老化沥青掺量对温拌再生沥青流变性能的影响研究

为探究老化沥青掺量对温拌再生沥青流变性能的影响,文章在室内制备不同老化沥青掺量的普通再生沥青和温拌再生沥青基础上,对各类再生沥青的布氏旋转黏度、车辙因子G^(*)/sinδ、蠕变劲度S和蠕变速率m等流变学指标变化进行对比分析。结果表明:无论是普通再生沥青还是温拌再生沥青,老化沥青的掺量增加有助于维持沥青施工性能的稳定及高温性能的显著提升,但对低温性能会有所削弱;相较于普通再生沥青,温拌再生沥青由于温拌剂的加入会造成施工性能、高温性能及低温性能下降。

沥青掺量对密级配沥青混合料路用性能影响

进行了不同沥青掺量下AC-13C密级配沥青混合料试件的马歇尔稳定度、车辙、冻融劈裂试验,分析了不同沥青掺量对混合料强度特性、高温稳定性、水稳定性的影响。结果表明,利用混合料的抗车辙性能及冻融残留强度两个试验能够合理确定沥青最佳掺量,而马歇尔稳定度试验高估了沥青掺量范围。由此在进行密级配沥青混合料路面结构设计时,抗车辙性能及冻融残留强度应作为确定最佳沥青掺量的主要控制指标,而马歇尔稳定度可作为参考指标,弥补实际操作的不足。

不同老化沥青掺量下的温拌再生沥青性能研究

目的研究在不同温拌剂、不同老化沥青掺量下的温拌再生沥青性能,分析温拌剂和老化沥青对温拌再生沥青的性能影响.方法对不同温拌再生沥青的旋转黏度、动态剪切流变试验的高温性能及抗疲劳性能、弯曲梁流变试验的低温性能进行分析.结果随老化沥青掺量的增加,沥青的旋转黏度、车辙因子及疲劳因子升高,低温蠕变速率下降;降黏型温拌再生沥青A与普通再生沥青相比,黏度下降20%~30%,高温性能和抗车辙能力降低,其抗疲劳性能和低温性能均有不同程度的提高;表面活性型温拌再生沥青B与普通再生沥青相比,其黏度、高温性能和抗车辙能力基本不变,抗疲劳性能和低温性能略有提高.结论老化沥青提高温拌再生沥青施工温度和高温性能,降低其抗疲劳和低温性能.不同温拌剂对再生沥青的性能影响不同,应根据实际需要选择相应温拌剂.

回收沥青材料性能及再生新沥青掺量试验研究

回收的废旧沥青混合料性能对再生混合料的设计与路用性能有重要影响。针对回收AC-16SBS沥青上面层混合料的沥青胶结料与集料的基本性能进行了分析,并研究了新沥青的掺量。结果显示:(1)回收沥青的25℃针入度、10℃延度、软化点以及沥青含量有不同程度的衰减,但基本均可再生;(2)回收粗集料的吸水率和黏附性指标变化不大,但针片状含量、压碎值以及洛杉矾磨耗值指标性能均有所降低,加入新集料后,可用在中下面层再生;(3)回收沥青混合料中大粒径集料较易细化成中等粒径的集料,中等粒径与小粒径集料变化不大;(4)混合沥青胶结料25℃针入度与10℃延度随着新沥青掺量的增大而增大,软化点随着新沥青掺量的增大而减小,并且具有良好的线性关系;仅从沥青常规指标恢复使用要求考虑,新沥青的掺量不宜低于50%。

马来酸酐改性高掺量橡胶沥青制备与性能

使用高度降解的再生橡胶(DR)制备了高掺量橡胶沥青(HCRA),通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱仪、凝胶渗透色谱仪、动态剪切流变仪和动态力学分析仪,对比研究了马来酸酐(MAH)预接枝DR改性与MAH和DR直接共混改性对HCRA结构与性能的影响,探讨了两种改性方法的改性机理。结果表明,MAH预接枝DR时发生了由烯烃双键和烯丙基碳氢原子提供活性位点的自由基取代反应,而MAH和DR与沥青直接共混时,存在自由基取代反应和酯化反应两种反应,并以后者为主;MAH改性HCRA的溶胶组分中以中低分子量组分为主;MAH改性显著改善了HCRA的高、低温流变性能。此外,两种改性方法对HCRA的结构与性能均有影响,且随MAH掺量的变化存在明显差异。

高掺量胶粉/SBS改性沥青及其混合料的路用性能

为了提高废旧轮胎利用率,降低沥青生产成本,发挥胶粉和SBS两种改性沥青的优势,通过优化制备工艺和材料掺量,研究沥青的三大指标、黏度、弹性恢复、储存稳定性,确定了胶粉/SBS复合改性沥青的胶粉最佳掺量为42%,裂解剂的最佳掺量为1.5%。以制备的高掺量复合改性沥青混合料为主要研究对象,其他5种沥青混合料为对照组,包括基质沥青混合料、3%SBS改性沥青混合料、21%普通掺量的胶粉改性沥青混合料、42%高掺量胶粉改性沥青混合料以及21%胶粉+3%SBS普通掺量复合改性沥青混合料,通过车辙试验、低温小梁弯曲试验等分析各个改性沥青混合料的性能。结果表明,比起其他5种沥青混合料,高掺量胶粉/SBS复合改性沥青混合料有优异的高温抗车辙、低温抗开裂和水稳定性,为进一步研究胶粉/SBS改性沥青的应用起到了推广作用。

高掺量胶粉-SBS复合改性沥青的高温流变性能

为了研究高掺量胶粉-SBS复合改性对基质沥青高温流变性能的影响,以高掺量胶粉-SBS复合改性沥青为主要研究对象,首先通过三大指标和布氏旋转黏度研究了高掺量胶粉-SBS复合改性沥青性能随胶粉掺量变化而变化的趋势;然后设计了6种试验方案,采用动态剪切流变仪探究了6种沥青的高温流变性能,并进行了比较详细的对比性研究。结果表明:高掺量胶粉-SBS复合改性沥青的高低温性能随着胶粉掺量的增加而增大,在胶粉掺量为42%时,可以同时满足良好的性能与施工要求;在高温流变性能试验中,与单一改性沥青相比,复合改性沥青的复数剪切模量(G*)、车辙因子(G*/sin(δ))、蠕变恢复率(R)得到明显提高,相位角(δ)和不可恢复蠕变柔量(Jnr)有一定程度的降低,具有更强的弹性性能、高温抗车辙能力、变形恢复能力和抗变形能力;随着胶粉掺量从21%增加到42%,胶粉-SBS复合改性沥青的弹性成分随之增多,变形恢复能力与抗变形能力更强,高温流变性能更好。

基于生物基和石油基再生剂的高RAP掺量热拌沥青混合料开裂敏感性评价

再生沥青混合料(RAP)中重度老化的沥青结合料可能导致热拌沥青混凝土(HMA)的抗裂性能下降,使用再生剂可以减轻老化沥青结合料劲度的影响。通过在中低温下进行半圆弯曲试验和OT(Overlay Test)试验评定了沥青混合料的开裂敏感性,分析了生物基和石油基再生剂对RAP掺量为15%~30%热拌沥青混凝土的抗裂性能的影响。结果显示:相比于石油基再生剂(35%),使用较少量的生物基再生剂(占RAP结合料重量的15%)就可以使RAP结合料性能满足要求;虽然掺RAP的混合料性能不能恢复到对照组的水平,但使用再生剂可使低RAP掺量混合料的抗裂性能从93%提升到112%,对于高RAP掺量的混合料,抗裂性能从56%提升到144%;石油基再生剂对老化的影响较小,且在长期老化的混合料中表现出更好的抗开裂性能,但再生剂可能对混合料的抗车辙和抗开裂性能造成不利影响,应限制其最大掺量。

环保型高掺量橡胶沥青的制备与工程应用

采用胶粉预制速溶胶粒方法制备了高掺量橡胶沥青(内掺30%),评价了该型改性沥青的常规性能及其混合料的高低温性能和耐水性能。结果表明,高掺量橡胶沥青常规胶结料的高低温性能与SBS改性沥青的相当,但高掺量橡胶沥青的耐水性能、抗车辙性能和低温变形性能均较好,混合料的综合性能更优。规模化工业生产及工程应用表明,高掺量橡胶沥青具有SBS改性沥青的加工性能和施工性能,适合大范围推广与应用。

高掺量胶粉复配SBS改性沥青高温性能研究

采用高温热解工艺制备高掺量胶粉改性沥青,同时复配SBS改性剂对高温性能进行提升,并通过时间扫描试验和多应力蠕变回复试验评价其高温性能。结果表明,利用高温热解工艺制备的高掺量胶粉,随着胶粉掺量的增加改性沥青高温性能随之变得较差。SBS可以明显改善高掺量胶粉改性沥青的高温性能,掺量为3%时可以达到甚至优于4.5%SBS改性沥青的水平。随着SBS掺量的增加,高掺量胶粉改性沥青高温性能的提升幅度会不断变小,从高温性能和经济角度出发,SBS存在一个最优掺量,30%胶粉沥青的最优SBS掺量为4%,40%胶粉沥青的最优SBS掺量为3%。

高掺量胶粉-SBS复合改性沥青的高低温流变性能与微观机理

为研究高掺量胶粉对胶粉-SBS复合改性沥青流变性能的影响,首先采用三大指标和布氏旋转黏度确定了高掺量胶粉-SBS复合改性沥青的最佳胶粉掺量,再采用动态剪切流变(dynamic shear rheology,DSR)试验和弯曲梁流变(bending beam rheometer,BBR)试验评价了高掺量胶粉-SBS复合改性沥青在高低温条件下的流变性能,最后通过红外扫描试验和荧光显微镜试验分析了高掺量胶粉-SBS复合改性沥青的微观特征。结果表明:高掺量胶粉-SBS复合改性沥青在胶粉掺量为42%时的流变性能最佳;高掺量胶粉可以提高胶粉-SBS复合改性沥青的复数剪切模量、车辙因子和蠕变劲度,降低相位角和蠕变速率,使其高低温流变性能得到明显改善;胶粉-SBS复合改性在沥青中的改性过程主要为物理改性,并且胶粉脱硫后,其内部交联减少,在沥青中的分散效果更为均匀,可以使得高掺量胶粉与SBS在沥青中形成更为致密的交联结构,增强复合改性沥青的流变性能。

大掺量橡胶沥青混合料的高低温性能

为充分发挥橡胶粉对沥青的改性优势,研究大掺量橡胶粉对沥青混合料高低温性能的影响。选取油石比为4.5%,橡胶粉掺量为3.5%(占矿料质量比),配制成大掺量橡胶沥青混合料,与SBS/AC-13、SBS/SMA-13、高模量沥青混合料和1.5%橡维联沥青混合料进行对比研究,并提出高温受力活塞模型。试验结果表明:大掺量橡胶沥青混合料高温抗车辙性比SBS/SMA-13、SBS/AC-13好,但不及掺抗车辙剂的高模量沥青混合料;与1.5%橡维联沥青混合料相比,其低温破坏应变高,破坏时未发生脆性断裂,表现出更好的低温柔韧性。大掺量橡胶沥青混合料高温稳定性良好,且没有以降低低温性能为代价。以骨架嵌挤结构和半刚性填充料协同作用的活塞模型,解释了其高温性能良好的原因。

纤维掺量对沥青混凝土强度的影响

为了研究纤维掺量对沥青混凝土强度的影响,选用5种纤维掺量沥青混凝土的马歇尔试件和圆柱体试件,在MTS810材料试验机上进行劈裂试验和单轴压缩试验,分析了劈裂试验结果和抗压强度随纤维掺量变化的规律。研究结果发现,劈裂强度和抗压强度随着纤维掺量的增加均出现先增大后缩小的变化,在纤维掺量为0.20%时取得最大值,反映出适量的纤维加入可以提高沥青混凝土的强度值。根据破裂试验和单轴压缩试验结果分析,给出此种纤维改善沥青混凝土强度的合理掺量约为0.20%。

大掺量胶粉改性沥青胶砂高低温性能研究

针对沥青胶砂性能问题,基于胶浆理论,利用高温锥人度试验和低温小梁弯曲试验对3种不同改性沥青(20%胶改性沥青,30%胶改性沥青以及SBS改性沥青)胶砂试件进行了试验研究。研究结果表明:随着温度的升高,沥青胶砂试件的抗剪强度降低,50℃时30%胶粉改性沥青胶砂的抗剪强度和-10℃时最大弯拉应变分别为SBS改性沥青胶砂的1.4和1.8倍,表明30%胶粉改性沥青胶砂比SBS改性沥青胶砂具有更良好的高低温性能;50℃时胶粉改性沥青胶砂的抗剪强度和-10℃时最大弯拉应变分别为20%胶改沥青胶砂的1.5和2.2倍,随着胶粉掺量的增加,可以有效改善沥青胶砂的高低温性能。

不同RAP掺量乳化沥青冷再生混合料配合比设计

进行不同RAP(沥青混合料回收料)掺量乳化沥青冷再生混合料级配设计,对比重型击实试验和马歇尔击实试验确定最佳含水率的区别,添加空隙率作为最佳乳化沥青用量的控制指标、低温弯曲破坏应变作为低温抗裂性能的检验指标。结果表明,RAP掺量为88%~98%时,乳化沥青冷再生混合料具有较好的路用性能;建议对乳化沥青冷再生配合比设计方法予以修正和补充,包括级配范围随工程需求变动、确定最佳含水率的方法由重型击实方法改为马歇尔击实试验、乳化沥青用量应使空隙率与工程实际接近、添加低温抗裂性能检验等。

橡胶粉掺量和目数对橡胶沥青粘度的影响机理研究

通过试验研究,基于沥青胶体结构理论,将橡胶沥青看做分散相(溶胀橡胶粉)分散在分散介质(沥青)中的胶体,分析了橡胶粉目数和掺量对橡胶沥青粘度的影响机理,认为:在橡胶粉掺量达到一定量后,掺量和目数对橡胶沥青中的分散介质粘度提高不再显著,主要通过显著提高分散相的体积数来增加橡胶沥青的粘度。

低掺量胶粉改性沥青及其混合料性能研究

橡胶沥青在实际应用中存在黏度大、施工难度较大等问题,限制了其大规模应用。为了解决该问题,从降低胶粉掺量入手,探究胶粉掺量对沥青性能的影响,从而得到低掺量胶粉改性沥青。在此基础上,将低掺量胶粉改性沥青与常规橡胶沥青、SBS改性沥青进行沥青性能及其混合料性能对比。结果表明:随着胶粉掺量的增加,胶粉改性沥青呈现针入度减小、软化点升高、离析软化点差变大、弹性恢复率增加的变化规律;胶粉掺量为10%时的低掺量胶粉改性沥青混合料路用性能与常规橡胶沥青混合料和SBS改性沥青混合料基本相当,而且具有施工温度低、施工排放少的特点,便于工程推广应用。

RAP高掺量的再生沥青混凝土资源化施工技术分析

再生沥青混合料生产过程中会掺入旧料，但当前的掺入量仅为10%，旧料利用不充分，存在一定的资源浪费现象。从提高资源利用率的角度，生产人员要对新的资源化利用技术进行研讨，基于此，本文对PAP高掺量的再生沥青混凝土资源化施工技术进行了深入探讨。

再生沥青含量对热拌沥青混合料性能的影响分析

道路施工材料的限制以及骨料和沥青需求的增加导致了高昂的施工成本和道路修复费用,因此需要再生沥青混合料(RAP)等替代材料。在本研究中,RAP占混合物总重量的10%~30%。将HMA-RAP混合料在150℃下加热,然后在170℃~180℃下将骨料和153℃下的沥青混合,新的混合温度为148℃~153℃,最后采用渗透法和软化点法得到了HMA-RAP混合料中最佳RAP掺入量为23%。试验结果表明,随着RAP掺量的增加,沥青最佳掺量降低,RAP材料中的沥青能够被活化并充分混合,从而减少混合料中沥青的用量。此外,通过马歇尔试验可知,30%混合料的最高稳定值为1648.09kg,说明混合料与RAP材料之间的结合良好。

岩沥青改性沥青混合料路用性能试验研究

岩沥青改性剂与基质沥青具有优良的配伍性,但不同掺量的岩沥青对沥青混合料的力学性能影响很大。本研究以AC-13沥青混合料级配为基准,通过室内对比试验,对基质沥青混合料和不同掺量下的岩沥青改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、疲劳耐久性等力学性能进行研究,以期为岩沥青改性沥青混合料的掺量标准提供参考。