高粘度基质沥青混合料高温抗剪性能试验研究

通过对高粘度基质沥青(AH-30)、重交沥青(AH-70)及SBS改性沥青混合料进行SST剪切和贯入剪切试验,对比研究了3种不同沥青混合料的高温抗剪性能.结果表明:高粘度基质沥青混合料的高温抗剪性能优于重交和改性沥青混合料,抗高温车辙能力明显,可适用于南方湿热地区沥青路面中下面层.

高粘度基质沥青混合料力学性能研究

通过对高粘度基质沥青(AH-30)、重交通沥青(AH-70)、SBS改性沥青及其混合料力学性能进行全面的对比试验研究,结果表明高粘度基质沥青混合料在抗压强度、抗压回弹模量、劈裂强度上均比普通重交通沥青有很大的提高,也比一般的改性沥青混合料要好。

生物基温拌高黏沥青及混合料性能研究

采用自主研发的生物基稳定剂与生物基温拌剂,制备了两种生物基温拌高黏沥青(HVA70、HVA105),并对其润湿特性、物理性能、微观特性与流变性能进行了对比分析;在此基础上,在不同的降温幅度下制备了高黏沥青混合料,以空隙率为指标分析了混合料的合理降温幅度;最后,通过路用性能测试验证了生物基温拌高黏沥青混合料的性能优势。结果表明:与HVA0相比,在相同温度下,生物基温拌高黏沥青具有更小的接触角,能更好的与集料裹附,实现更好的铺展与润湿作用;生物基温拌高黏沥青相容性更佳,且温拌剂与其它组分之间能够发生反应;生物基温拌高黏沥青具有更好的低温抗裂性、施工和易性、抗永久变形能力;以HVA70和HVA105为胶结料降温幅度分别达20℃和30℃的前提下仍具有更优的高、低温和抗水损害性能。

基于生物基和石油基再生剂的高RAP掺量热拌沥青混合料开裂敏感性评价

再生沥青混合料(RAP)中重度老化的沥青结合料可能导致热拌沥青混凝土(HMA)的抗裂性能下降,使用再生剂可以减轻老化沥青结合料劲度的影响。通过在中低温下进行半圆弯曲试验和OT(Overlay Test)试验评定了沥青混合料的开裂敏感性,分析了生物基和石油基再生剂对RAP掺量为15%~30%热拌沥青混凝土的抗裂性能的影响。结果显示:相比于石油基再生剂(35%),使用较少量的生物基再生剂(占RAP结合料重量的15%)就可以使RAP结合料性能满足要求;虽然掺RAP的混合料性能不能恢复到对照组的水平,但使用再生剂可使低RAP掺量混合料的抗裂性能从93%提升到112%,对于高RAP掺量的混合料,抗裂性能从56%提升到144%;石油基再生剂对老化的影响较小,且在长期老化的混合料中表现出更好的抗开裂性能,但再生剂可能对混合料的抗车辙和抗开裂性能造成不利影响,应限制其最大掺量。

复合改性硬质沥青混合料高温性能研究

单一的沥青路面已经无法满足高温环境下的重载要求,为了进一步提升我国重载道路的高温稳定性,相关研究人员应综合考虑高温、行车荷载及路面材料等复杂因素,开展相应的复合改性硬质沥青混合料研究,以提升路面高温稳定性。基于此,文章以SBS改性沥青为基础,针对夏季高温地区路面需求,运用AC-20沥青混合料进行改良。通过引入高模量剂、湖沥青、岩沥青的复合改性试验,成功合成了三种高性能复合改性硬质沥青及混合料。研究显示,这些复合改性硬质沥青在高温条件下展现出卓越性能,具备优良的抗变形和抗软化能力,特别适用于夏炎热区路面。此发现为在我国炎炎夏季广泛应用复合改性硬质沥青混合料奠定了坚实基础,为改善路面性能、延长路面使用寿命提供了新的路径,同时为夏季高温地区道路工程提供了创新性解决方案,标志着我国沥青技术在复合改性领域的重要突破。

盐蚀环境对尾矿渣基沥青混合料路用性能劣化的影响

铁尾矿渣大量堆存会对生态环境造成严重污染,将铁尾矿作为骨料用于沥青路面建设对于实现固废资源回收利用、减少环境污染具有重要意义。为探索铁尾矿渣在高盐高湿地区沥青路面中应用的可行性,对铁尾矿渣物化特性进行测试分析,并开展车辙试验、三点弯曲试验、半圆弯曲试验和冻融劈裂试验等系统研究铁尾矿渣沥青混合料在盐蚀环境下的路用性能。结果表明:铁尾矿渣主要化学成分为二氧化硅,属于典型酸性集料。与干燥条件相比,水存在会导致由酸性铁尾矿渣组成的沥青混合料的抗水损害性能显著降低,盐蚀环境会进一步恶化其水稳定性,进而造成其抗疲劳性能与低温抗裂性能劣化。据此提出一系列措施以改善铁尾矿渣沥青混合料的水稳定性,综合发现在沥青中添加一定量的非胺类抗剥落剂或硅烷偶联剂,铁尾矿渣沥青混合料抵御盐蚀的性能会得到显著提升。

高粘度基质沥青及混合料试验的思考

沥青路面和以往的水泥路面相比,其优势在于拥有很好的行车舒适性以及建设速度快以及维修便捷等等,沥青这种结构的路面已经得到了极大的应用。基于我国疆土辽阔和气候多样性以及交通条件较为复杂等等诸多因素导致了沥青路面在运营的时候会遭受不同程度的地质等的破坏,在南方地区的气候条件大多为湿热状态,对沥青路面就会产生比较严重的沥青混合料里面的高温稳定性以及水损坏病害。所以我们就要对沥青路里面的高温稳定性与抗水损害能力加以提高,这将是我们必须去解决的一个极为重要的问题。

基质沥青对花岗岩改性沥青混合料动态模量与相位角的影响

为充分利用福建本地储量丰富的花岗岩,降低工程造价,为沥青路面设计提供动态参数,采用花岗岩改性沥青混合料,选择3种品牌基质沥青与花岗岩骨料分别制作AC-16C改性沥青混合料,进行动态模量和动稳定度试验,分析在不同温度和不同加载频率综合作用下改性沥青混合料的动态模量与相位角的变化规律。试验结果表明:随温度的升高和加载频率的减小,3种品牌基质沥青AC-16C改性沥青混合料的动态模量均逐渐减小;相位角的变化规律随温度变化较复杂,高硫沥青品牌的基质沥青AC-16C改性沥青混合料在高温低频时动态模量相对较大,相位角相对较小。试验结果可用于预测和分析不同温度与加载频率条件下的沥青路面行为特征,为沥青路面设计提供参考。

多裂缝形式下沥青混合料梁裂缝扩展研究

采用接近实际路面受力形式的平面支撑方式,对从参考标准高速公路搅拌、摊铺、碾压方式形成的沥青混凝土路面切割下的沥青混合料梁试件,开展表面、底部裂缝共存形式下路面面层裂缝扩展模拟,以期研究沥青路面面层顶部、底部裂缝共存形式下的裂缝扩展行为;针对沥青混凝土路面为包含沥青基质、骨料、空隙等的多相复合材料特点,基于ABAQUS平台建立沥青混合料梁细观异质模型,探讨了该模型下裂缝偏离跨中不同距离下裂缝扩展行为。在此基础上,进一步对复合小梁均质、细观异质模型偏裂缝形式下裂缝扩展过程中应力分布进行了对比分析,得出两者应力状态存在明显的不同,均质模型应力分布总体较均匀、突变不明显;细观异质模型则刚好相反,应力分布极不均匀,骨料周边应力突变较明显。两种模型对比而言,细观异质模型能够更好地解释试验过程中梁裂缝扩展沿着骨料周边进行,并且试验过程中骨料周边出现多裂纹的现象。梁细观异质模型数值模拟为建立更准确的路面裂缝扩展模型提供了参考。

基于耗散能方法评价硬质沥青混合料抗疲劳性能

为了评价硬质沥青混合料的抗疲劳性能,结合实体工程对硬质沥青混合料SAC25-30#和改性沥青混合料SAC16-SBS进行了室内四点弯曲疲劳对比试验.选用应变和应力2种控制模式,在不同温度下综合测试了2种沥青混合料的抗疲劳性能,采用累计耗散能指标(Wf)分析了其在不同温度下的能量变化趋势,发现不同材料的黏弹特性和刚度差异对其耗散能均有影响,进而引入累计耗散能-极限比指标(WfR),并对Wf进行了修正.结果表明:在应力控制模式下,硬质沥青混合料在20,5℃时均具有较好的抗疲劳性能,而在应变控制模式下,由于硬质沥青混合料延展性不足,其在不同温度下的抗疲劳性能均劣于改性沥青混合料;能量法可以统一不同控制模式,20℃时硬质沥青混合料的WfR随疲劳寿命增加的幅度明显小于改性沥青混合料,说明其抗疲劳性能更优,而在5℃时硬质沥青混合料的WfR曲线明显位于改性沥青混合料上方,说明随着温度的降低其疲劳性能有明显减弱趋势.WfR指标可为评价硬质沥青混合料抗疲劳性能提供一定的参考.

基质沥青种类对高韧性环氧沥青混合料性能影响分析

采用5种不同种类的70#基质沥青,在相同条件下制备高韧性环氧沥青及其混合料,考察基质沥青种类对高韧性环氧沥青混合料路用性能的影响。结果表明,5种高韧性环氧沥青混合料的马歇尔稳定度均达到50 kN以上,劈裂抗拉强度均大于2.8 MPa,70℃动稳定度均达到30000次/mm以上,-10℃低温抗拉应变均在5000με以上,残留稳定度和冻融劈裂强度比均在90%以上,600με微应变四点弯曲疲劳寿命均大于100万次。高韧性环氧沥青混合料具有出色的路用性能,其性能更多地由树脂的性能决定,而基质沥青的性能影响较小。高韧性环氧沥青对基质沥青的种类具有较强的普适性,工程应用局限性较小。

高粘度硬沥青混合料路用性能研究

文章对高粘度硬沥青混合料路用性能进行了研究,通过室内试验对高粘度硬沥青(AH-30)、重交通沥青(AH-70)和SBS改性沥青混合料路用性能进行全面的对比试验,结果表明,高粘度硬沥青具有粘稠度大、针入度小的基本特点,其混合料具有高强度、高模量、优异的高温稳定性、水稳性及抗疲劳性能,可应用于南方湿热地区沥青路面的中下面层,从而大大提高沥青路面的使用性能和使用寿命。

基于矿料最紧密状态的硬质沥青混合料材料组成设计及工程应用

采用旋转压实成型方法研究ATB—25型硬质沥青混合料材料组成设计,提出矿料最紧密状态时对应的油石比为最佳油石比;采用车辙试验仪和万能材料试验机UTM—100评价其高温抗变形性能、低温抗裂性能、水稳定性能和疲劳性能。北京市长安街公交车道停车港湾路面实践检验表明其效果良好,值得进一步推广使用。

沥青性质对排水性沥青混合料性能的影响

对三种空隙率相同,但沥青结合料不同的排水性沥青混合料及一种密级配沥青混合料AC-16-Ⅰ进行了性能试验。发现随着沥青60℃粘度的提高,排水性沥青混合料的抗压强度、劈裂强度、抗弯拉强度明显增大,动稳定度、水稳定性和低温性能显著提高,但透水能力、抗滑性能变化不大;同时排水性沥青混合料的各项强度指标均低于密级配沥青混合料。结果表明沥青的60℃粘度是影响排水性沥青混合料路用性能的关键指标,应选用高粘度的改性沥青作为排水性沥青混合料的粘结料。

外掺木质素基聚氨酯对沥青与改性沥青混合料性能影响分析

为了探究外掺木质素基聚氨酯与沥青、改性沥青混合料各性能之间的关系,设计对比试验。选定4类外掺比例分别为5.0%、10.0%、15.0%、20.0%,各对比试验组进行相应试验,选取相应评价指标对比分析。最后得到如下结论:外掺木质素基聚氨酯可有效提升基质沥青的高低温性能(L-PU外掺比例控制在一定范围内),同时能够使改性沥青混合料路用性能得到有效提升。

基质沥青与SBS改性沥青对AC-20混合料最佳油石比差异

基质沥青混合料和SBS改性沥青混合料在相同级配下的最佳油石比是有一定差异的,但这种差异程度并没有直观的体现出来。本文通过几组不同的级配对基质沥青混合料和SBS改性沥青混合料的最佳油石比差异进行直观呈现,并对其相差程度提出大概的范围,为以后对沥青混合料的研究提供参考。

轻质环氧沥青混合料性能试验研究

选取碎石型和圆型两种类型陶粒,对其主要性能指标进行测试,然后对以不同质量替代率替代玄武岩集料的碎石型陶粒和圆型陶粒轻质环氧沥青混合料使用性能进行了研究,通过强度、抗车辙性能、水稳定性试验,确定了陶粒种类和替代率对轻质环氧沥青混合料性能的影响程度,推荐替代率为70%(质量分数)的圆型陶粒轻质环氧沥青混合料作为超长跨径桥梁和特殊结构桥梁(如开启桥等)钢桥面铺装的材料.

硬质沥青对基质沥青及混合料性能影响研究

硬质沥青材料具有良好的高温性能,将其以外掺改性剂的形式加入到基质沥青及混合料中则有望提升材料性能。研究中考察了0~40%硬质沥青掺量下复合沥青及混合料的性能特性。结果表明:随硬质沥青掺量增加,复合沥青软化点升高、延度下降,体系黏度增加,施工温度升高;复合沥青混合料高温性能随硬质沥青掺量增加而不断提升,复合沥青混合料低温性能和水稳定性存在最优值。综合看来,32%硬质沥青掺量下复合沥青混合料性能最佳。

短切PAN基碳纤维导电沥青混合料性能试验研究

为了确定碳纤维导电沥青混合料的合理碳纤维掺量,选用短切聚丙烯腈(PAN)基碳纤维作为导电相材料,通过大量室内试验分析了碳纤维掺量对导电沥青混合料AC-13C的马歇尔性能和导电性能的影响,并验证了其路用性能。结果显示,相同油石比下,随着碳纤维掺量的增加,导电沥青混合料的毛体积密度、沥青饱和度和马歇尔稳定度呈先增后减的变化趋势,空隙率和矿料间隙率呈先减后增的变化关系,而流值一直增大。通过对碳纤维掺量不同范围的沥青混合料分别采用AC、调整和SMA的技术标准,确定了合理的最佳油石比,且最佳油石比与碳纤维掺量之间呈良好的半对数相关关系。同时,在最佳油石比下,导电沥青混合料电阻率的对数与碳纤维掺量之间呈良好的幂函数关系,且0.1%碳纤维掺量的沥青混合料的各项路用性能指标均达到气候条件要求高的改性沥青混合料和SMA的技术要求。因此,适宜的碳纤维掺量对导电沥青混合料可起到优良的增强作用,并形成稳定的导电网络,综合各项性能和导电发热的技术要求,建议碳纤维的适宜掺量取0.1%。

硬质沥青混合料动态间接拉伸试验研究

基于动态测定方法确定的沥青混合料的参数能真实反映沥青混合料对运动车辆荷载的响应,并能正确表现沥青混合料本身的粘弹性性质等优点,利用英国Cooper NU—14多功能沥青材料试验机测定了30#硬质沥青混合料的动态间接拉伸劲度模量,对试验结果进行了二元方差分析及非线性拟合,分析了级配、油石比、结合料类型和试验温度对动态间接拉伸试验的影响。结果表明:30#硬质沥青混合料具有很高的动态间接拉伸劲度模量,用于沥青路面的下面层可减小其底面的拉应变;级配、油石比、试验温度和沥青针入度均对沥青混合料的动态间接拉伸劲度模量有显著的影响。