高模量添加剂沥青混合料在城市道路中的应用

主要阐述了高模量添加剂沥青混合料的配合比设计、混合料的生产、摊铺、碾压,充分验证了它具有良好的抗车辙性能,在城市快速路的建设中有极为广阔的发展前景.

添加剂型高模量沥青混合料性能试验对比研究

针对干线沥青路面在重载交通条件下的早期损坏问题,本文选用3种不同类型的高模量剂,分别在其最佳掺量下配制高模量改性沥青,对3种沥青胶结料及SBS改性沥青的技术指标进行试验对比分析,并在此基础上进行沥青混合料的配合比设计,最终实现对高模量沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、动态模量等路用性能评价。

基于高掺量RAP的高模量再生沥青混合料性能试验研究

高模量沥青混合料(high modulus asphalt mixture, HMAM)因具有良好的综合性能,被运用于重载路面中。沥青路面回收料(reclaimed asphalt pavement, RAP)是路面维修养护过程中铣刨出的废旧材料。对掺加硬质沥青颗粒制备成的高模量沥青混合料,以及向高模量沥青混合料中掺加RAP重新拌和成的高模量再生沥青混合料的复数模量、高温稳定性、低温稳定性、水稳定性和疲劳性能进行测试,试验结果表明,基于高掺量RAP的高模量再生沥青混合料表现出较好的高温抗车辙性能、低温抗裂性能、抗水损害性能以及疲劳性能。

纤维增强高模量沥青混合料的路用性能表征与机理研究

高模量沥青混合料具有优异的高温和抗疲劳性能,但低温性能有待提升。为此,采用聚酯纤维与玄武岩纤维对高模量沥青混合料的路用性能进行提升。通过单掺和复掺2种方式,制备不同纤维含量的沥青混合料,利用车辙试验、低温弯曲试验和半圆疲劳试验对其路用性能进行分析,并通过沥青胶浆的多应力重复蠕变恢复试验、弯曲梁流变试验和低温小梁断面的扫描电子显微镜微观表征揭示纤维在沥青胶浆中的作用机理。研究结果表明:复掺纤维可以显著提升高模量沥青混合料的动稳定度、低温破坏应变与疲劳寿命,在玄武岩纤维与聚酯纤维质量比为1:2的条件下,高模量沥青混合料的动稳定度、低温破坏应变和疲劳寿命(应力比为0.4时)分别提高61.7%、49.2%和200.0%,高模量沥青胶浆的不可恢复蠕变柔量(应力为3.2 kPa时)降低63.0%,蠕变速率(-12℃时)提高9.0%。复掺纤维的方式可以充分发挥玄武岩纤维刚性与聚酯纤维柔性的特点,牢固的纤维网络能够有效传递并分散沥青混合料的内部应力。因此,推荐采用复掺玄武岩纤维和聚酯纤维优化高模量沥青混合料的性能。

芳纶纤维对高模量沥青混合料耐久性的影响

为了提高高模量沥青路面的耐久性,借助车辙试验、浸水劈裂试验和四点弯曲试验研究了芳纶纤维对高模量沥青混合料性能的影响。结果显示:掺加芳纶纤维后,沥青混合料的空隙率提高,进而对混合料高温性能和水稳定性造成负面影响;纤维的吸附和加筋作用增大了沥青混合料的抗拉强度,抗拉性能至少提升20%;疲劳损伤值分析表明,芳纶纤维的添加对沥青混合料的抗疲劳性有积极影响。

高模量树脂改性沥青混合料的性能研究

将高模量树脂添加到沥青混合料中,制备高模量树脂改性沥青,通过对试样的车辙试验、小梁弯曲试验、冻融劈裂试验、浸水马歇尔以及疲劳试验的研究,讨论2种不同掺量的高模量树脂对沥青混合料性能的影响。结果表明:随着高模量剂掺量的增加,当高模量剂的掺量为0.6%时,沥青混合料的车辙性能和抗水损害能力表现出更优越的效果。这是因为高模量树脂的加入使沥青混合料的整体结构更加紧凑,矿粉、集料与沥青间的胶结更紧密,增强了路面的弹性模量和抗剪切性能,防止路面受到水分侵蚀而产生龟裂、脱落等损害,从而增强了路面的耐水性能和抗车辙性能。

高模量低标号沥青混合料的设计及应用

针对高速公路的车辙问题,运用硬质沥青技术开发一种综合性能优异的高模量沥青混合料,并对其路用性能指标展开研究。结果表明:采用低标号沥青胶结料可以获得耐久性高模量沥青混合料;采用低标号沥青的混合料在显著提高其高温性能的同时,其低温性能、抗水损害性能没有降低,能够满足路面设计及施工的各项指标要求;高模量沥青路面实体工程的铺筑与现场检测,进一步验证了高模量沥青混合料具有较好的抗变形能力和高温稳定性,同时也可取得较高的经济效益和社会效益。

高模量沥青混合料疲劳自愈合性能研究

为研究高模量沥青混合料自愈合性能的影响因素,文章通过四点弯曲疲劳试验,得到归一化劲度次数积所对应的模量和疲劳寿命,研究在不同沥青用量、空隙率、愈合温度和愈合时间下高模量沥青混合料的劲度模量恢复率和疲劳寿命恢复率。结果表明,疲劳寿命恢复率随沥青用量和自愈合时间的增加而增加,空隙率为3.5%、自愈合温度为60℃时疲劳寿命恢复率达到极大值。沥青用量、空隙率和自愈合温度对劲度模量恢复率的影响都存在最佳点,劲度模量恢复率随愈合时间呈指数增加。

低标号高模量剂在沥青混合料中的应用

通过高温车辙试验、低温小梁试验、冻融劈裂试验和动态模量试验,研究低标号高模量剂与集料的拌和温度及拌和时间对高模量沥青混合料的动态模量和路用性能的影响。研究结果表明:拌和温度升高,有利于提高低标号高模量剂的改性效果,但存在最佳的温度区间,180~190℃时,高模量沥青混合料的各项性能满足技术指标,温度高于190℃,高模量沥青混合料的性能衰减过快;拌和时间延长,可以提高低标号高模量剂与集料的拌和效果,但时间过长,沥青容易发生老化,影响高模量沥青混合料的性能,推荐低标号高模量剂与集料的拌和时间为15 s。

复掺高模量剂及玄武岩纤维对沥青混合料性能的影响研究

为延长路面的使用寿命,文章通过掺入高模量改性剂(HM)和玄武岩纤维(BF)对混合料性能进行改善,选用AC-20级配进行HM和BF对混合料整体性能影响的试验研究,并基于扫描电镜(SEM)分析HM和BF对混合料性能的增强机理。结果表明:复掺HM和BF后,沥青混合料最佳油石比提升了0.3%,沥青混合料整体性能提升,MS0提高了1.0%,TSR提高了3.9%,DS提高了约7.1倍,最大弯拉应变提高了2.3%,疲劳寿命提高了8.9倍;利用SEM观察到HM能充分熔融,与沥青形成新的聚合物,增加混合料界面粘结力,BF能均匀分散在混合料体系中,形成空间网状结构,起加筋、桥接作用,承担、分散混合料内部应力。

一种高模量沥青混合料添加剂及其制备方法

由上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司申请的专利（公开号CN 103773006A,公开日期2014-05-07）＂一种高模量沥青混合料添加剂及其制备方法＂,涉及的高模量沥青混合料添加剂配方为：改性主剂（废旧聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的一种或几种的混合物）100,

不同添加剂下高模量沥青混合料路用性能研究

针对车辙病害日益严重、国内现有高模量沥青添加剂良莠不齐的现状,选用PR Module和PR PLASTS这2种不同的高模量添加剂,制备相应的沥青混合料试件进行道路性能试验,并与普通沥青混合料的试验结果进行比较分析,研究不同类型高模量添加剂对沥青混合料路用性能的影响。试验结果表明:高模量添加剂可在不影响沥青混合料低温抗裂性的基础上,显著提高其高温稳定性能;沥青在高模量添加剂作用下的高黏度对混合料的水稳定性和疲劳性能有一定的改善,PR PLASTS添加剂效果更加显著。

高模量沥青混合料添加剂性能比对研究

车辙是沥青路面早期破坏的主要形式,在近年来的应用研究中,PR Plast Module添加剂能够显著提高混合料以及沥青路面的抗车辙性能。通过对PR Plast Module和国产的3种添加剂进行性能对比试验研究,结果表明国产添加剂可以替代PR产品。

高模量沥青添加剂对混合料路用性能的影响

以某新建高速公路工程为依托,针对该公路所在地区特殊的环境条件及重载交通运行量大等客观实际,选取法国产PR Module和PR SPLAST功能型高模量添加剂进行了沥青混合料试件制备,并开展高模量沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性、水稳性、抗疲劳性能等的试验,以研究不同类型添加剂对沥青混合料路用性能的影响。结果表明,高模量添加剂可在不影响普通沥青混合料低温性能的基础上提升其高温稳定性、抗水损性和抗疲劳性能,且PR SPLAST功能型高模量添加剂的改善效果较为显著。

不同添加剂下的高模量沥青混合料性能研究

以法国沥青混合料配合比设计方法为依据,将中国和法国级配进行对比,最终通过性能试验来综合评价各种添加剂的性能指标。结果表明,外国设计方法中的高模量混合料EME2具有较好的路用性能,对于高模量沥青混合料,国内产品添加剂是可以满足其技术要求的,并且可以应用于以后的EME2混合料中。

高模量沥青混合料添加剂性能的试验分析

首先介绍了车辙的危害和解决沥青路面车辙问题的方法,随后分析了提高沥青混合料模量的对策。并采取措施对高模量沥青混合料添加剂性能进行试验,介绍试验材料、试验仪器和试验设计,分析试验结果。试验结果表明:高模量沥青混合料添加剂能提高沥青材料的抗变形能力,增强混合料的劲度模量,提升基质沥青混合料的高温抗变形能力。

高模量沥青混合料添加剂在沥青路面车辙处理中的应用

针对G105一级公路菏泽单县段沥青混凝土路面出现的车辙病害进行调查分析,通过在沥青混合料中加入0.5%的SJML-Ⅲ高模量沥青混合料添加剂粉状粒料,显著提高了沥青混合料的模量、高温稳定性(抗车辙能力)和水稳定性。

基于BP神经网络算法的高模量混合料HMM-13级配优化设计研究

空隙率是高模量混合料HMM-13配合比设计中重要指标。通过成型不同配合比条件下的高模量混合料旋转压实试件,测试高模量混合料的空隙率,以关键筛孔尺寸为13.2 mm(K_(1))、4.75 mm(K_(2))、2.36 mm(K_(3))、0.075 mm(K_(4))的通过率及综合油石比(O/S)作为输入参数,空隙率(V)作为输出参数,采用双隐含层BP神经网络算法,建立了高模量混合料HMM-13体积指标预测模型,进行了关键筛孔通过率对旋转压实试件空隙率的敏感性研究。研究结果表明,建立的模型误差小于1%,泛化能力强,可用于高模量混合料体积指标的预测;当90%<K_(1)<93%,45%<K_(2)<50%,25%<K_(3)<34%,6.6%<K_(4)<6.9%,O/S≥5.2%时,可满足混合料空隙率1.5%~2.5%要求。

高模量沥青混合料在重载交通条件下的应用

针对重载交通高速公路常见的疲劳裂缝和水损害问题,引入高模量沥青混合料来减小沥青混合料在荷载作用下的应变,增强沥青混合料的抗疲劳性能。通过应力、应变等指标分析,研究高模量沥青混合料在不同路面结构中的适用层位。结合江淮地区气候降雨特点,推荐适用于重载交通下的倒装式高模量沥青路面结构。试验段通车4年以来,路面使用状况良好,路面开裂、车辙、坑槽等病害较常规路段减少2/3,具有显著的经济和社会效益。

HMB高模量天然改性沥青混合料动态模量研究

为探究高模量天然改性沥青混合料的动态模量及其主曲线的变化规律,以高模量天然沥青(HMB)为沥青胶结料,制备EME20、AC20两种不同级配的沥青混合料,使用SPT简单性能仪,在不同温度和频率下对两种不同级配沥青混合料的动态模量进行检测,分析了温度和频率对沥青混合料动态模量的影响;基于时温等效原理,通过非线性最小二乘法拟合得到高模量沥青混合料的主曲线方程。结果表明:在同一温度下,沥青混合料动态模量随荷载频率的增加而提高,在同一频率下,沥青混合料的动态模量随着温度的升高而降低;通过试验测得两种不同级配沥青混合料的动态模量,再应用所得动态模量数据拟合出动态模量主曲线,算出不同温度下的移位因子,得出的动态模量主曲线方程,对其不同温度下的动态模量进行分析,预测分析出EME-20级配沥青混合料的高低温性能要优于AC-20级配沥青混合料。