胶粉改性沥青技术在公路施工中的应用研究

本研究以某高速公路改扩建工程试验段的修筑为背景,旨在探究废胶粉改性沥青混合料在高速公路施工中的应用情况。通过对不同粒度的废胶粉进行改性,制备了废胶粉改性沥青,并通过一系列试验,选定了最佳的沥青与废胶粉的配比。随后,根据项目要求,总结了废胶粉改性沥青混合料的施工工序。为在高速公路施工中应用废胶粉改性沥青提供了科学依据。

TB胶粉改性沥青制备方法比较研究

高温法Terminal Blend(TB)胶粉改性沥青技术同时解决了传统橡胶沥青黏度大、存储稳定性差、恶臭排放的问题,但260℃高温工艺可能会引起安全问题,且生产难度较高。采用红外光谱分析(FTIR)、溶解度试验、凝胶渗透色谱分析(GPC)、流变学试验、存储稳定性试验,综合对比了高温法(260℃)、化学活化法(200℃)、高速剪切法(200℃)制备胶粉改性沥青的分子结构、溶解度、分子量分布、流变性质、离析等指标。结果表明:3种方法制备的胶粉改性沥青,均发生了脱硫反应(红外光谱966 cm^(-1)峰活性聚合物基团增强)与降解反应(部分胶粉大分子链段降解,产生与沥青质尺寸相当的分子链),高温法和化学活化法的脱硫降解程度比剪切法剧烈;高温法和化学活化法制备TB胶粉改性沥青的溶解度不低于96%,较剪切法提高4%~7%,135℃黏度约为1.2~1.3 Pa·s,约为剪切法的1/3;20%胶粉含量下,200℃高速剪切法及48 h发育难以制备出低黏度TB胶粉改性沥青;降低胶粉含量可在发育过程中加快胶粉的降解,高速剪切法具有制备低含量TB胶粉改性沥青的潜力。

胶粉改性沥青混合料动态和断裂力学性能

文中通过单轴压缩动态模量试验和半圆弯曲断裂试验,研究不同胶粉掺量和细度下混合料动态模量和相位角以及断裂荷载和断裂位移.结果表明:胶粉掺量由10%分别增加到20%和30%以及胶粉细度由20目增加到40目时,混合料动态模量和断裂荷载逐渐增大,相位角和断裂位移逐渐减小.断裂能在胶粉掺量20%和细度40目时分别最大.40目与60目胶粉对应混合料动态和断裂力学性能差异不显著.20℃10 Hz条件下,胶粉掺量在20%时动态模量达12000 MPa,临近规范上限,胶粉掺量过大引起5℃相位角显著降低.综合考虑混合料高低温性能,宜优选胶粉掺量为20%,细度40目.

废胶粉改性沥青在道路工程中的应用

文中以四川某新建高速试验段为例,将废胶粉改性沥青分别应用于试验段上面层AC-13和中面层AC-20,并进行施工质量控制,施工完成后进行路面现场检测。结果表明,试验段摊铺效果良好;上面层AC-13的平均构造深度相较于规范值降低了6%;上面层AC-13和中面层AC-20的平均标准差σ相较于规范值分别降低了53%和43%,平均渗水系数相较于规范值分别降低了74%和63%;废胶粉改性沥青路面试验段上中面层整体路用性能好。

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。

胶粉改性沥青在高速公路路面养护中的应用研究

以京张高速公路养护实况为例,针对胶粉改性沥青在高速公路路面养护中的应用进行探讨,介绍了胶粉改性沥青中沥青、集料、矿料级配掺配的各项指标要求,分析了最佳油石比的确定方法,对制备完成的胶粉改性沥青混合料进行高温稳定性和低温抗裂性检验,结果均满足相关规范的要求。

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。

高速公路胶粉改性沥青路面施工技术研究

本文结合具体工程案例,对胶粉改性沥青路面的原材料选择、配合比设计、施工工艺和质量检测等方面进行了分析与探讨, 以期通过实验研究和理论分析,确定胶粉改性沥青路面的最佳原材料和配合比,优化施工工艺,提高路面的性能和使用寿命。同 时,为胶粉改性沥青路面的推广和应用提供理论支持和实践指导。

基于分子动力学模拟的胶粉改性沥青自愈合性能研究

采用沥青十二分子模型和丁苯橡胶(SBR)分子模型,建立了基质沥青和胶粉改性沥青自愈合模型,并利用分子动力学模拟研究了不同温度下沥青自愈合过程中沥青分子的运动规律和扩散行为。从密度、扩散系数、内聚能密度和相对浓度多个指标评价了沥青分子和胶粉改性沥青模型的自愈合能力。研究结果表明,胶粉改性沥青自愈合模型的密度达到稳定的时间早于基质沥青。两个模型自愈合扩散系数随着温度的升高而增大。在各温度条件下,胶粉改性沥青整体扩散系数较大,说明胶粉的添加能显著增大沥青的扩散系数,自愈合性能较基质沥青更好。从相对浓度的变化来看,沥青的自愈合可以分为扩散、接触、相互融合三个阶段,胶粉改性沥青模型的相对浓度数值趋近为1的时间早于基质沥青自愈合模型。该计算结果与密度、均方位移具有一致性,都说明胶粉改性沥青自愈合效果好于基质沥青。

大掺量脱硫胶粉改性沥青性能分析

文章介绍了35%掺量的脱硫胶粉改性沥青的制备方法,并通过热储存试验、离析试验、老化试验、DSR试验等探究脱硫胶粉改性沥青与SBS改性沥青、基质沥青的性能差异,探讨大掺量脱硫橡胶沥青在路面工程中的应用前景。与SBS改性沥青相比,35%脱硫胶粉改性沥青的离析软化点为1.3℃、针入度残留比为93.4%、延度残留比为81.7%,在老化耐久性、离析性、热储存稳定性等方面更优越。流变试验表明,35%脱硫胶粉改性沥青具有更高的复数剪切模量和更小的相位角,高温稳定性较好。这些研究结果可为大掺量脱硫胶粉改性沥青性能评估提供参考。

温拌胶粉改性沥青砂浆在冻融作用下的低温性能研究

为研究冻融循环作用下热拌胶粉改性沥青砂浆(CR-HMA)和添加表面活性剂SDYK型温拌胶粉改性沥青砂浆(CR-WMA-S)的低温性能,在不同的盐环境(质量分数0、8%)和冻融循环次数(0、5次、10次、15次、20次、25次)条件下进行小梁三点弯曲试验,研究盐冻融循环作用对温拌胶粉改性沥青砂浆低温性能的改善效果,分析盐冻循环作用对温拌胶粉改性沥青砂浆开裂特性的影响。结果表明:温拌胶粉改性沥青砂浆经冻融循环后,其低温指标的变化规律为:抗弯拉强度、最大弯拉应变、弯曲应变能密度显著降低,弯曲劲度模量增大,有盐环境会对沥青砂浆的抗裂性能盐侵蚀更为严重;随着冻融循环次数的增加,两种沥青砂浆的断裂韧度均有所降低,但SDYK型温拌剂对盐冻融循环作用后的沥青砂浆低温性能有较好的改善效果。

高掺量橡胶粉改性沥青物理及力学性能研究

文中研究了橡胶粉改性沥青物理指标及力学指标的变化规律。结果表明,软化点与橡胶粉掺量呈现正相关关系,与裂解剂掺量呈现负相关关系;针入度与橡胶粉掺量呈现负相关关系,与裂解剂掺量呈现正相关关系;延度与橡胶粉掺量呈现负相关关系,与裂解剂掺量呈现先正相关后负相关关系;黏度与橡胶粉掺量呈现正相关关系,与裂解剂掺量呈现负相关关系;弹性恢复与橡胶粉掺量呈现正相关关系,与裂解剂掺量呈现负相关关系;裂解剂掺量为1.5%时,可在保障橡胶粉改性沥青性能的条件下有效提高橡胶粉的掺量。

预处理胶粉改性沥青性能影响研究

为研究适用于抽水蓄能电站工程的黏度高、耐老化、温度敏感性低的沥青,采用糠醛抽出油浸润及微波辐射预处理胶粉的方法,制备胶粉改性沥青,并开展室内沥青性能试验,分析糠醛抽出油掺量及微波功率对沥青性能的影响。试验结果表明:随糠醛抽出油掺量增加,沥青针入度和延度提高,软化点和黏度降低,糠醛抽出油掺量为3%时,沥青离析软化点差最小。随微波功率增大,沥青黏度、离析软化点差和劲度模量先减小后增大。综上,在糠醛抽出油掺量为3%,微波功率为1000 W时,胶粉改性沥青的工作性和低温抗裂性能最优。

胶粉改性沥青混合料动荷载力学响应分析

为研究动荷载作用下胶粉改性沥青路面实际的力学响应,依托“全域路面加速加载试验研究”课题,设计不同掺量胶粉改性沥青与混合料试验方案,采用全域路面加速加载试验设备评价路面结构受力变形,通过加速加载试验获取实测动态应变响应数据,研究各结构层应变响应规律。结合有限元数值模拟,基于所编写的加载程序,研究变温条件下胶粉改性沥青路面各层的动力响应情况。结果表明:采用微观测试、马歇尔试验与SHRP试验分析得到70#沥青改性所用的废胶粉最佳掺量;试验分析得到胶粉改性沥青混合料性能技术参数;借助全域路面加速加载试验,构建有限元模型,对比分析了不同路面结构、不同轴载作用次数下的车辙变形规律。

废胶粉改性机理及脱硫再生工艺概述

目前对胶粉的活化方式研究较少,开发更多的废橡胶回收再利用技术可减少对环境的污染。综合近年来针对废胶粉脱硫再生所做的研究,全面阐述了废胶粉脱硫再生的改性机理和方法,并着重探讨了物理脱硫再生、化学脱硫再生和微生物脱硫再生方法。该文通过总结废胶粉活化机理及脱硫再生工艺的发展现状,为后续胶粉活化再生的研究和应用提供参考。

温拌剂对脱硫胶粉改性沥青流变性能和微观结构的影响

通过动态流变剪切试验、低温弯曲梁试验、原子力显微镜和傅里叶变换红外光谱研究了两种温拌剂Sasobit和XP 32157对脱硫胶粉改性沥青(DRA)的流变性能、高低温性能、表面粗糙度及微观结构的影响,并与未添加温拌剂的DRA进行了对比。结果表明,两种温拌剂均可有效改善DRA的流变性能和高温稳定性,Sasobit的效果更好,XP 32157能够提高DRA的延度和针入度;在低温性能方面,XP32157的改善效果不佳,Sasobit则起反作用。两种温拌剂的加入均能降低DRA的表面粗糙度,其改善了胶粉与沥青的相容效果,且Sasobit的作用更明显。温拌剂对于DRA的作用主要为物理改性。

高速公路施工中废胶粉改性沥青混合料的应用

结合工程实例,论文对废橡胶粉改性沥青及混合料配合比设计进行了详细阐述,介绍了基质沥青、矿料、橡胶粉等原材料的技术指标及选择要求,并进行级配优化设计;分析了橡胶沥青混合料工程特性,结合橡胶沥青的储存稳定性进行了系统研究;重点研究了橡胶沥青混合料施工技术要点,并结合试验路段对橡胶沥青路面施工质量进行检测。

高掺量胶粉改性沥青混合料设计及性能研究

为研究砂浆填充率对高掺量胶粉改性沥青混合料性能的影响,采用捣实法和PCG旋转压实法分别测定粗集料骨架间隙率,对粗、细集料级配进行配合比设计,并研究80%,90%,100%和110%沥青砂浆填充率对混合料性能的影响。结果表明,关键筛孔9.5 mm和4.75 mm通过率分别在62.8%~70.1%之间和30%左右时,混合料高、低温性能和水稳定性较好;随着沥青砂浆填充率增大,混合料动稳定度呈现逐渐降低趋势,低温弯拉应变和疲劳寿命呈现逐渐增加趋势;与100%砂浆填充率相比,砂浆填充率80%混合料的动稳定度提高了77%,最大弯拉应变和疲劳寿命分别降低了24%和57%;而砂浆填充率110%混合料的动稳定度降低了24%,最大弯拉应变小幅度提高,疲劳寿命提高了60%。

SBS/橡胶粉改性沥青在山西省高速公路中的适用性分析

从山西省高速公路路面工程实际出发,采用数据包络分析法中的CCR模型,得出SBS/橡胶粉改性沥青混凝土的有效性指标分别为0.90、0.94,计算结果表明,橡胶粉改性剂对沥青混凝土路面的各项路用性能的改性成效更显著;通过分析市场价,SBS改性沥青的每吨综合成本较橡胶粉改性沥青高出15.4%。橡胶粉改性沥青混凝土路面在山西省高速公路路面工程中的适用性更高,建议在工程实践中结合项目实际加以推广应用。

高掺量胶粉改性沥青制备技术及应用成效

随着我国经济社会的快速发展,全国机动车保有量逐年增加,导致废旧轮胎的存量也随之激增,亟需通过资源化循环利用,提高橡胶资源回收利用率,加强生态环境保护力度。公路行业将废旧轮胎制成橡胶粉运用于公路工程的建设和养护,一方面可以大量消耗废旧轮胎,另一方面,橡胶粉作为优质的沥青改性原材料,其制成的胶粉改性沥青可以大大提高路面的综合性能。