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。

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。

基于低温弯曲蠕变试验的沥青混合料低温性能分析

为深入或准确评价不同改性沥青混合料(AC20)的低温性能,制件进行低温弯曲蠕变试验,分别获得各AC20的Burgers模型的4个粘弹性参数,选用基于这4个参数建立的4个低温性能指标—应力松弛时间τ、蠕变速率m、耗散能比Wd/Ws及蠕变速率与劲度比m(t)/S(t)来分析比较不同AC20的低温性能。分析表明,4个低温指标涉及的模型参数多少不同,函数关系式不同,具有的物理意义也有区别,在用于比较不同材料低温性能时各自表示的准确度必然有差异;试验结果表明,分别以τ、Wd/Ws及m(t)/S(t)表达的不同AC20的低温性能排序是相同的,且与低温弯曲应变的结论一致,但以蠕变速率m表达时,所得结论有所不同,可能表明用m作为判据时某些情况下是不准的;相对于基质沥青的AC20而言,所研发的改性剂Mb对低温性能具有显著的改性效果,几乎达到SBS的改性水平。

青藏高寒区改性沥青低温弯曲蠕变试验分析

青藏高原寒冷地区年平均气温低,温差大,冻融循环频繁,并且日照时间过长导致紫外线辐射老化严重,故沥青性能要求不同于一般地区。基于SHRP中BBR试验,开发一套相对简单的沥青小梁弯曲蠕变试验设备,通过低温弯曲蠕变试验、老化后低温弯曲蠕变试验,分析6种西藏地区常用改性沥青在不同温度下老化前后的蠕变劲度模量与蠕变应变速率,表征各改性沥青在低温区间的温度敏感性以及其抗老化性能。结果表明:SBS(I-B)改性沥青低温温度敏感性最佳,可显著提高沥青路面低温性能;SBS(I-A)抗老化性能最好,可减少由于日照时间长,紫外线辐射严重,沥青老化,粘结力下降所引起的各种病害。

橡胶沥青弯曲梁蠕变试验对比研究

橡胶沥青应用越来越受到公路界的关注,本文结合SHAP研究成果弯曲梁蠕变试验对基质沥青、改性沥青及橡胶沥青低温性能进行了对比,得出一些结论,供读者参考。

水工沥青混凝土粘弹性特性试验研究

为研究水工沥青混凝土的粘弹性特性,开展不同温度和应力条件下的弯曲蠕变试验。利用Burgers模型作为水工沥青混凝土粘弹性力学行为的本构模型,通过最速下降迭代方法对试验数据进行非线性拟合,得到不同试验条件的拟合曲线和Burgers模型参数,分析参数的变化规律。利用Origin多项式拟合功能建立参数随着温度和应力变化的函数关系式,预测水工沥青混凝土蠕变行为。试验结果表明,利用最速下降法优化Burgers模型能够较好地拟合试验曲线,拟合相关系数均大于0.996,特别是在稳定蠕变阶段,拟合曲线与试验曲线最为接近;在应力保持不变的情况下,Burgers模型中各参数随着温度升高而降低;在温度保持不变的情况下,参数E1、E2在整体上随着应力的增大而增大,参数η1、η2随着应力的增大而降低。

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。

RET改性沥青高低温性能试验分析

采用沥青3大指标试验、DSR试验和BBR试验比较不同掺量RET改性剂的改性沥青技术性能,对RET改性沥青混合料进行高温车辙试验和低温小梁3点弯曲试验,验证RET改性剂对沥青高、低温性能的影响作用。试验结果表明:RET改性剂掺入沥青后,25℃针入度值降低,软化点和5℃延度值均有所增加;RET改性沥青的高温临界温度和沥青混合料动稳定度值均随着RET掺量的增加而提高;随着RET掺量增加,改性沥青蠕变劲度降低、蠕变曲线斜率增加,且混合料的弯曲应变能密度也会不断增加。

填料型硅藻土改性沥青胶浆试验研究

通过常规指标试验和SHRP规范中的高温动态剪切(DSR)试验、低温弯曲蠕变(BBR)试验对不同类型硅藻土的硅藻土改性沥青胶浆的路用性能进行了研究,提出路用硅藻土技术指标。

基于BBR与延度试验沥青低温性能对比研究

延度试验和BBR弯曲梁蠕变试验同时作为评价沥青低温性能的指标,两者得到的试验结果都是正确且具有参考价值的,但是两者试验结果存在不符合的情况。设想延度试验和BBR弯曲梁蠕变试验的试验结果存在某种逻辑关系,通过BBR弯曲梁蠕变试验与延度试验对不同沥青低温性能对比研究,分析试验结果的关系,得出两者试验同种沥青相对低温性能表现存在较大差异甚至结果相反的现象。进一步分析得到影响延度试验与BBR试验结果关系的深层因素,是由于不同沥青蠕变劲度模量变化率m、两者试验原理和加载形式,以及延度试验的塑性模型与BBR沥青梁线黏弹型模型及模型受力状态的不同导致了评价的差异。

玄武岩纤维沥青胶浆流变性能试验研究

对掺不同纤维的沥青胶浆进行动态剪切流变试验和弯曲梁流变试验,分析了纤维种类及纤维掺量对其影响,并采用环境扫描电镜观测其表面微观形貌,分析作用机理。结果表明,玄武岩纤维的掺加对沥青胶浆的低温流变性能影响不大,但能显著提高其高温流变性能,且在几种短切玄武岩纤维中,Ⅰ#玄武岩纤维改善浆体的高温流变效果最优,最佳掺量约为2%;玄武岩纤维在沥青胶浆中成空间网状分布,具有稳定、加筋等作用,能够增强胶浆的抗变形能力。

硫磺粉对SBS改性沥青及其混合料低温性能的影响

通过弯曲梁流变试验(BBR)和半圆弯拉试验(SCB),以硫磺粉为稳定剂,对不同稳定剂掺量的SBS改性沥青进行了低温性能研究。结果表明:适量的硫磺粉改善了SBS聚合物与基质沥青的相容性,沥青的低温延展性提高;加入适量硫磺粉可提高星型SBS沥青混合料的低温抗裂性能,略微提升线型SBS沥青混合料的低温抗裂性能。

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 。

高地应力围岩流变特性及竖井长期稳定性分析

基于自行研制的重力加载流变仪,采用多级加载对4种典型矿岩开展了三点弯曲蠕变试验研究,获得了蠕变试验曲线.将Burger's模型与Mohr-Coulomb准则相结合,形成改进的Burger's模型.并通过最小二乘法对均质混合岩进行蠕变参数拟合,获得了与蠕变试验曲线相吻合的蠕变理论曲线.结果表明改进的Burger's模型能较好地描述均质混合岩的蠕变特性.在此基础上,采用该流变模型,对返修后的竖井工程进行三维流变数值模拟和稳定分析,为竖井工程的长期稳定预测和失稳风险预测提供了理论依据.

TB胶粉复合SBS改性沥青及混合料的低温性能

通过小梁弯曲蠕变试验(BBR)以及半圆弯拉试验(SCB),对不同TB胶粉掺量和苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物(SBS)掺量的TB胶粉复合SBS改性沥青及其混合料的低温性能进行研究,并对其低温性能指标进行相关性分析.结果表明:与基质沥青相比,TB胶粉改性沥青具有优异的低温性能,且随着TB胶粉掺量的增加,其低温PG分级温度下降,沥青低温应力变小,混合料低温抗裂性增强;TB胶粉复合3%SBS改性沥青及其混合料的低温性能高于基质沥青,且随着TB胶粉掺量的增加,其低温性能改善效果较为显著,但低于相应掺量的TB胶粉改性沥青;随着SBS掺量的增加,10%TB胶粉复合SBS改性沥青的低温性能变化不明显,混合料的低温抗裂性变差;TB胶粉改性沥青的低温PG分级可以很好地反映沥青及其混合料的低温性能,而TB胶粉复合SBS改性沥青不能通过单一的PG分级来评价其低温性能,需要结合其他指标共同评价.

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.

沥青混合料的马歇尔理论与Superpave理论的结合应用研究

我国高等级公路沥青混凝土路面均采用马歇尔试验理论,主要控制指标有;沥青混合料的密度G、孔隙率VV、矿料间隙率VFA、沥青混合料试件的沥青饱和度VFA等常规指标,通过车辙试验及低温弯曲蠕变试验以保证混合料的高温稳定性和低温抗裂性;以及渗水系数、表面抗滑性能的检验,

温拌胶粉改性沥青混合料的低温性能

为研究温拌沥青混合料中橡胶粉目数及温拌剂对胶粉改性沥青混合料低温性能的影响,进行温拌前、后不同目数的胶粉改性沥青混合料的弯曲及弯曲蠕变试验。结果表明:温拌后胶粉改性沥青混合料的低温性能有所提高,且60目胶粉改性沥青混合料的低温性能总是优于对应的混合目胶粉改性沥青混合料。综合弯曲破坏能密度和温度应变能密度可预估沥青混合料的开裂温度。试验结果表明:温拌后胶粉改性沥青混合料的低温性能有所改善,温拌60目胶粉改性沥青混合料的低温性能最佳。

复合改性沥青的抗老化性能研究

沥青路面在使用过程中,由于沥青老化容易导致路面产生裂缝、剥落和松散等病害,提高沥青的抗老化性能,有助于延长沥青路面的使用寿命.采用抗氧剂2246、辅助抗氧剂Irgafos168及炭黑对基质沥青进行复合改性,根据残留针入度比、软化点增长率、残留延度比综合确定复合改性剂的最佳用量.在最佳剂量下制备复合改性沥青,用DSR试验和BBR试验评价复合改性沥青在老化前后的路用性能.试验结果表明,用0.6%主抗氧剂2246、0.6%辅助抗氧剂Irgafos 168和2%炭黑制备的复合改性沥青,可以显著提高沥青的抗老化性能.

胶粉改性沥青高低温流变特性研究

为探讨橡胶粉的掺量对沥青高、低温性能的影响,从流变性的角度对胶粉改性沥青进行了研究,采用动态剪切流变仪进行温度扫描、频率扫描和重复蠕变恢复试验,采用弯曲梁流变仪进行低温弯曲蠕变试验,研究其流变特性的影响变化规律。结果表明:橡胶粉能够有效增强沥青的高温和低温性能,且掺量(0%~20%)越高,改性沥青的性能越好。