低温蠕变试验,对3种沥青混合料的劈裂强度、弯拉强度以及蠕变性能进行分析,并选取SMA-13沥青混合料进行对比试验,以此分析出低温性能更佳的沥青混合料。结果表明,SMA-13沥青混合料低温性能较强,15℃为SMA-13弯拉强度和AC-13弯拉强度的性能分界点;低温蠕变速率不能作为混合料抗裂性能的重要指标;SMA-13环氧沥青混合料的劈裂强度和弯拉强度比改性沥青材料SMA-13高,在实际应用中,环氧沥青混合料应多加推广。

基于抗裂性能的沥青混合料低温弯曲蠕变试验

采用KLM70#、KLM90#、KLM110#和科氏SBS(苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物)改性沥青及AC-13、JW-13、Sup-13三种级配的混合料,分别进行低温弯曲蠕变试验来评价沥青混合料的低温抗裂性,评价指标为蠕变速率、应力水平,研究了老化及不同油石比对弯曲蠕变试验结果的影响。结果表明:就抗裂性而言,大标号沥青优于小标号沥青;细型密级配混合料优于粗型密级配混合料;加大油石比可提高抗裂性,但不宜过大。

考虑老化的沥青混合料低温性能

针对现行规范中沥青混合料低温性能评价方法的不足,分别将基质沥青混合料和改性沥青混合料在不同条件下进行老化,分析了短期老化和长期老化对沥青混合料低温抗裂性能的影响.试验结果表明,长期老化对混合料低温抗裂性能影响显著.而实际使用过程中,沥青路面的低温开裂主要发生在沥青路面已经老化的后期,为了更好体现服务期内沥青路面的低温抗裂性能,建议增加长期老化后的沥青混合料进行低温抗裂性能评价并提出了考虑长期老化的沥青混合料低温抗裂性能的评价方法.

纤维沥青混合料的低温抗裂性能

从不同纤维的微观特性和纤维沥青胶浆的沉锤试验出发 ,通过 3种级配的纤维沥青混合料低温弯曲蠕变试验 ,分析了纤维和级配对沥青混合料低温抗裂性能的影响 ,并从复合材料角度对纤维的加强和改善作用机理进行了剖析 .结果表明 ,纤维的加入可明显提高沥青混合料的低温抗裂性能 。

排水性沥青混合料低温性能评价

为了分析排水性沥青混合料低温性能的影响因素及评价方法,首先对3种改性沥青的原样、薄膜老化(TFOT)样品、压力老化(PAV)样品进行常规指标试验、-12℃弯曲流变仪(BBR)试验,评价沥青胶结料的低温性能;然后,对几种沥青成型的排水性沥青混合料进行约束试件温度应力试验(TSRST),评价排水性沥青混合料的低温抗裂性能,并通过与长期老化试件TSRST试验结果的对比,分析老化对排水性沥青混合料低温性能的影响。研究结果表明:沥青胶结料BBR试验的劲度模量与排水性沥青混合料的TSRST试验结果有很好的一致性;老化后的排水性沥青混合料冻断温度升高、冻断应力减小,低温性能降低;排水性沥青混合料的冻断应力约为密级配沥青混合料的1/3,冻断温度相近,2种类型沥青混合料低温性能相差不明显。

沥青稳定碎石基层混合料低温抗裂性能试验研究

本文采用弯曲试验和低温弯曲蠕变试验,针对3种典型级配的沥青稳定碎石基层混合料,进行了低温抗裂性能检验。分析表明:应变能密度临界值指标评价沥青混合料的低温抗裂性能更加科学;沥青稳定碎石矿质混合料级配对低温抗裂性影响较大,级配偏上限有较好的低温抗裂性能。

多聚磷酸SBS复合改性沥青混合料低温流变特性及本构关系研究

基于小梁弯曲蠕变试验和直接拉伸应力松弛试验,采用蠕变速率、松弛时间、松弛模量等流变学指标,对比分析了在不同低温条件下,多聚磷酸(PPA)-SBS复合改性沥青混合料和SBS改性沥青混合料的低温流变特性,同时结合损伤力学和黏弹性力学理论,建立了蠕变损伤模型与六单元广义Maxwell应力松弛模型.结果表明:不同低温条件下,PPA-SBS复合改性沥青混合料进入蠕变稳定期的时间早于SBS改性沥青混合料,其累积变形量和蠕变速率均大于SBS改性沥青混合料;以Burgers模型为基础,结合损伤力学建立的蠕变损伤模型能够较好地反映蠕变损伤3阶段的变形特性;10℃时2种沥青混合料的应力松弛能力几乎相同,而0、-10、-20℃时PPA-SBS复合改性沥青混合料的应力松弛能力要优于SBS改性沥青混合料,且温度越低效果越明显;采用六单元广义Maxwell模型能够较好地描述低温条件下的沥青混合料应力松弛特性.

掺TPS添加剂排水性沥青混合料的低温性能研究

对掺Tafpack Supe(rTPS)高黏度沥青添加剂排水性沥青混合料的低温脆化温度点、弯拉强度-应变包络图和三点弯曲蠕变速率进行了测试,同时与SBS改性沥青排水混合料的低温性能对比。结果表明,TPS对排水性沥青混合料的脆化点温度影响较小,但随着TPS掺量的增加,混合料在低温脆化点的抗弯拉强度显著增强;TPS能显著提高排水性沥青混合料的低温抗裂性能。随着TPS掺量的增加,0℃时三点弯曲蠕变速率有所增加。综合分析表明,掺加TPS高黏度沥青添加剂排水性沥青混合料的低温性能可以得到一定改善,但SBS改性沥青混合料仍具有最佳的低温抗裂性能。

改性沥青低温弯曲蠕变性能试验研究

本文通过低温弯曲蠕变试验(BBR试验),比较基质沥青、SBS改性沥青和多聚磷酸(PPA)/SBS复合改性沥青低温弯曲蠕变性能。得到不同温度下三种沥青的蠕变劲度S和蠕变速率m,分别从温度和改性剂两个方面研究三者的低温开裂性能,结果表明PPA/SBS复合改性沥青的低温性能较其他两种沥青强。又从PPA和SBS两种改性剂的改性机理入手,进一步分析PPA/SBS复合改性沥青的低温抗开裂性能。

沥青胶浆的低温性能试验研究

笔者在文中采用自制的沥青胶浆蠕变测定仪,通过研究确定了试验条件和方法,对不同粉胶比(DP)沥青胶浆的低温蠕变性能进行了试验研究.此外还分析了影响沥青胶浆低温变形的因素,指出在选择合理粉胶比时,除了考虑所用沥青品种、标号以及矿粉外,还应该和沥青胶浆低温性质结合起来.

低温破坏能评价沥青混合料低温性能研究

针对采用低温弯拉应变和低温弯拉强度表征沥青混合料低温性能所表现出的矛盾,本文引入低温破坏能评价沥青混合料的低温性能。在0℃,-10℃,-20℃三个低温条件下,对AC-16(基质)、SMA-16两种典型类型沥青混合料进行低温弯曲试验,计算单位体积破坏能。结果表明,低温破坏能与温度基本成直线关系,该指标综合了低温弯拉应变和低温弯拉强度两种指标,有效地削弱了单一指标带来的误差,是一种直观、可靠、准确的沥青混合料低温性能评价指标。

高原寒冷地区沥青混合料弯拉强度影响因素研究

文章针对青藏地区的高寒、大温差等特殊气候特点,进行沥青混合料室内弯拉强度试验,研究沥青混合料弯拉强度受级配、油石比、温度等因素影响的变化规律,为高原寒冷地区沥青路面结构设计提供参考。

改性乳化沥青冷再生技术的路用性能研究

为验证改性乳化沥青冷再生混合料在高速公路面层的应用效果,通过多序列局部加载动态蠕变试验、半圆弯曲断裂试验和半圆弯曲疲劳试验对改性乳化沥青冷再生混合料的路用性能进行了全面研究。结果表明,SBR改性乳化沥青冷再生混合料相比普通乳化沥青混合料在高温性能、中低温抗裂性能和疲劳性能方面得到全面提升,并且在高温性能复合蠕变速率方面与AC-20和Sup-20两种普通热拌沥青混合料相近,远小于普通乳化沥青,在中低温抗裂和疲劳性能方面改性乳化沥青冷再生混合料虽然显著提升,但和热拌沥青混合料仍存在一定差距。

氢氧推力室内壁用铜合金疲劳及蠕变性能研究

为了获得氢氧推力室内壁用锆铜CuZr0.15和银锆铜CuAg3Zr0.5的低周疲劳特性、蠕变特性和冷热疲劳特性,对比试验研究了在不同温度和应力应变水平下的两种材料。试验结果表明,银锆铜在相同的控制应力条件下比锆铜具有更长的疲劳寿命;而在相同的控制应变条件下,锆铜的疲劳寿命高于银锆铜;在相同应力条件下,银锆铜的蠕变总应变和残余应变均高于锆铜,其抗蠕变损伤性能稍逊于CuZr0.15;在同等热震试验条件下,两种合金的抗拉强度均随热震次数的增加出现小幅下降。相关研究结果可为分析推力室内壁裂纹失效机理,预估推力室内壁的使用寿命,优化冷却通道设计提供依据。

再生沥青混合料低温性能评价分析

论文运用劈裂试验和低温弯曲蠕变试验、采用对比分析法研究了再生沥青混合料的低温性能。试验结果表明,再生沥青混合料的低温性能较全新沥青混合料略差,但相差不大,可以满足使用要求。

氧化石墨烯-SBS复合改性沥青的高低温性能

为研究氧化石墨烯对SBS改性沥青的高低温流变性能影响,制备了不同掺量(质量分数为0.25%,0.50%,0.75%,1.00%)氧化石墨烯-(质量分数为4.5%)SBS复合改性沥青。通过动态剪切流变仪(DSR)对不同掺量的氧化石墨烯-SBS复合改性沥青进行温度扫描、频率扫描和多重应力蠕变恢复试验(MSCR),获取相关试验指标,评价不同掺量改性沥青的高温流变性能;基于时温等效扩宽频率、温度范围对不同掺量氧化石墨烯-SBS复合改性沥青进行对比分析,利用位移因子分析沥青的感温性能,并拟合出玻璃化转变温度(T_(g))对沥青低温性能进行表征;通过弯曲梁蠕变试验获取的蠕变劲度(S)、蠕变速率(m)等指标分析沥青的低温流变性能。结果表明:氧化石墨烯可以提升SBS改性沥青的高温抗车辙变形能力,增强了沥青的高温延迟弹性蠕变恢复性能,蠕变劲度模量(S)、蠕变速率(m)以及玻璃化转变温度(T_(g))3个低温指标综合表征了适量氧化石墨烯对低温性能有一定提升,其中掺量为0.75%的氧化石墨烯-SBS复合改性沥青表现出最佳的高、低温流变性能。

基于复合改性方法的岩沥青低温性能改性

为了改善岩沥青的低温性能,采用两种改性剂[丁苯橡胶(SBR)、纳米碳酸钙(nano-Ca CO3)]对布敦岩沥青(BRA)改性沥青进行复合改性。以布敦岩沥青(BRA)改性沥青为研究对象,分别将两种改性剂掺入到BRA改性沥青中,通过低温弯曲梁蠕变试验(BBR),测定两种复合改性沥青在3种掺量和3个试验温度下的蠕变柔量,从蠕变柔量值来评价复合改性剂对岩沥青改性沥青低温性能的改善效果。研究结果表明:两种复合改性沥青中,布敦岩沥青SBR复合改性沥青的低温抗裂性能最好,布敦岩沥青nano-Ca CO3复合改性沥青次之。

玻纤格栅低温低应力水平蠕变特性试验研究

加筋土结构中的筋材,在长期稳定拉伸力的作用下,会发生蠕变变形,变形将会随着时间的增大而不断增大,如果蠕变变形超过允许值,就会引起加筋土结构的破坏。在冬季,北方寒冷地区的土壤温度长时间处于0℃～-20℃,在这样的温度下使用格栅,就必须考虑低温对格栅蠕变性能的影响。-20℃、-10℃、0℃和20℃等不同温度下玻纤格栅的蠕变试验表明:玻纤格栅在负温时的蠕变量明显小于其在常温下的蠕变量;相同温度下,荷载水平越高其达到稳定时的蠕变量也越大;相同荷载水平下,温度越低其达到稳定时的蠕变量也越小;负温时的蠕变变形随荷载增加的速率要明显低于常温20℃的情况,同时基本上符合温度越低,速率增长越慢的规律。

基于CAM模型的沥青低温性能研究

为了在广泛的时间域和频率域内研究沥青低温性能,对4种沥青进行低温小梁弯曲试验(BBR),文中利用CAM模型进行劲度模量主曲线的绘制,预测了更宽温度范围、更广加载时间的劲度模量。结果表明,随着温度的降低,沥青的劲度模量增大,蠕变速率减小,低温抗开裂能力发生衰减;对比4种沥青混合料的低温性能发现, 4种沥青的低温性能排序为高黏高弹沥青>SBS沥青>90号基质沥青>70号基质沥青。

SBS-SBR复合改性沥青黏弹特性研究

采用物理共混方法制备SBS改性沥青、SBR改性沥青和SBS-SBR复合改性沥青,基于动态剪切流变仪(DSR)测试沥青在温度扫描模式下的复数模量和相位角,评价沥青的高温性能;采用多应力蠕变恢复试验(MSCR)测试沥青在蠕变加载过程中的应力响应特征,最后基于BBR试验评价沥青的低温性能。结果表明:在沥青中掺入SBS和SBR能够大幅提高沥青的高温抗变形能力,疲劳极限温度能够表征沥青的抗疲劳性能,沥青的粘性特征和疲劳性能具有相关性,基质沥青在高温下具有良好的疲劳特性;MSCR试验结果表明,改性沥青具有显著的弹性恢复特性,沥青的可恢复变形随着应力的增大逐渐降低;低温梁流变试验(BBR)结果显示,掺入SBS与SBR能够提高沥青在低温下的应力松弛能力和抗裂性能。