玄武岩纤维对高模量改性沥青混合料性能影响

高模量改性沥青混合料常用于沥青路面的预防性养护及非结构性裂缝的修补,为了延长其使用寿命,进一步改善路用性能,在高模量改性沥青混合料中加入短切玄武岩纤维,并通过浸水马歇尔试验、车辙试验、小梁弯曲试验、冻融劈裂试验等来评价短切玄武岩纤维不同掺量下高模量改性沥青混合料的路用性能。试验结果表明,短切玄武岩纤维的最佳掺量为0.3%,在该掺量下,高模量改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性均有显著提升,其中动稳定度提升了58.1%,-10℃破坏弯拉应变提升了29.4%,残留稳定度提升了6.4%,冻融劈裂强度比提升了10.2%。为了进一步检测在玄武岩纤维最优掺量下高模量改性沥青磨耗层的路用性能,在福建省南平市铺装了试验段,对试验段进行相关检测后发现,纤维对高模量改性沥青磨耗层的水稳定性、平整度、抗滑性能均有着积极作用。

高黏高弹改性沥青混合料路用性能与工程应用研究

针对当前开级配超薄罩面沥青混合料耐久性不足,以及密级配抗滑性能不足等技术问题,提出可采用半开级配的CDP-10沥青混合料,并对其组成和路用性能进行了研究;采用荧光显微镜试验与傅里叶红外光谱试验,探究了高黏高弹改性沥青的改性机理;通过马歇尔试验,确定了CDP-10沥青混合料的最佳油石比;采用车辙试验评价了混合料的高温稳定性;用浸水马歇尔稳定度试验、冻融劈裂试验结果评价了混合料的水稳定性;用渗水系数试验结果评价了混合料的透水性;确定了CDP-10沥青混合料实体工程的施工工艺,并在铺筑结束后对试验段进行了质量检测。研究结果表明:高黏高弹改性沥青微观网络状结构致密均匀;用OMNIC软件量化分析了成品沥青与离析试验上下部样品在966 cm~(-1)与1 377 cm~(-1)处的峰面积,发现其未发生明显变化,改性沥青热储存稳定性较好;CDP-10沥青混合料所用级配介于开级配与密级配之间,最佳油石比为5.1%,具有良好的高温稳定性、水稳定性和透水性。在实体工程应用中,还提出了CDP-10高黏高弹沥青混合料的施工温度控制范围。试验段施工完成后经检验质量状况良好,具有优异的排水性能与抗滑性能。因此认为,CDP-10高黏高弹沥青混合料有着广泛的应用前景。

高模量剂与橡胶粉复合改性沥青应力吸收层混合料技术性能研究

针对反射裂缝在半刚性基层沥青路面和旧路加铺改造中普遍存在的问题,为提高应力吸收层材料的抗裂性、抗车辙剂抗疲劳耐久性,阻止反射裂缝的产生和发展,将橡胶粉与高模量剂进行复配,基于车辙、低温弯曲和四分点加载疲劳试验研究了PR.S和橡胶粉掺量对应力吸收层混合料高温稳定性、低温抗裂性和抗疲劳耐久性的影响并将与STRATA应力吸收层混合料进行了对比。研究结果表明,相同PR.S掺量情况下,增大橡胶粉掺量复合改性沥青旋转黏度呈二次函数关系增大,橡胶粉和PR.S掺量对复合改性沥青软化点有显著的影响,橡胶粉对PR.S改性沥青的低温性能有明显的改善作用;以软化点≥75℃,5℃延度≥20 cm,177℃黏度≤4.5 Pa·s,25℃弹性恢复率≥65%作为判别标准优选了3种不同复配方案,经室内试验和试验路验证推荐最佳复配方案为8%PR.S+20%橡胶粉。经过试验路的应用,证明了橡胶粉和高模量剂复合改性沥青混合料作为应力吸收层式沥青路面防止反射裂缝的有效途径之一,具有更广的地区适用性。

橡胶粉与高模量复合改性沥青混合料性能研究

研究了橡胶粉和高模量剂掺量对SMA混合料综合路用性能的影响,并将其与SBS改性SMA混合料进行对比,采用双因素方差分析法研究了橡胶粉和高模量剂掺量变化对复合改性沥青混合料路用性能的影响。试验结果表明,基于橡胶粉与高模量剂复配技术所生产的SMA混合料,其综合路用性能可达到甚至超过SBS改性SMA混合料,该复合方案具有较好的技术优越性。

活化胶粉类高粘弹改性沥青超薄罩面应用技术研究

为探究活化胶粉类高粘弹改性沥青混合料在超薄罩面中的适用性,采用车辙试验、小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验等对比高粘弹改性沥青和SBS改性沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳定性能,并依托G30线嘉峪关段铺筑试验段。结果表明,相较于SBS改性沥青混合料,高粘弹改性沥青混合料的高温性能提升约70%,水稳定性能提升约20%,低温性能提升约10%,可显著改善路面的服役状况。

高模量剂与橡胶粉复合改性沥青SMA混合料耐久性研究

研究了橡胶粉和高模量剂掺量对SMA混合料综合路用性能的影响,并将其与SBS改性SMA混合料进行了对比。试验结果表明,基于橡胶粉与高模量剂复配技术所生产的SMA混合料其综合路用性能可达到甚至超过SBS改性SMA混合料,经室内试验和实体工程验证,橡胶粉和高模量剂复配可充分利用各自技术性能优势,该复合方案具有较好的技术优越性,推荐适宜的橡胶粉与PRM高模量改性剂掺配比例为22%(橡胶粉湿法内掺)+0.6%(高模量剂采用干法工艺),经实体工程验证,该法具有较好的技术优越性。

TB复合高模量剂改性沥青的黏弹特性及混合料性能研究

基于DSR、MSCR、BBR试验,研究TB(Terminal Blend)复合高模量剂改性沥青的的黏弹特性,并与20%TB(胶粉)沥青、5%SBS改性沥青进行了对比分析。通过车辙试验、低温弯曲试验与疲劳试验,对比分析了TB复合高模量剂改性沥青混合料的高低温性能和疲劳特性。结果表明,掺加高模量剂能显著改善TB(胶粉)沥青的中温和高温黏弹特性,提高抗车辙因子、增大弹性恢复率、降低不可恢复蠕变柔量;增加TB胶粉掺量能降低复合改性沥青的低温PG分级;(20%、25%)TB胶粉+(6%、8%)KT-1高模量剂复合改性沥青混合料的抗车辙性能、力学性能和抗疲劳耐久性能均优于5%SBS改性沥青混合料,TB复合高模量剂改性沥青混合料适用于高温重载地区沥青路面。

高模量剂在改性沥青混合料中的技术分析与应用

目前我国公路交通行业已进入建养并重时期,随着交通量的逐年上升和交通荷载不断增大,路面变形与破损问题日益增多,本文就常规沥青混合料难以满足山西省干线公路特重、极重交通荷载而破坏严重方面展开探讨,通过对沥青路面病害分析和高模量改性沥青混合料的应用等内容进行分析和阐述,通过工程实例,以期为类似工程建设项目沥青路面施工提供一定的参考。

高模量改性沥青混合料室内试验研究

高模量改性沥青通过专门化学工艺，实现不同特性材料的反应性共混，发挥各自性能优势、削弱不利性能．得到高性能抗车辙的改性沥青。用以沥青混合料改性后．混合料具有高温抗车辙性能优异，且兼顾其它性能的特点。室内研究分析．高模量改性沥青混合料表现出相当好的高温稳定性能，而混合料低温性能没有改变。

直投式高模量改性沥青混合料的应用与适应性分析

梅平高速公路为山区高速公路,交通设计为重型交通。该高速公路从江西往梅州、潮汕地区方向大型货运车辆运输繁忙,为了解决梅平高速公路湿热环境下抗车辙、低温条件下抗开裂、重型交通下耐磨耗的问题,拟引入直投式改性技术对SBS类改性沥青进行优化应用,可在保证沥青混合料各项指标的前提下,克服普通SBS改性沥青质量不稳定、离析、易老化等问题,值得被应用与推广。

杂化纤维与高模量剂复合改性宽温域薄层罩面沥青混合料性能研究

为了满足极端气候条件下重载、渠化交通对薄层罩面沥青混合料高低温和疲劳性能的特殊要求。基于直接剪切试验优化出了复合纤维改性沥青中最佳的木质素和聚酯纤维掺配比例,同时基于车辙、低温弯曲、浸水马歇尔、冻融劈裂及四分点加载疲劳试验研究了杂化纤维及高模量剂与杂化纤维复合改性沥青混合料的路用性能和抗疲劳耐久性。研究结果表明,采用直接剪切试验峰值剪切强度确定杂化纤维组分掺配比例是合理可行的,用于复合纤维改性沥青中的最佳木质素掺配比例为0.1%,聚酯纤维的掺配比例为0.25%;复合纤维对沥青混合料高低温性能、水稳定性和抗疲劳性能产生叠加效应,复合纤维改性沥青混合料及高模量剂与杂化纤维复合改性沥青混合料的低温性能可与SBS改性沥青混合料相媲美,掺加高模量剂极大提高了杂化纤维改性沥青混合料的高温抗车辙性能和抗疲劳耐久性;掺加高模量剂后杂化纤维改性沥青的混合料路用性能更加均衡,且高温性能、水稳定性和抗疲劳性能优异,为路面薄层罩面材料改性技术提供了一种新的选择。

高模量天然沥青混合料设计及路用性能对比研究

为探究高模量天然沥青混合料的设计方法及路用性能,选取高模量天然沥青(HMB),利用修正马歇尔设计法制备了高模量天然沥青混合料BBME-13(béton bitumineux module elevé-13),分析了其马歇尔体积指标及内部结构,并对比研究了其与SBS改性沥青混合料SBSAC-13和基质沥青混合料SKAC-13的路用性能差异,最后通过试验段铺筑验证了其适用性。研究结果表明:BBME-13的油石比、稳定度和动态模量均显著高于SBSAC-13和SKAC-13;BBME-13的动稳定度、残留稳定度和冻断强度代表值分别比SBSAC-13增大32.2%、9.0%和45.5%,分别比SKAC-13增大148.3%、19.6%和93.2%;BBME-13的最大弯拉应变的代表值比SBSAC-13减小3.3%,比SKAC-13增大34.4%;BBME-13试验段路面抗渗性能优异,抗滑性和压实度等也均能满足规范要求。

SBS复合改性高模量沥青混合料路用性能试验研究

基于室内车辙试验、低温弯曲试验和冻融劈裂试验评价3种高模量沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能和水稳定性能,并与SBS改性沥青混合料进行对比分析,试验结果表明:基于SBS复合改性的高模量沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能和水稳定性能都优于SBS改性沥青,具有良好的路用性能,实际工程使用情况验证了这些结论。

低黏高弹改性沥青及其混合料性能研究

针对目前已有的超薄磨耗层技术,以保证沥青高温稳定性且大幅提高其低温抗裂性和疲劳性能为目的,自主研发一种低黏高弹改性沥青,并对其胶结料及混合料性能进行研究。试验结果表明,低黏高弹改性沥青具有高软化点、低黏度和高弹性,施工和易性良好;该沥青的PG分级为PG76-18,具有良好的高温流变性能及低温性能;低黏高弹改性沥青混合料EMC-10具有良好的高温稳定性、水稳定性,同时具有优异的低温抗裂性和疲劳性能,可用于高弹高强超薄罩面。

超薄磨耗层高黏沥青混合料设计与耐久性研究

为了探究超薄高黏改性沥青磨耗层在服役期间的耐久性能,通过设计SMA-10超薄磨耗层高黏沥青混合料,进行了试验路段铺筑和长期性能监测,并与SBS改性沥青混合料的路用性能进行了对比分析。结果表明,超薄磨耗层和普通路面的平整度、抗滑性及渗水性等路用性能随着服役时间的延长均出现下降;相比于普通路面,超薄高黏改性沥青磨耗层表现出更优的路用性能,且在服役期间路用性能下降更缓慢,具有更好的耐久性。

PE类高模量沥青混合料特性研究

利用聚乙烯(PE)添加剂和聚苯乙烯-丁二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物(SBS)掺入到70号石油沥青中,通过搅拌分散等一系列工序制备出聚合物复合改性沥青,动态扫描结果显示该沥青达到高模量沥青指标要求;采用高模量沥青按AC-20型级配制备出高模量沥青混合料,通过动态和静态模量试验、车辙试验和劈裂试验等发现:PE和SBS能够显著提高沥青混合料的动、静态模量,在高温情况下动态模量的提高极为明显,据此提出高模量沥青混合料的特性。这些特性可以验证、评价高模量沥青混合料的质量,为生产高质量的高模量沥青混合料提供技术参考;高模量沥青混合料疲劳性能比SBS沥青混合料的稍差,但强于基质沥青混合料;高模量改性沥青混合料若用于南方高温地区上、中和下面层或北方低温地区的中、下面层,其低温抗裂性能完全能满足要求,可以认为其具有优良的低温抗裂性能。

基于体积性能平衡设计方法的胶粉改性沥青TOM-10混合料的性能研究

为解决公路超薄层罩面病害和体积设计方法的不足,以胶粉和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体(SBS)改性沥青为原料制备高性能胶粉改性沥青,采用体积性能平衡设计方法,对胶粉改性沥青TOM-10混合料进行配合比设计,对胶粉改性沥青TOM-10混合料的路用性能进行分析,并与SBS改性沥青TOM-10混合料进行对比。结果表明:胶粉改性沥青的耐高、低温和耐老化性能均优于SBS改性沥青;采用体积性能平衡设计方法设计的胶粉改性沥青TOM-10混合料的动稳定度、残留稳定度、劈裂强度比和最大弯拉应变均远大于规范要求;胶粉改性沥青TOM-10混合料的高温稳定性能、抗水损害性能、低温抗裂性能和耐疲劳性能优于SBS改性沥青TOM-10混合料,胶粉的加入可以提升沥青混合料的耐久性能。

直投高模量剂与热集料干拌熔融分散性能研究

文中基于正交试验原理,提出了一套评价颗粒型高模量剂干拌熔融分散均匀性的试验方法及评价指标.该方法具有试验操作过程简单、结果可量化比较的优点.结果表明:干拌温度、拌和时间、高模量剂中心聚集程度、高模量剂掺量四个因素对高模量剂熔融分散均匀性在0.01级别上影响均为高度显著,影响程度排序为:干拌温度>拌和时间>高模量剂中心聚集程度>高模量剂掺量.直投高模量剂与热集料干拌熔融分散效果最优的组合为180℃-60 s-0.3%-50%.

超薄磨耗层用开级配小粒径透水沥青混合料的研制

超薄磨耗层是一种有效的道路预防性养护方法。现研发了一种用于超薄磨耗层用开级配、公称最大粒径为4.75 mm的透水沥青混合料,并对其力学性能、空隙率和连通空隙率以及渗水系数试验结果作了系统评价。此外,为得到准确的空隙率计算结果,提出了小粒径沥青混合料的矿料合成毛体积相对密度和沥青混合料理论最大相对密度计算方法,有利于细粒径透水沥青混合料在超薄磨耗层中的推广应用。

高性能超薄铺装沥青混合料设计和性能研究

为减少高速公路车辙和裂缝路段的养护铣刨深度,同时提高养护加铺层的使用寿命,设计和研究了一种高性能超薄铺装沥青混合料U-PAVE10。通过动稳定度试验和不同温度下的动态模量试验研究了该沥青混合料的路用性能,并运用动态模量主曲线进行预测分析。结果表明:采用复合改性技术制备的沥青制备的超薄沥青混合料动稳定度超过10000次/mm,分别是SMA-13和改性AC-13混合料动稳定度的1.6倍和1.9倍;相比SMA-13沥青混合料具有低温模量更低、高温模量更高的特点,具有更好的低温下抗裂、高温下抗车辙的综合路用性能。