干拌直投式复合胶粉改性沥青混合料应用技术研究

干拌直投式胶粉改性沥青混合料在国内发展较晚,相比于湿法橡胶沥青至今未大面积推广应用。文中通过室内试验及试验路段铺筑,研究干拌直投式胶粉改性沥青混合料的最佳级配范围及合适的施工工艺。结果表明,间断密集配适用于干拌直投式胶粉,这种沥青混合料具有良好的高低温性能及其他路用性能;适当的胶轮碾压在一定程度上可增加路面的压实度及密水性。

岩沥青-胶粉复合改性沥青混合料黏弹特性研究

为研究岩沥青-胶粉复合改性沥青混合料的黏弹特性,采用沥青混合料性能试验机(asphalt mixture performance testing,AMPT)对不同岩沥青用量的复合改性沥青混合料在不同试验条件下的单轴动态压缩模量和相位角进行了测试,构建了动态模量主曲线,建立了动态模量预测模型。结果表明:当试验温度增大或加载频率降低时,岩沥青-胶粉复合改性沥青混合料的动态模量逐渐降低;随着岩沥青掺量的增加,AC-20复合改性沥青混合料抗车辙性能提高,疲劳性能降低;测定的复合改性沥青混合料20℃动态模量接近于14000 MPa,符合高模量沥青混合料的技术要求;经测试,所构建动态模量预测模型的预测精度可达83%。

复合多聚磷酸改性沥青混合料动态力学性能

为研究多聚磷酸(polyphosphoric acid,PPA)+SBS复合改性沥青混合料的动态力学性能,采用单轴压缩动态模量试验,分析温度和频率对动态模量和相位角的影响,并基于改进Havriliak-Negam(i HN)模型构建动态模量和相位角主曲线,同时与SBS改性沥青混合料相对比。结果表明:2种沥青混合料动态模量和相位角随温度和频率的变化呈现相同的趋势,HN模型可准确拟合2种沥青混合料的动态模量和相位角主曲线。相较于SBS改性沥青混合料,PPA+SBS复合改性沥青混合料的相位角在-10、20、50℃时均降低,而动态模量在-10℃时降低,20℃时变化较小,50℃时增加;较宽频域范围内,PPA+SBS复合改性沥青混合料在高温低频下动态模量变大,相位角变小,在低温高频下动态模量变小,相位角变化不大;PPA+SBS复合改性沥青混合料具有更优的动态力学性能。

SBS与胶粉复合改性沥青制备及多孔混合料性能评价

为利用废胶粉(crumbrubber,CR)制备用于多孔沥青混合料(porousasphalt,PA)的高黏改性沥青,通过SBS与CR复合并添加增粘剂与稳定剂制备了高黏改性沥青,根据针入度、软化点、延度和60℃动力黏度确定了SBS与CR的最佳比例及增黏剂用量,并研究了PA-13的路用性能。结果表明:SBS与胶粉对沥青针入度和软化点具有一定改善作用,然而SBS对沥青延度改善作用有限且胶粉对其有负面影响;SBS与胶粉均能提高沥青的动力黏度,且根据性能推荐高黏改性沥青中SBS、胶粉、增粘剂的用量分别为5.5%、14%、3%;PA-13路用性能测试成果表明自制的高黏改性沥青能够为混合料提供杰出的高低温和水稳定性。此外,与高黏沥青相关文献相比,自制高黏沥青性能优良。

胶粉/抗车辙剂复合改性沥青混合料路用性能研究

车辙是道路工程中常见的病害,车辙发展严重影响行车安全与行车舒适性,为改善路面的抗车辙性能,本文采用不同掺量的胶粉与抗车辙剂作为环保改性剂制备了两组改性沥青混合料,通过车辙试验、马歇尔稳定度试验及三点弯曲低温小梁试验等进行了路用性能实验研究。试验结果表明:与基质沥青和SBS改性沥青使用相比,利用复合改性剂制备的多相复合改性沥青混合料的高、低温性能及水稳定性较都有了明显的改善。

聚氨酯/纳米ZnO复合改性沥青及其混合料性能研究

为提升沥青路面的路用性能,选用聚氨酯、纳米ZnO和基质沥青制备聚氨酯/纳米ZnO复合改性沥青。以针入度、软化点、延度和135℃运动黏度为评价指标,研究改性剂对沥青性能的影响,采用软化点差值评价储存稳定性,并制备3种复合改性沥青AC-13C混合料进行车辙试验、小梁弯曲试验和浸水马歇尔试验,研究改性沥青混合料的性能。结果表明,聚氨酯和纳米ZnO的掺入能显著改善基质沥青的高低温性能,且储存稳定性符合规范要求。复合改性沥青混合料能够满足沥青路面的路用性能,5%聚氨酯复配3%纳米ZnO掺量的改性沥青混合料改善高温性能和水稳性能效果最好,与基质沥青混合料相比其动稳定度提高了2.32倍,残留稳定度上升了9.0%,最大弯拉应变(-10℃)提升了8.3%。综合考虑路用性能改善效果,推荐选用5%聚氨酯复配3%纳米ZnO为复合改性沥青及其混合料的最佳掺量。

废胶粉改性沥青混合料路用性能研究

为保证我国道路工程建设持续高质量绿色发展,文章依托国内大市场优势,采用国产原材料与15%掺量的废胶粉改性沥青分别拌制AC-13(C),SBS(Ⅰ-D)SMA-13混合料,依据现行规范测试混合料的各项路用性能指标。测试结果表明,密级配废胶粉改性沥青混合料的高温稳定性与抗损水性能较基质沥青混合料大幅提高,基本接近SBS(Ⅰ-D)改性沥青混合料。低温抗裂性能方面表现出良好的路用性能,更适用于温差较大的地区。文章研究内容可为废胎胶粉改性沥青混合料的应用提供参考和借鉴。

介孔硅-玄武岩纤维复合改性沥青混合料路用性能试验研究

基于介孔硅和玄武岩纤维的自身特点,文章研究复合改性沥青混合料高低温和水稳定性等特性,用于评价这两种材料复合改性沥青混合料的路用性能以及应用于道路工程的可行性。结果显示:介孔硅和玄武岩纤维均能够改良沥青混合料的高低温性能,其中介孔硅的作用更为突出,而玄武岩纤维则不利于沥青混合料的水稳定性能,但加入介孔硅后水稳定性有一定的改善提升作用;综合复合改性沥青混合料的各方面性能,通过介孔硅-玄武岩纤维复合改性后的沥青混合料具有优异的高温稳定、低温抗裂和耐水损伤等路用性能,满足路用标准。

高掺量胶粉改性沥青混合料疲劳性能对比研究

为对比研究高掺量胶粉改性沥青混合料疲劳性能,选取5种不同类型混合料级配和3种改性沥青设计出8种沥青混合料进行疲劳试验。结果表明:1)高掺量胶粉改性沥青混合料路用性能较SBS改性沥青类混合料优越;2)40%胶粉改性沥青不同级配类型混合料疲劳性能整体优于30%胶粉改性沥青混合料,且疲劳性能优势随着应变水平提高呈先增大后减小的趋势;3)相较SBS改性沥青类混合料,胶粉改性沥青混合料疲劳性能具有明显的优势;4)随着公称最大粒径增大,同一掺量胶粉改性沥青其不同级配类型混合料的疲劳性能呈下降趋势,且随着应变水平增加,疲劳寿命逐渐降低。

微波活化胶粉改性沥青及其混合料路用性能研究

为改善胶粉与沥青相容性较差的问题,采用微波活化手段预处理胶粉并制备了微波活化胶粉改性沥青,验证了不同掺量下的胶粉改性沥青胶结料高温性能、低温性能和疲劳性能并对比了不同类型沥青混合料的路用性能。结果表明,采用微波活化胶粉的改性适合制备高掺量胶粉改性沥青,50%微波活化胶粉掺量性能最为优异,明显提高了改性沥青高低温性能和耐久性。微波活化胶粉对沥青混合料的高温性能和水稳定性提升较大,对低温抗裂性能提升幅度有限。

胶粉改性沥青混合料配合比设计与施工技术探析

依托某城市主干道路工程,提出原路面上加铺胶粉改性沥青混合料面层结构的改造方案,通过优化设计AC20-C型胶粉改性沥青混合料和AC10-C型胶粉复合改性沥青混合料配合比,规范实施胶粉改性沥青混合料铺筑与胶粉改性沥青应力吸收夹层施工技术,保证沥青混凝土路面施工质量。

PPA/TPO复合改性沥青混合料自愈合性能研究

文章采用红外测点评价了不同配比的PPA/TPO的升温性能,通过低温小梁弯曲试验评价了微波加热功率以及时间对PPA/TPO复合改性沥青混合料自愈合性能的影响。研究结果表明,PPA/TPO复合改性沥青可提高混合料在微波诱导下的升温性能,其中6%TPO与1%PPA的配比下升温性能最佳。诱导功率对复合改性沥青混合料的弯拉应变影响强于弯拉强度。在800W的诱导功率时,PPA/TPO复合改性沥青混合料具有最佳愈合率。单次诱导时间≥60s时具有最佳的自愈合效率。

胶粉复合改性沥青-钢渣沥青混合料室内压实性能分析

通过室内马歇尔击实试验分析胶粉复合改性沥青-钢渣沥青混合料压实性能的影响因素,重点分析不同合成级配、击实温度、细料用量、填料用量、油石比以及添加温拌剂等对其体积性能和力学性能的影响。试验结果表明钢渣沥青混合料室内可压实性对矿料合成级配敏感,压实温度不宜低于165℃以避免压实度不足。冬季低温施工可掺入温拌剂补偿近20℃温度损失的影响。配合比在正常波动范围内可显著影响其压实性能,提出影响空隙率变化的多因素关系式可用于指导现场施工配合比控制。空隙率和劈裂强度呈负线性相关性,现场空隙率宜按低值控制以保证长期使用耐久性。

废胶粉/SBR复合改性沥青混合料性能影响研究

以4%SBS为对照组,通过针入度、软化点、延度和旋转黏度试验评价4%SBS+3%SBR、4%SBS+18%废胶粉两种复合改性沥青的常规性能,并利用车辙试验、小梁弯曲试验和冻融劈裂试验分别对两种复合改性沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳定性进行对比研究。试验结果表明,掺加废胶粉、SBR后可降低SBS改性沥青的针入度,增加低温延度和软化点、黏度;3%SBR和18%废胶粉均明显增强SBS改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性,其中4%SBS+3%SBR表现更佳;在水稳定性方面,3%SBR具有明显改善作用,而掺18%废胶粉一定程度降低抗水损害能力。综合各方面性能,推荐沥青改性方案为4%SBS+3%SBR。

活化废胶粉改性沥青混合料路用性能研究

废胶粉可作为改性剂改善沥青混合料性能,但废胶粉、沥青之间相容性不佳,直接混合会降低沥青混合料的稳定性。为解决该问题,可在废胶粉中加入一定量的柴油作为活化剂,促进废胶粉与沥青的结合。基于此,对活化废胶粉改性沥青混合料配合比的设计进行研究。首先,分析了该混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳性。然后,验证了活化废胶粉改性沥青混合料具有优良的路用性能,最终确定采用活化废胶粉改性后的沥青混合料可满足沥青路面设计标准。

复合多聚磷酸改性沥青混合料高温蠕变特性与本构关系研究

为了研究复合多聚磷酸(PPA)改性沥青混合料的高温蠕变特性,采用三轴重复蠕变恢复试验,根据竖向永久变形、应变速率和流动指数指标,对比分析了不同条件下SBS改性沥青混合料与PPA+SBS复合改性沥青混合料高温蠕变特性;综合运用黏弹塑性力学和损伤力学理论,建立了重复荷载作用下沥青混合料竖向永久变形的蠕变损伤力学模型。研究结果表明:在不同温度和应力水平下,PPA+SBS复合改性沥青混合料竖向永久变形和应变速率均小于SBS改性沥青混合料,但其流动指数却远大于SBS改性沥青混合料;将Burgers模型中串联的黏壶替换为黏塑性元件所形成的损伤本构模型,可以全面反映沥青混合料三阶段的竖向永久变形特性。

大掺量橡胶粉复合SBS改性沥青路用性能研究

现进行了大掺量橡胶粉复合SBS改性沥青混合料、SBS改性沥青混合料的对比试验,并评价分析了大掺量橡胶粉复合SBS改性沥青混合料的路用性能,为大掺量橡胶粉复合SBS改性沥青的推广应用提供了参考。

SBS/胶粉复合改性沥青在高速公路沥青路面中的应用研究

SBS与橡胶粉复合改性基质沥青,既可提高改性沥青的使用性能,又可降低SBS改性沥青的成本,经济且环保。依托某高速公路路面工程项目,开展SBS/胶粉复合改性沥青的生产工艺及制备、复合改性沥青路用性能、混合料配合比设计等研究。结果表明:通过确定各原材料的掺配比例并采用合理的生产工艺,所制备的复合改性沥青具有优异的高低温性能以及良好的稳定性,同时总结了复合改性在生产过程中的质量控制要点。通过试验路的铺筑,表明所设计的RAC-20中面层具有良好的密水性、抗车辙性能以及行车舒适性。

废胶粉改性SMA沥青混合料路用性能试验研究

为研究废胶粉对于改性SMA沥青混合料路用性能的影响,文章通过车辙试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验等一系列室内试验,分析了不同废胶粉用量(12%、14%、16%、18%、20%)对改性SMA沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性的影响规律。试验结果表明,适量的废胶粉能够提高提高沥青-集料界面粘附力,增强改性SMA沥青混合料的高温抗车辙变形能力、低温应力松弛能力和抗水损害能力;综合各方面路用性能,建议废胶粉用量为16%。

基于小梁弯曲蠕变试验的复合胶粉改性沥青混合料黏弹特性研究

复合胶粉改性沥青(CCRMA)是将废旧轮胎粉末和SBS改性剂共同加入基质沥青中而制成的一种高性能改性沥青,是一种典型的粘弹性材料。通过小梁弯曲试验和弯曲蠕变试验研究了在-30℃、-20℃、-10℃、0℃、10℃和20℃六种温度下,CCRMA混合料和SBS改性沥青混合料试件的弯曲破坏特征和黏弹特性。试验结果表明,CCRMA混合料具有更好的低温变形和抗高温性能。在弯曲蠕变试验结果的基础上,利用Burgers模型拟合出黏弹性参数,由参数的变化规律可以看出,随着温度升高CCRMA混合料的弹性性能有所降低,而黏性性能逐渐增强。