水-热作用下胶粉改性沥青汉堡车辙高温性能

橡胶类改性沥青混合料的高温性能一直是中外研究的热点问题。采用浸水汉堡车辙试验,针对普通橡胶沥青、溶解性(terminal blend,TB)胶粉改性沥青及TB复合改性沥青混合料在水-热综合作用下的抗车辙性能进行评价与对比。实验结果表明,对于传统橡胶沥青来说,其在浸水条件下的高温抗车辙性能随着掺量的增大而先下降后上升,掺量从5%变化至20%的过程中,橡胶沥青中的橡胶颗粒对沥青分散体系的性能贡献逐渐增大,橡胶粉掺量推荐采用内掺20%。对于TB胶粉改性沥青混合料,其在水-热综合作用下的抗车辙性能劣于基质沥青混合料,且随掺量的增加而逐步下降。对于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(styrene butadiene styrene triblock copolymer,TB+SBS)复合改性沥青混合料,SBS的掺入能够显著提高TB胶粉沥青混合料在水-热综合作用下的抗车辙性能,且性能随SBS掺量的增加而提升。根据实验结果,在TB+SBS复合改性沥青混合料中推荐使用20%橡胶沥青,SBS的掺量可根据性能与成本进行综合考虑。

湿热地区AC-13型沥青混合料抗车辙性能试验研究

结合南方湿热地区普通公路沥青路面抗车辙技术性、经济性需求,基于普通公路沥青路面常用原材料,研究了3组不同级配类型的沥青混合料的车辙试验、浸水汉堡车辙试验及影响因素,试验结果表明:本文优化设计的粗型级配普通沥青混合料车辙试验结果大于1 500次/mm,橡胶沥青混合料车辙试验结果达到5 463次/mm;浸水汉堡车辙试验与标准车辙试验结果具有一致性,适用于湿热地区评价沥青混合料的抗车辙性能;实际工程中采用粗型级配施工时,应采用高温及时碾压和钢轮+胶轮组合的压实工艺。可为南方湿热地区沥青路面抗车辙技术研究、工程应用提供技术参考。

多孔沥青混凝土的水热稳定性能

对多孔沥青混凝土的大空隙结构及其高温多雨的应用环境,指出常规的高温稳定性或水稳定性等指标的单一性,进而提出评价其在水-高温综合作用下的路用性能。借助汉堡浸水车辙仪,对相同原材料、不同级配的多孔沥青混凝土进行试验研究,并与AC-13改性沥青混凝土和SMA-13的试验结果进行分析对比。结果表明,汉堡浸水车辙试验既考虑了水-高温综合作用对混合料影响,又考虑了长期荷载作用下的性能衰变,能够更实际的评价多孔沥青混凝土的性能;材料级配设计合理的多孔沥青混凝土水-高温综合性能良好,浸水汉堡最终变形仅为3.89 mm,能够满足高温多雨环境下对路用性能要求;并且在原材料、空隙率相同的条件下,粗型骨架结构的多孔沥青混凝土水-高温稳定性能更佳。

SBS改性沥青及其混合料高温性能试验对比分析

为了研究不同SBS种类与其掺量对SBS改性沥青和其混合料高温性能的影响,从多个维度对其高温性能进行敏感性分析。采用动态剪切流变试验(DSR)、车辙试验、汉堡浸水车辙试验对不同SBS掺量的星型、线型SBS改性沥青和混合料进行研究分析。试验表明,SBS改性沥青的G*与G*/sinδ对SBS掺量的敏感度随掺量的增加而提高,对改性剂类型的敏感度随SBS掺量的增加而降低。J nr对SBS掺量的敏感度随掺量的提高而下降,而对SBS类型的敏感度随SBS掺量的升高而增加。改性沥青混合料的动稳定度随着SBS掺量增加而增加,并且其对SBS改性剂类型更为敏感。数据归一化结果展现了DSR振荡试验对SBS掺量较为敏感;车辙试验和汉堡浸水车辙试验表明混合料对SBS改性剂的类型更为敏感,星型SBS改性沥青的高温性能更加优异。

沥青路面压实效果评价指标

为了准确评价沥青路面压实效果,采用无核密度仪对路面密度进行检测,分析不同类型压路机的有效作用范围,并在分析现行沥青路面压实效果评价指标合理性的基础上,结合有效压实功原理,提出了以压实指数为评价路面压实效果的评价指标。最后,通过浸水汉堡车辙试验,验证评价指标与高温稳定性的相关关系。结果表明:与评价指标空隙率相比,压实指数作为评价指标能更好地评价沥青路面的压实质量;压实指数与车辙深度、蠕变速率等高温稳定性参数的相关性明显,可用来评价路面的抗车辙性能。