基于不同温度SCB试验的沥青混合料低温抗裂性能评价

为更方便、准确地评价沥青混合料低温抗裂性能,通过对半圆弯曲(SCB)试验对断裂能成分进行分析,探究了断裂能随温度升高而增加的原因,提出了基于SCB试验计算沥青混合料黏性耗散能方法,并用于评价沥青混合料低温抗裂性能。通过设计SCB试验,测试并评价了6种沥青混合料低温抗裂性能。结果表明:沥青混合料断裂能随测试温度升高而增加主要归因于黏性耗散能的增加,通过SCB试验预估沥青混合料黏性耗散能,用以评价沥青混合料低温抗裂性能;以黏性耗散能作为低温抗裂性能评价指标,对比不同再生沥青混合料的黏性耗散能的变化幅度,可以发现最大变化幅度(AC20R40与AC20R40RA试验组的差异)达到72.2%,远大于断裂能的变化幅度,可有效区分不同再生沥青混合料的低温抗裂性能,同时也有利于降低试验误差对评价结果的影响;随着试验温度升高,沥青混合料从脆性破坏逐渐转为延性破坏,断裂面中集料断裂面积逐渐减少,且材料原子或分子振动更剧烈,造成沥青混合料表面能逐渐减小,所以出现断裂能随温度先增大后减小的变化规律,其由黏性耗散能引起,断裂能峰值点温度即为黏性耗散能峰值点温度;建议黏性耗散能以―12℃与0℃温度下SCB试验的断裂能之差进行计算,用以评价沥青混合料低温抗裂性能。

短期老化沥青混合料的低温抗裂性能

为了研究短期老化沥青混合料的低温抗裂性能,分析两种不同的沥青混合料老化温度(135℃短期老化4 h、155℃短期老化4 h)以及玄武岩纤维、聚酯纤维、木质素纤维和不同环境温度(0℃、-5℃、-10℃、-20℃)对沥青混合料低温抗裂性能的影响。相对于未老化的沥青混合料,经过短期老化的沥青混合料断裂能均有所下降;掺入聚酯纤维未经过老化的沥青混合料在0℃下的断裂能最高;随着试验温度的降低,半圆弯曲试验(SCB)试件的断裂能整体呈下降趋势。纤维掺料在提高沥青混合料的低温抗裂性能有帮助。

乳化沥青冷再生混合料材料组成对其低温抗裂性能影响研究

为解决就地冷再生混合料低温抗裂性能不足的问题,通过间接拉伸(IDT)、半圆弯曲(SCB)等试验方法研究了矿粉、机制砂和9.5 mm~19 mm粗集料对冷再生混合料低温抗裂性能的影响。研究表明:1)IDT试验断裂功(W)与SCB试验断裂能(G_(f))可较好区分不同类型冷再生混合料的低温性能,且数据变异性小(分别为12%和15%左右);2)矿粉掺量为3%时,相较不掺矿粉,W、G_(f)分别提高了116%、45%;3)机制砂掺量为20%~30%时,相较不掺机制砂,W、G_(f)可分别提高45%、37%;4)9.5 mm~19 mm粗集料掺量为10%~30%时,相较不掺粗集料,W、G_(f)可分别至少提高92%~130%、38%~50%。综上,建议冷再生混合料中9.5 mm~19 mm粗集料掺量为10%~30%、机制砂掺量为20%~30%、矿粉掺量为3%。

滨海地区SMA-13沥青混合料低温抗裂性能

选用聚酯纤维作为外掺剂,干法制备聚酯纤维掺量为0%、0.3%、0.35%、0.4%、0.45%、0.5%的SMA-13半圆试件,分别开展0、2、4、6、8次硫酸钠-干湿循环下半圆弯曲(SCB)试验,并以清水-干湿循环作为平行对照组。随着干湿循环次数的增加,盐-干湿循环试件组和平行对照组试件的低温性能均降低;盐-干湿循环对试件的影响>清水-干湿循环对试件的影响,且清水-干湿循环后试件的低温性能劣化幅值较小;聚酯纤维掺量为0.4%的试件宏观评价指标断裂韧性KIC在各溶液干湿循环条件下均有较好表现,且实测数据均高于其他掺量纤维。结合SEM扫描电镜试验可知,掺量为0.4%的聚酯纤维能形成较好的纤维网状搭接结构,有利于试件整体性的提升和荷载的均匀传递。

公路沥青混合料低温抗裂性能及施工工艺研究

主要探究提高公路沥青混合料低温抗裂性能与施工工艺的有效方法。实地观察、实验室试验和数值模拟分析了沥青混合料在低温环境下的性能变化规律,并研究了不同施工工艺对其性能的影响。结果显示,合理控制施工温度、优化压实工艺和采用适量添加剂可以有效提高沥青混合料的低温抗裂性能,降低路面裂缝的发生率。基于此,在公路建设中,应重视低温环境下沥青混合料的性能并采取相应的施工工艺措施,以提高路面的质量和使用寿命。

半柔性路面水稳定性及低温抗裂性能分析

半柔性路面是一种在大孔隙沥青混合料中填充水泥胶浆而形成的兼具沥青路面与水泥砼路面特点的复合路面.笔者采用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验评价半柔性路面混合料的水稳定性,用低温劈裂试验评价半柔性路面混合料的低温抗裂性能.试验结果表明,半柔性路面混合料具有优良的水稳定性、低温抗裂性能.

不同组成设计方案的钢渣稳定碎石沥青混合料低温抗裂性能研究

沥青稳定碎石混合料由于可以解决传统半刚性基层容易形成干缩裂缝和温缩裂缝等问题,已成为研究热点之一。针对柔性基层的材料性能特点,本文将重点研究不同组成设计方案的钢渣稳定碎石沥青混合料的低温抗裂性能。实验结果发现钢渣稳定碎石沥青混合料弯拉应变能力较石灰石混合料更强,因而拥有良好的低温抗裂性能。

TB沥青砾石混合料的低温抗裂性能

将所制备的TB沥青用于砾石沥青混合料的配合比设计,基于小梁弯曲试验对TB沥青砾石混合料的低温抗裂性能进行了评价,并与基质沥青砾石混合料进行了对比。结果表明,在较高温度下制备TB沥青使其黏弹性遭受一定程度的损失,软化点略高,但低温性能和储存稳定性优异;TB沥青的密度相较于基质沥青要小,因此TB砾石沥青混合料的最佳沥青用量较大;TB沥青砾石混合料的应变能密度在0℃、-10℃和-25℃下分别比基质砾石沥青混合料提高了68%、147%和65%;发生脆性破坏的温度砾石沥青混合料在0℃附近,而TB砾石沥青混合料在-25℃。TB沥青有效提高了砾石沥青混合料的低温抗裂性能。

玄武岩纤维再生沥青混合料低温抗裂性能研究综述

随着社会发展,可持续发展理念及绿色低碳节能环保观念的不断普及和深入人心,且绿色发展也是生态文明建设的核心理念,因此文章总结了玄武岩纤维提升再生沥青混合料低温抗裂性能的研究现状,通过国内外学者的研究成果综述了玄武岩纤维改性剂的作用机理、影响玄武岩纤维沥青混合料低温抗裂性的因素、玄武岩纤维沥青混合料低温抗裂性能评价指标及方法.最后总结了玄武岩纤维改性沥青混合料存在的问题和研究方向,并对未来的应用进行展望.

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 。

再生工艺对热再生沥青混合料低温抗裂性能的影响

通过劈裂试验对热再生沥青混合料的低温性能进行了室内试验研究,分析了不同的再生工艺条件(旧料掺加比例、旧料是否预热、新旧料拌和时间以及再生剂掺加工艺等)下的劈裂强度、破坏拉伸应变、劲度模量和应变能密度等相应指标。试验结果表明,增加新料的掺加比例、充分预热旧料、增加新旧料拌和时间将有助于提高再生混合料低温抗裂性能;改进常用的再生剂掺加工艺同样可以保证低温性能。

青藏高寒地区沥青混合料低温抗裂性能的灰关联分析

运用单因素方差分析方法,研究了低温弯曲试验结果,得到沥青种类、级配类型和不同的公称最大粒径对青藏高寒地区沥青混合料低温抗裂性能的影响程度;以弯曲应变能密度为评价指标,利用灰关联分析法分析沥青种类对低温抗裂性能的影响.结果表明:SBS/SBR复合改性沥青混合料的低温抗裂性能最优,SBS次之,SBR最差;具有骨架密实结构的级配B沥青混合料的低温抗裂性能优于级配A;AC-13沥青混合料的低温性能优于AC-20与AC-25.可见,在青藏高寒地区选用具有骨架密实结构、公称最大粒径较小的SBS/SBR复合改性沥青混合料,有利于提高沥青混合料的低温抗裂性能.

高比例RAP热再生沥青混合料低温抗裂性能

目的 研究较高比例回收沥青混合料(Reclaimed Asphalt Mixture)掺量下再生沥青混合料的低温抗裂性能,为工厂热再生中提升RAP利用率提供理论依据和控制方法.方法通过低温(-5℃,-10℃)弯曲试验对热再生沥青混合料的低温抗裂性能进行研究,分析了不同再生手段、不同RAP再生方法、新旧料不同拌和时间及不同添加剂的使用对再生沥青混合料的抗弯拉强度和梁底最大弯拉应变的影响.结果采用新沥青再生的试件弯拉应变不满足规范要求.240 s拌和时间的再生试件具有更高的抗弯拉强度和弯拉应变;加入纤维对提高再生混合料的低温抗裂性能有显著效果,而H改性剂对提升再生混合料低温抗裂性能影响不大.结论在高比例RAP再生过程中,应采用再生剂再生,并适当延长拌和时间;纤维可以在寒冷地区的面层再生中推广应用,H改性剂应尽量避免在上面层再生中使用.

热再生沥青混合料低温抗裂性能全程评价

为了评价热再生沥青混合料全寿命周期内的低温抗裂性能,以含有不同比例RAP的再生沥青混合料为研究对象,通过STOA和LTOA试验模拟混合料在不同使用阶段的老化,以极限应变和应变能密度为指标,采用低温弯曲试验对再生沥青混合料的低温抗裂性能进行了评价.试验结果表明:RAP含量低于40%的再生沥青混合料的低温抗裂性能与普通沥青混合料相当;受再生剂扩散作用的影响,STOA后再生沥青混合料低温抗裂性能变化幅度较小,LTOA过程中低温抗裂性能的变化规律与普通混合料相近;RAP含量达50%时,再生沥青混合料老化前后的低温抗裂性能均较差.

再生沥青低温抗裂性能评价

基于弯曲梁流变试验和频率扫描试验,对再生沥青的低温抗裂性能进行评价.通过目标性能等级(PG)试验确定再生剂的最佳掺量,采用差别变量(ΔTc)、Glover-Rowe(G-R)常数以及主曲线分析评价再生调和沥青在不同老化状态下的低温抗裂性能.ΔTc和G-R常数结果表明:老化时间显著影响再生沥青的抗裂性能;相较于新沥青,再生沥青对于老化过程更为敏感;沥青路面回收旧料(RAP)掺量越高,再生沥青的抗裂性能随老化时间的衰减幅度愈大;为了保证再生沥青在长期老化条件下的抗裂性能,必需使用最佳用量的再生剂,并且RAP沥青质量分数应严格限制在30%以下.主曲线分析结果表明:再生剂和新沥青对于RAP老化沥青流变性能的恢复作用是不同的,再生剂主要减小老化沥青的劲度,新沥青主要改善老化沥青的相位角,但新沥青的改善作用随老化时间的增加而减弱.

用弯曲应变能方法评价沥青混合料的低温抗裂性能

通过对沥青混合料低温开裂机理的分析和对大量试验结果的总结 ,以弯曲应变能密度临界值为指标来评价沥青混合料的低温抗裂性能 .首先 ,分析了沥青混合料低温开裂机理 ;其次 ,在MTS81 0材料试验系统上进行了 0℃下的沥青混合料的低温弯曲试验 ;最后 ,用灰关联的方法分析了沥青混合料的弯拉强度、临界弯拉应变、油石质量比、表观密度及所用沥青的针入度等指标对混合料的应变能密度临界值的影响程度 .研究表明 ,一般情况下 ,沥青混合料储存的弹性应变能越多 ,沥青混合料的低温抗裂性能就越好 ;由于沥青混合料的应变能密度临界值指标是混合料临界弯拉应变和弯拉强度 2个指标的综合 ,用它来评价沥青混合料的低温抗裂性能更加科学 ;低温时沥青混合料的允许变形能力较差 。

磷石膏改性沥青高低温性能研究

为评价固废磷石膏作为沥青改性剂的可能性,对磷石膏改性沥青的高低温性能进行评价。分别将不同掺量的磷石膏加入到70#基质沥青中,以制备磷石膏改性沥青。通过动态剪切流变仪的温度扫描、频率扫描、多重应力蠕变模式测试磷石膏改性沥青高温流变特性,并基于Sigmoidal方程建立流变主曲线,通过弯曲梁流变仪评价磷石膏改性沥青低温抗裂性。研究结果表明,随着磷石膏的加入,磷石膏改性沥青的复数剪切模量(G^(*))提高并高于70#基质沥青,相位角(δ)差距不大,Shenoy车辙参数[G^(*)/(1-1/sinδtanδ)]明显提高;磷石膏的掺入能提高沥青在0.1,3.2 kPa的蠕变恢复率,并且降低在0.1,3.2 kPa的不可恢复柔量。添加磷石膏会增强基质沥青的高温性能,同时会略微降低沥青的低温抗裂性能,但是不会影响PG低温分级中的设计温度。

沥青稳定碎石(ATB)柔性基层低温抗裂性能研究

采用低温弯曲试验、低温弯曲蠕变试验,研究ATB-30、ATB-25沥青稳定碎石在不同设计方法、成型方式下的低温抗裂性能,找到适用于该工程沥青稳定碎石柔性基层的设计与成型方法。研究表明:ATB-30的低温抗裂性能优于ATB-25的低温抗裂性能,马歇尔设计法旋转压实成型下的ATB-30试件低温抗裂性能最佳,ATB混合料中集料公称最大粒径对其低温性能有较大的影响。

沥青混合料低温抗裂性能影响因素的灰关联分析

通过对沥青混合料低温开裂机理的分析 ,以弯曲应变能密度临界值为指标 ,运用灰关联的方法分析沥青混合料的弯拉强度、临界弯拉应变、油石比、表观密度及所用沥青的针入度等指标对混合料低温抗裂性能的影响程度。研究表明 ,由于沥青混合料的应变能密度临界值指标是混合料临界弯拉应变和弯拉强度 2个指标的综合 ,用它来评价沥青混合料的低温抗裂性能更加科学 ;低温时沥青混合料的允许变形能力较差 。

老化对沥青混合料低温抗裂性能的影响研究

采用劈裂试验方法,分别对新拌、短期老化和长期老化状态下沥青混合料的低温性能进行了对比研究.试验表明,未老化的沥青混合料的低温性能不能反映和预测老化后的性能,并且在评价沥青混合料低温性能时,短期老化试验比长期老化试验更为敏感,由此说明在沥青混合料低温性能试验评价过程中充分考虑老化因素的影响是必要的.