间苯型不饱和聚酯树脂改性沥青桥面铺装研究

为提高桥面铺装层的抗裂性,同时减少坑槽等水损害病害的发生,本文开发了一种不饱和聚酯树脂(以下英文简称UP)改性沥青桥面铺装材料,并对其配比和性能进行研究。通过粘度、动态剪切流变(DSR)和拉伸试验确定最佳UP改性沥青材料配比,对改性沥青流变性能和拉伸性能进行测试,并对UP改性沥青桥面铺装材料进行路用性能对比评估。研究结果表明,UP改性沥青具有良好的高温流变性,明显优于SBS改性沥青,且UP改性沥青与环氧改性沥青相比,具有更好的柔韧性,且价格便宜,其成本仅为环氧沥青的57%。此外,经测试,UP改性沥青桥面铺装材料的抗拉性能、高温稳定性也明显优于SBS改性沥青混合料,且与环氧沥青混合料相比,具有更好的低温抗裂性与水稳定性。

TLA与聚酯纤维复合改性热再生沥青混合料路用性能研究

为了改善热再生沥青混合料的路用性能及耐久性,首先采用TLA与聚酯纤维进行复配设计,然后基于马歇尔、高温车辙、低温弯曲、浸水马歇尔、冻融劈裂、两点弯曲与浸水APA等试验,针对TLA与聚酯纤维复合改性热再生沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、抗疲劳耐久性能展开综合考察。结果表明:单掺TLA或聚酯纤维均能改善热再生沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能及水稳定性,且TLA的各项性能改善效果相对较为明显;经复掺TLA与聚酯纤维改性后热再生沥青混合料的路用性能均得到显著的提升,可适用于我国北方严寒或南方高温湿热多雨等复杂气候地区的沥青路面建设之中;TLA能够有效提高热再生沥青混合料的劲度模量与疲劳寿命,合理复掺聚酯纤维后提升效果更为明显,均符合高模量沥青混合料的规定及要求;采用合理比例的TLA与聚酯纤维进行复掺,可综合提升热再生沥青混合料的路用性能及耐久性。

不同纤维改性透水沥青混合料水稳定性的试验研究

通过将不同掺量的玄武岩纤维与聚酯纤维掺入透水沥青混合料中进行改性,采用室内冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验及浸水飞散试验,系统考察纤维类型及掺量对透水沥青混合料水稳定性的影响规律。结果表明:随着BF、PF纤维掺量的增加,透水沥青混合料的劈裂强度、稳定度、冻融劈裂强度比及浸水残留稳定度大致均呈先增大后减小变化,而浸水分散损失则随之呈先减小后增大变化;适量BF、PF纤维的掺入能起到良好的加筋分散作用,有利于沥青混合料空间结构稳定,改善透水沥青混合料的水稳定性,BF纤维和PF纤维的最宜掺量分别为0.4%和0.2%;BF纤维能够显著提高透水沥青混合料的冻融劈裂强度比,而PF纤维能够显著提高透水沥青混合料的浸水残留稳定度及浸水飞散损失,故BF纤维适用于北方季冻地区,而PF纤维则更适用于南方多雨地区。

聚酯纤维对高掺量RAP的沥青混合料路用性能的影响

为探究聚酯纤维对再生沥青混合料路用性能的影响,取质量分数为60%、80%和100%的废旧沥青混合料(RAP)并掺加质量分数为1%、2%、3%、4%的聚酯纤维,制成再生沥青混合料,对再生沥青混合料开展了冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验、低温小梁弯曲试验和高温车辙试验。试验结果表明:掺加质量分数3%聚酯纤维时,混合料试件具有最佳高温稳定性能;掺加质量分数2%聚酯纤维时,混合料试件具有最佳低温抗裂性能。因此,建议掺加质量分数为2%~3%的聚酯纤维来改善高掺量RAP再生沥青混合料的路用性能。

纤维增强钢渣改性沥青混合料抗裂和水稳定性能研究

为研究钢渣掺量和纤维对开级配沥青混合料(OGFC)性能的影响,选用4种钢渣替代率和4种纤维掺量,基于析漏和分散试验法进行OGFC-13配合比设计,并分析其抗裂和水稳定性能。结果表明,由于沥青的温度敏感性,钢渣掺量会使得沥青混合料性能发生显著变化;钢渣掺入不利于混合料断裂能提升,而纤维则有积极作用;钢渣50%+纤维0.60%的组合能产生最佳的抗裂性能和水稳定性能,最大程度上可将断裂能、劈裂强度比提高30.2%,8.2%。

基于响应曲面法的纤维改性沥青混合料研究

为了优化沥青混合料的配合比设计,提高硅藻土-聚酯纤维改性沥青混合料的路用性能,通过响应曲面法中的BOX-Behnken模型对硅藻土-聚酯纤维改性沥青混合料的配合比进行设计及优化。根据预测出来的最优配合比进行路用性能试验,试验结果表明:相较于基质沥青混合料,硅藻土-聚酯纤维改性沥青混合料的弯拉破坏应变提高了34.7%,动稳定度提高了134%,冻融劈裂强度比增大10.4%。

基于纤维改性沥青混合料的水稳定性分析

为探究纤维类型和掺量对沥青混合料水稳定性的影响,降低水对沥青路面性能的不良作用,分别以聚丙烯腈纤维、木质素纤维以及聚酯纤维3种不同纤维作为改性剂,依次开展室内浸水马歇尔、浸水飞散、冻融劈裂等试验并进行结果分析。结果表明:聚丙烯腈纤维改性沥青混合料的水稳定性最优;选用聚丙烯腈纤维来改善水稳定性是最佳方案,且纤维质量分数宜为0.10%。

硅藻土与聚酯纤维复合改性沥青混合料的路用性能研究

将硅藻土与聚酯纤维同时掺入AC-13沥青混合料中,采用60℃车辙试验、低温劈裂试验、冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验及四点弯曲疲劳试验,针对不同改性沥青混合料进行路用性能及抗疲劳耐久性能分析,得出以下结论:硅藻土能够增强沥青胶结料与集料的粘结性,而聚酯纤维在沥青混合料中能起到良好的桥接、增韧、阻裂、传递等作用,故掺入硅藻土或聚酯纤维均能改善沥青混合料的路用性能和抗疲劳耐久性能;硅藻土改性沥青混合料的高温抗车辙性能和水稳定性能优于聚酯纤维沥青混合料,但其低温抗裂性能和抗疲劳耐久性能较差;与硅藻土、聚酯纤维单一改性相比,复合改性沥青混合料的各项性能均表现最佳,采用硅藻土与聚酯纤维复合改性可综合提升沥青混合料的服役质量和使用寿命。

纤维掺量对公路沥青混凝土抗疲劳性能的影响研究

文中就聚酯纤维掺量对沥青混合料抗疲劳性能的影响进行研究,并对比聚酯纤维和矿物纤维沥青混合料的疲劳寿命。结果表明,与普通混合料相比,掺入纤维可提高沥青混合料的抗疲劳性能;沥青混合料的疲劳荷载作用次数与聚酯纤维掺量先成正相关后成负相关关系,最佳聚酯纤维掺量为0.3%;矿物纤维沥青混合料的疲劳寿命高于聚酯纤维沥青混合料的疲劳寿命。

透水聚酯纤维沥青混合料动力学特性研究

聚酯纤维透水沥青混合料是国内透水沥青路面材料的主要研究方向。目前相关研究主要集中在聚酯纤维透水沥青混合料静态、准静态条件下的力学性能研究,缺少冲击、撞击作用下的动态性能分析。该研究通过SHPB试验系统,成型试件后开展冲击压缩试验与劈裂试验,分析了混合料的动力学特性及规律。结果表明:(1)混合料存在明显的冲击抗压强度应变率效应,属于应变率敏感性材料,冲击抗压强度随应变率增大而提高;冲击压缩应力-应变曲线分为弹性变形、塑性变形、破坏三个阶段。(2)冲击劈裂强度随着冲击气压的增大而增大;(3)聚酯纤维的掺入可以显著提升透水沥青混合料的动力学特性,最佳掺量为0.4%,过量掺入会导致混合料抗劈裂强度下降;(4)集料断裂是聚酯纤维透水沥青混合料动态破坏的重要原因。

聚酯纤维对橡胶粉沥青混凝土路用性能影响的研究

文中主要分析了不同聚酯纤维掺量下橡胶粉改性沥青混合料的高低温性能及水稳性能的演变规律,确定最佳的聚酯纤维掺量。研究结果表明,橡胶粉改性沥青混合料的动稳定度、劲度模量、残留稳定度及冻融劈裂强度比与聚酯纤维掺量呈现先正相关后负相关的关系。当聚酯纤维掺量为0.2%时,橡胶粉改性沥青混合料的高温性能、低温性能及水稳性能均达到最佳。

纤维改性橡胶沥青混合料性能及应用研究

为了提高橡胶沥青混合料性能,选用聚酯纤维作为添加剂,对不同聚酯纤维掺量下沥青混合料的性能进行了试验及应用研究。研究结果表明:在橡胶沥青混合料中掺入一定量的聚酯纤维后,混合料的高低温性能、水稳定及抗疲劳性能均得到了较好的提升,并随聚酯纤维掺量的增加呈先增加后降低的趋势。综合室内试验与工程应用成果,建议聚酯纤维的最佳掺入量取0.15%,且不宜超过0.2%。

聚酯纤维及沥青对高RAP掺量沥青混合料路用性能的研究

通过车辙试验、小梁弯曲试验、冻融劈裂试验,深入研究了聚酯纤维掺量和沥青用量分别对高RAP掺量沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性以及水稳定性的影响。研究结果表明:相对纤维本身的作用而言,沥青混合料的高温稳定性更多地是通过沥青膜厚度及自由沥青的多少来产生影响;纤维和沥青的合理比例是影响沥青混合料低温及水稳定性能的最关键因素。相对而言,纤维自身的强度对沥青混合料低温及水稳定性能的影响非常有限,沥青含量超过最佳油石比时,沥青含量和沥青膜厚度的增加,不但不一定会提高沥青混合料的低温及水稳定性能,还有可能造成负面影响。

聚酯纤维复配RET改性沥青混合料的技术性能

为了研究聚酯纤维和RET对沥青混合料的性能影响,通过贯入剪切试验、半圆弯拉试验以及小梁弯曲疲劳试验,采用贯入剪切强度、断裂能密度与疲劳寿命评价聚酯纤维与RET对沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性以及抗疲劳性能的影响,并与SBS,SBR改性沥青混合料进行对比研究.最后采用Weibull分布,分析不同沥青混合料在不同失效概率下的疲劳性能.研究结果表明:相比于SBS,SBR改性沥青混合料,复配改性沥青混合料的贯入剪切强度、断裂能密度以及疲劳寿命显著提高,因此聚酯纤维复配RET能够显著改善沥青混合料的高温稳定性,有效改善RET改性沥青混合料的低温性能,且对沥青混合料的疲劳性能有较显著的影响.

聚酯纤维对沥青混合料性能影响的研究

选用进口和国产两种聚酯纤维,通过对掺与不掺聚酯纤维的相同级配沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性及抗疲劳性能的室内对比试验研究,探讨了纤维增强沥青混合料的强度形成机理,较全面认识了纤维沥青混合料的性能。试验表明,聚酯纤维对沥青混合料的多种性能均有所改善,可在工程中参考使用。

聚酯玻纤布复合沥青混合料疲劳性能

通过UTM试验系统对纯沥青混合料(BN)、复合1#聚酯玻纤布沥青混合料(BT)与复合2#聚酯玻纤布沥青混合料(BU)进行了应变控制疲劳性能试验,建立了应变与疲劳寿命的疲劳方程和累计疲劳能耗与应变的回归方程,引入能量方法对疲劳试验结果进行了分析。结果发现聚酯玻纤布复合沥青混合料疲劳性能优于纯沥青混合料疲劳性能,累计能耗与疲劳寿命相关,聚酯玻纤布能够提高沥青混合料的疲劳性能,能量法是研究和评价沥青混合料疲劳性能的有效方法。

聚酯纤维沥青混合料合理粉油比范围研究

采用自行研制的锥入度试验方法评价沥青胶浆的高温性能，由低温弯曲试验方法评价沥青胶浆的低温性能。根据试验结果可知：对于相同粉油比纤维胶浆的高温性能，加纤维的胶浆比不加纤维的胶浆其锥入度值变小、抗剪强度增大、高温性能提高，粉油比不宜低于0．8；对于纤维胶浆的低温性能，粉油比高于1．5后，低温劲度模量显著增大，即粉油比不宜高于1．5。沥青混凝土的低温性能提高，在粉油比为0．73～1．59范围内时，混合料的低温性能较好。全面考虑混合料综合路用性能，当粉油比在0．95～1．59时，性能较好，应根据地域气候要求在此范围调整选用。

RET与聚酯纤维复合改性沥青混合料路用性能及改性机理分析

反应性弹性体三元共聚物(RET:Reactive Elastomeric Terpolymer)是一种全新的化学聚合物沥青改性剂,经RET改性后沥青的布式粘度增加,高温性能有着较为明显的提高,温度敏感性降低,抗老化能力提高,但其对沥青混合料的低温改善效果并不显著或有负面影响,为改善RET改性沥青混合料的低温抗裂性,提出采用RET与聚酯纤维复配方案,并分别以基质沥青混合料和4.5%SBS的改性沥青混合料为参照对象,深入研究了RET与聚酯纤维改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和疲劳性能,从而评价分析了RET掺量对复合改性沥青混合料路用性能的改善效果,最终基于综合路用性能试验推荐了RET与聚酯纤维复合改性沥青混合料最佳的复配方案。

细粒式纤维沥青混合料配合比设计与性能试验分析

为了分析纤维对沥青混合料的增强作用,选取2种代表纤维(聚酯纤维和玄武岩纤维)及3种常用表面层细粒式级配(AC-13C,SMA-13和OGFC-13),进行了大量沥青混合料配合比设计和室内性能试验.试验结果表明:玄武岩纤维比聚酯纤维具有更强的桥接、加筋和吸附作用;纤维的掺入可有效改善沥青混合料的各项物理和力学性能及路用性能,且对密实级配沥青混合料的增强效果优于开级配沥青混合料的,而玄武岩纤维的增强作用总体优于聚酯纤维的;由此确定细粒式纤维沥青混合料的适宜纤维掺量为:聚酯纤维0.2%～0.3%,玄武岩纤维0.3%～0.4%,可供工程应用参考.

聚酯纤维对排水性沥青混合料最佳沥青用量的影响

在谢伦堡析漏试验的基础上研究了聚酯纤维掺量对排水性沥青混合料最佳沥青用量的影响。试验结果表明,排水性沥青混合料的最佳沥青用量随纤维掺量的增大而增大,纤维掺量为0.4%时,其对排水性沥青混合料析漏损失的减少效果最明显,为最佳纤维掺量。