水性环氧-SBR乳化沥青微表处混合料路用性能研究

以水性环氧树脂(WER)和丁苯(SBR)胶乳为乳化沥青改性剂,制备水性环氧-SBR乳化沥青(WESEA),采用蒸发残留物三大指标、旋转黏度、水煮法、湿轮磨耗试验、冻融循环试验、轮辙变形试验,探究水性环氧掺量对WESEA胶结料及其微表处混合料路用性能的影响。结果表明:WESEA胶结料高温性能、黏度与黏附性均随着水性环氧掺量增加而提升;当水性环氧掺量为10%时,WESEA微表处混合料1h湿轮磨耗值、6d湿轮磨耗值分别较SBR改性乳化沥青微表处混合料降低50.2%、44.0%,宽度变形率降低了41.8%;WESEA微表处混合料的耐磨性、抗水损能力以及抗车辙性能均优于SBR改性乳化沥青微表处混合料。

水性环氧乳化沥青混合料二次成型及性能研究

为改善水性环氧乳化沥青混合料成型养护方法,提高混合料路用性能,提出了二次成型养护方法。通过三因素三水平正交试验,确定最佳的二次成型养护方法和养护时间,对二次成型和非二次成型的混合料试件进行浸水马歇尔试验、冻融劈裂实验、高温车辙试验、低温弯曲试验、构造深度测量和摆值测量。试验结果表明,经过二次成型养护,水性环氧乳化沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性均有明显提高。抗滑性能相差不大,满足规范要求。路用性能得到明显提高。

冷拌结合改性环氧沥青路面混合料制备及性能研究

为研究制备的沥青混合料老化性能,在环氧沥青中掺入不饱和脂肪酸,利用马歇尔试验确定沥青的掺入量,并与冷拌法相结合,完成混合料制备。使用灰关联分析方法研究不同试样老化态势相似或相异程度,使用VHX-7000系列数码显微系统显示孔隙率15%、孔隙率20%下的不同老化时长试样SEM图,应用ImageJ图像分析软件处理SEM图像,分析沥青膜剥落面积随时间变化规律。分析结果表明,15%孔隙率试样沥青膜比20%孔隙率要厚,沥青混合料老化程度相对较小。车辙试验结果显示,采用所研究技术的动稳定度最高可达98%,沥青混合料吸光度与实际值最大误差为0.01,为沥青混合料的抗老化特性研究提供参考。

不同纤维增韧环氧沥青混合料性能

为探究不同种类纤维(玄武岩纤维、玻璃纤维和聚酯纤维)对环氧沥青混合料抗开裂和耐疲劳性能的提升效果,在混合料配比设计的基础上,采用车辙试验、低温小梁试验、浸水马歇尔试验以及冻融劈裂试验等对其进行路用性能测试。通过冲击试验,探究纤维对环氧沥青混合料的三种增韧效果:在环氧沥青混合料中添加纤维可以不同程度提高其路用性能;低温性能再加入纤维后,提升效果较为明显;添加玄武岩纤维路用性能优于玻璃纤维和聚酯纤维。

冻融循环下纤维增韧型环氧沥青混合料损伤演化

为了研究季冻区玄武岩纤维增韧型环氧沥青混合料的性能劣化规律,首先,通过沥青黏温曲线分析和直接拉伸性能测试,初步确定纤维长度和掺量,并对比纤维改性前后的环氧沥青混合料(EAC)的路用性能,进一步确定最佳纤维长度和掺量,形成玄武岩纤维增韧型环氧沥青混合料(FEAC)的设计流程。随后,进行低温弯曲试验,测试不同冻融损伤程度沥青混合料的弯拉强度、弯拉应变、弯曲劲度模量和弯曲应变能密度。研究结果表明:6%(质量分数)玄武岩纤维掺量的FEAC具有较好的高温性能和低温抗裂性,并保持了与EAC相当的水稳定性。随着冻融循环次数的增加,EAC和FEAC的弯拉强度、弯曲劲度模量和弯曲应变能密度逐渐降低,而弯拉应变的变化趋势则与之相反。相较于EAC,FEAC表现出更高的弯拉强度、弯拉应变和较低的弯曲劲度模量。FEAC和EAC的弯曲应变能密度冻融损伤变化均呈现明显的3段式性能下降。S形逻辑函数能够有效地描述冻融循环的损伤变化规律,其中模型参数a、k和x c显示出玄武岩纤维对延缓环氧沥青混合料冻融损伤增长具有积极作用。

热拌环氧浇注式沥青混合料性能试验研究

浇注式沥青混合料密水性、协调变形能力及耐久性优,而环氧沥青混合料的强度及高温抗重载能力极为突出,为实现两种混合料的优势集成,研发了环氧浇注式沥青混合料。对3种来源的热拌环氧沥青进行环氧树脂、热拌环氧沥青力学性能及170℃黏度试验;在热拌环氧浇注式沥青混合料配合比设计基础上,开展搅拌时长为45,135 min的混合料流动性、马歇尔、贯入度、车辙、弯曲及疲劳性能试验。结果表明,3种环氧树脂和热拌环氧沥青的力学性能基本一致,170℃黏度达1 Pa·s时间在3 h以上;混合料性能随搅拌时长增加衰减较大;环氧沥青类型对除流值和极限弯拉应变外性能指标影响不显著。搅拌45 min的XB环氧浇注式沥青混合料性能最优,流动度<5 s且可施工流动性维持时间在135 min以上,马歇尔稳定度超过48 kN,动稳定度达到18945次/mm,贯入度增量仅0.1 mm,-10℃极限弯拉应变>3000με,疲劳性能指标冲击韧性达到3517 N·mm,各项性能远超常规浇注式沥青混合料,多项指标也超过环氧沥青混合料,同时成本也较低。热拌环氧浇注式沥青混合料较好兼顾了浇注式沥青混合料和热拌环氧沥青的优点,可有效提高浇注式沥青混合料高温强度,对提高我国钢桥面铺装质量及耐久性具有重要意义。

老化条件下聚丙烯纤维改性乳化沥青及其微表处混合料性能分析

为探究老化条件下聚丙烯(polypropylene,PP)纤维改性乳化沥青及其微表处混合料的性能,以丁苯橡胶(SBR)改性乳化沥青为黏结剂,PP纤维为改性剂,对不同老化条件下改性乳化沥青结合料蒸发残留物的流变性能展开研究,通过湿轮磨耗试验、车辙变形试验和低温劈裂试验探究5 d和12 d老化条件对微表处混合料路用性能的影响.研究结果表明:老化条件下改性乳化沥青结合料蒸发残留物的车辙因子和应力敏感性均随老化时间延长而增大,其高温抗车辙能力提升,而承受荷载变化下的弹性恢复能力下降.在2.5%应变幅值时,相较于未改性的乳化沥青,老化后PP纤维改性乳化沥青结合料蒸发残留物的疲劳寿命提高,抵抗疲劳损伤的能力提升明显.在0.2%PP纤维掺量下老化后微表处混合料的黏聚力提升11%,1 h及6 d湿轮磨耗值分别降低32%及25%,轮辙变形率降低46%,低温劈裂抗拉强度提升16%,微表处混合料路用性能得到提升.

冷拌环氧沥青及其混合料性能研究进展

由于独特的三维交联网络结构和特殊的官能团,环氧沥青具有良好的力学性能、热稳定性、耐腐蚀性和使用寿命。冷拌环氧沥青在不牺牲环氧沥青材料性能的前提下,在降低能源消耗、减少温室气体排放和可加工性方面显示出许多优势。对冷拌环氧沥青的技术研究进行了综述,介绍了冷拌环氧沥青的基本组成及复合机理,包括其固化反应过程和三维交联网络的形成,详细阐述了冷拌环氧沥青及其混合料的各项性能与环氧树脂、添加剂、改性剂和热氧老化等因素的关联性。总结并展望了冷拌环氧沥青及其混合料在性能方面的优点以及未来研究方向,推动冷拌沥青混合料的相关研究和实际路面应用。

水性环氧树脂改性乳化沥青混合料路用性能研究

为研究水性环氧树脂改性乳化沥青的掺入对沥青混合料性能的影响变化,首先对改性乳化沥青进行针入度、软化点、延度测试,确定了水性环氧树脂的最佳掺量为10%;然后采用修正马歇尔实验对AC-13C型混合料进行配合比设计,确定乳液最佳用量为9.0%;最后制备了水性环氧树脂乳化沥青混合料,利用室内试验研究其路用性能,并与相同级配的乳化沥青混合料、基质沥青混合料进行对比,发现水性环氧树脂改性乳化沥青混合料具有良好的路用性能和耐久性。

废旧沥青混合料环氧热再生性能研究

针对传统沥青路面热再生方法废料掺配率不高、路用性能不佳等问题,本文开展环氧热再生沥青混合料研究及应用,通过室内试验确定环氧沥青的胶结料比例,以及热再生混合料配合比,并验证了环氧沥青再生混合料的各项性能指标。结果表明,环氧沥青再生混合料的马歇尔稳定度、高温稳定性、抗水损害能力及密水性均优于新拌沥青混合料,具备良好的路用性能。环氧沥青厂拌热再生技术可以实现再生沥青混合料(Reclaimed Asphalt Pavement,RAP)整体利用率达到100%,最大限度地利用废旧铣刨料,有效降低养护成本,并且大幅提高沥青路面的高温稳定性及抗车辙能力。

初期荷载作用下环氧沥青混合料损伤分析

采用劈裂试验和三点弯曲疲劳试验,研究环氧沥青混合料强度发展规律,分析在初期荷载作用下环氧沥青混凝土疲劳性能的影响。结果表明:环氧沥青混合料的强度增长速度在初期较慢,随着养生时间的延续,强度增长速率不断提高,当强度达到一定的值之后,强度增长变慢,最后强度不再显著增长;环氧沥青混合料初期养生时间越短,强度越小,在相同的荷载作用次数下,疲劳寿命越小,损伤程度越大;机场环氧沥青混凝土道面合适的交通开放时间可选为施工后6 h。研究成果为环氧沥青混合料的进一步应用提供参考。

冷拌环氧沥青混合料在机场道面维修中的施工技术

简述某机场道面维修工程概况、质量目标、施工计划和施工工序,从机场道面面层铣刨与处理、洒布环氧沥青黏结层、冷拌环氧沥青混合料制备、混合料摊铺与碾压以及后续施工作业等方面,阐述冷拌环氧沥青混合料在机场道面维修中的施工技术。检验结果表明:该项施工技术取得了良好的工程质量,展示了良好的应用前景。

环氧树脂改性乳化沥青冷补混合料的研究

对常温式环氧树脂改性乳化沥青及其混合料的性能进行了研究。基于目前国内冷补沥青混合料的研究现状,采用经验法和马歇尔实验的方法对环氧乳化沥青冷补混合料的施工性能、初始强度、成型强度、水稳定性进行了分析。结果表明:环氧树脂改性乳化沥青可以用于配制路面冷补混合料而且性能优异。

国产高温固化环氧沥青混合料生产施工关键技术研究

针对环氧沥青材料的性能特点,研究了国产高温固化环氧沥青混合料在不同温度下的施工可操作时间;考察了拌和工艺和生产施工温度对混合料马歇尔指标的影响;并研究了养护条件对混合料强度形成的影响规律。试验结果表明:在160~180℃范围内,国产高温固化环氧沥青混合料具有较长的施工可操作时间(3~4 h),能满足工程应用需要;拌和工艺对混合料性能影响较小,通常工艺为主剂和固化剂先混合均匀,再与基质沥青及石料拌和;生产施工温度对混合料的性能有显著影响,其中拌和温度宜为160~180℃,碾压温度不宜低于130℃,施工环境温度不宜低于10℃;混合料强度的发展主要取决于养护时间和养护温度;准确把握高温固化环氧沥青混合料在生产施工过程中的关键节点,可有效地保证工程顺利实施。

环氧乳化沥青冷补混合料在公路养护中的应用

为探究环氧乳化沥青冷补混合料在沥青路面坑槽修补中应用的效果,首先,对这种新型冷态沥青路面修补料的原材料选用及配合比设计展开分析,并对其路用性能进行评价;然后,结合公路养护实例,对环氧乳化沥青混合料冷补施工工艺展开研究。结果表明,环氧乳化沥青冷补混合料具备优良的高低温稳定性、水稳性、强度及施工和易性,施工过程简便,可快速恢复路面性能,可在沥青路面预防性养护中推广应用。

玻璃纤维改性环氧沥青混合料路用性能试验研究

为了研究玻璃纤维对环氧沥青混合料路用性能的影响,采用车辙、小梁弯曲、浸水马歇尔、冻融劈裂及疲劳弯曲试验,考察了0~0.4%玻璃纤维掺量下不同AC级配环氧沥青混合料的路用性能。结果表明:玻璃纤维具有加筋、增韧、阻裂等作用,掺入玻璃纤维能够有效增强环氧沥青混合料的路用性能且高温抗稳定性、低温抗裂性以及抗疲劳性能的增幅效果较为明显;级配公称最大粒径越大,环氧沥青混合料的高温稳定性越好,但其低温抗裂性、水稳定性及抗疲劳性则会越差,因此环氧沥青混合料不建议选择公称最大粒径过大的级配;综合玻璃纤维环氧沥青混合料的路用性能可知,推荐采用掺量为0.3%的玻璃纤维改性,有助于提高环氧沥青混合料的服役质量及使用寿命。

环氧沥青混合料在高速公路养护工程中的应用研究

针对当前高速公路沥青路面的车辙问题,提出采用环氧沥青混合料提升沥青路面抗车辙性能的方法。设计不同养护时间下的环氧沥青混合料劈裂试验,验证其劈裂强度随养护时间变化的规律,对比SMA-13沥青混合料,分别评价环氧沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性,并依据镇溧(镇江—溧阳)高速公路的预防性养护工程对环氧沥青路面的性能进行验证,结果表明:环氧沥青混合料的马歇尔稳定度和劈裂强度与养护时间呈正相关关系;环氧沥青混合料的高温稳定性明显优于SMA-13沥青混合料,水稳定性较SMA-13沥青混合料稍优;利用环氧沥青混合料处置后的沥青路面的动稳定度可提高一倍,且通车7个月后车辙深度仍小于3 mm。

水性环氧乳化沥青在道路养护工程中的研究进展

水性环氧乳化沥青作为一种新型的绿色环保道路工程养护材料,因其优异的粘结性和路用性能逐渐受到关注。近年来,针对水性环氧树脂的制备、水性环氧乳化沥青的开发及其在道路养护工程中的应用已取得了部分研究成果。基于此,梳理对比了水性环氧树脂体系及水性环氧乳化沥青研究现状及其制备方法,阐述分析了水性环氧乳化沥青及其混合料的路用性能,调查总结了水性环氧乳化沥青在道路养护工程中的应用情况,为进一步推广水性环氧乳化沥青奠定了基础。

两种炭质材料对沥青混合料的抗热氧老化性能影响研究

热氧老化是沥青混合料的主要老化形式之一,提升沥青混合料抗热氧老化性能是决定沥青路面耐久性的关键因素。为了研究两种炭质材料对沥青混合料的抗热氧老化性能影响,分别制备出不同生物炭掺量、不同炭黑掺量以及生物炭与炭黑复合掺配的改性沥青混合料并通过一系列室内试验评价不同掺配方式下沥青混合料老化前后的路用性能。结果表明,当生物炭与炭黑复合掺配比例为9%:3%时,改善了沥青混合料老化前后各项路用性能,使其拥有良好的抗热氧老化性能。若是干燥、严寒地区可将生物炭与炭黑复合掺配比例调整为6%:6%,使沥青混合料的低温抗裂性保持最佳。

沥青改性用热拌环氧体系的开发及应用

通过腰果酚与二聚酸反应制备带支链的长链分子,再与胺类固化剂反应制备酰胺基胺,可提高环氧固化产物的柔韧性以及高温条件下环氧树脂体系的可操作时间:使用叔碳酸缩水甘油酯活性稀释剂赋子环氧体系更优的力学性能及耐水性能,树脂固化后拉伸强度达到10MPa、断裂伸长率达到130%,180℃容留时间可达到3h。通过在体系添加烷基茶,提高环氧树脂与沥青的相容性,使制备的环氧改性沥青更加均匀,用于低掺量环氧改性沥青混合料的制备以及钢桥面铺装体系,具有良好的应用效果。