高黏改性乳化沥青粘结层力学性能研究

相比于传统磨耗层技术,超薄磨耗层技术具备施工便捷、经济耐久、平顺静音等优势,目前被广泛应用于公路预防性养护工程和道路品质提升工程当中;但因为其厚度较薄,在车辆荷载作用下发生层间滑移的风险相对较高,故对其黏层体系的性能和耐久性提出了更高的要求。针对这一问题,选取三种黏层材料——高黏改性乳化沥青、Nova-B改性乳化沥青、PC-3乳化沥青和2类下承层界面——GAC-16沥青混凝土和水泥混凝土面板作为研究对象,通过制备复合式超薄试件并开展层间剪切疲劳试验和层间拉拔疲劳试验,结合实际工程应用效果验证,研究黏层材料种类、温度和荷载对黏层的力学性能的影响。

高分子聚合物高黏改性乳化沥青的制备与性能研究

采用不同质量分数的高分子树脂制备了聚合物改性乳化沥青A(动力黏度低于20000 Pa·s)和高分子聚合物高黏改性乳化沥青(动力黏度大于20000 Pa·s),对乳化沥青蒸发残留物的针入度、延度、软化点和动力黏度进行了试验分析,同时还采用了另外2种自制的聚合物改性乳化沥青B和基质乳化沥青进行层间剪切和直接拉拔试验,测试不同类型乳化沥青的粘结性能和抗剪强度。结果表明,高分子聚合物高黏改性乳化沥青物理性能优于聚合物改性乳化沥青;上述3种类型乳化沥青蒸发残留物的三大指标均低于乳化前,均呈现不同程度的降低;在抗剪和粘结强度方面,高分子聚合物高黏改性乳化沥青明显高于其他类型乳化沥青,但在储存稳定性方面低于其他类型的乳化沥青。

乳化条件对高黏改性乳化沥青储存稳定性的影响

考察了制备工艺(乳化温度和磨出口压力)、乳化剂用量和改性沥青中SBS含量对高黏改性乳化沥青储存稳定性的影响。通过激光粒度仪测定高黏改性乳化沥青平均粒径,探讨高黏改性乳化沥青平均粒径与其储存稳定性的相关性。结果表明:高黏改性乳化沥青的储存稳定性数值随乳化温度的升高和改性沥青中SBS含量的增加均呈先降低后增加趋势,随胶体磨出口压力和乳化剂用量的增加均呈先降低后趋于变缓趋势;高黏改性乳化沥青的储存稳定性数值与其平均粒径呈正相关。在优化工艺条件下,即SBS改性沥青温度为165℃、乳化剂溶液温度为55℃、磨出口压力为0.2MPa、乳化剂用量为0.4%及改性沥青中SBS含量为3.2%时,制备出的高黏改性乳化沥青已成功应用在2014年和2016年的西长安街大修工程中。

基于层间粘结的高黏改性乳化沥青性能评价及应用

针对沥青路面层间粘结问题,以北京地区养护大修工程为依托,对研制的基于SBS改性沥青的高黏改性乳化沥青的层间粘结性能进行了评价,并与目前常用的PCR改性乳化沥青、PC-3乳化沥青及无粘层油情况进行了对比。结果表明:四种粘层材料的剪切强度、剪切强度比及拉拔强度大小顺序均为:高黏改性乳化沥青>PCR改性乳化沥青>PC-3乳化沥青>无粘层油;随乳化沥青用量增加,层间剪切强度均呈先增大后减小的变化趋势;拉拔强度和剪切强度均随温度升高呈快速减小趋势;高黏改性乳化沥青抗剪切强度在高温时接近混合料自身强度,具有良好的层间粘结性能。高黏改性乳化沥青已被成功应用在西长安街大修、三环路大修、石担路预防性养护等工程中,效果良好。

超黏磨耗层专用高黏改性乳化沥青指标与材料开发研究

在当今的经济不断发展之中,科学技术也得到了不断的发展,超黏磨耗层技术就是当今一种新型的技术,这一技术在沥青路面的养护工程之中有着良好的应用效果,并且近年来也开始逐渐试验或应用于我国的一些地区。随着这一技术在我国的试验和应用,越来越多的人开始对这一技术加以关注,尤其是对于超黏耗损层技术应用之中,专用的高黏改性乳化沥青的指标以及相关材料的开发更是得到高度的重视。基于这一情况,对此进行研究,希望本次的研究可以对这一技术在我国的良好应用与发展提供一定的参考价值。

高黏高弹改性乳化沥青性能评价及超黏磨耗层应用研究

为提高预防性养护磨耗层与原路面的黏结能力及使用耐久性,制备高黏高弹改性乳化沥青用于预防性养护磨耗层,同时研究适用于预防性养护磨耗层的矿料级配。试验结果表明,添加4.5%SBS+1.0%增黏剂的高黏高弹改性乳化沥青的软化点达88℃,延度为57 cm,拉拔黏结强度为1.3 MPa,其路用性能优于传统改性乳化沥青。采用冷拌冷铺施工工艺铺筑超黏磨耗层进行性能验证,通车6个月后的检测结果表明超黏磨耗层与下承层黏结牢固无脱落,平整度和抗滑性能良好。

高黏乳化沥青微表处性能及其在养护工程中的应用

针对SBR改性乳化沥青抗高温变形能力较差的问题,研制了SBS高黏改性乳化沥青,开发了高黏乳化沥青微表处,其耐磨耗性能、水稳定性能与SBR改性乳化沥青微表处基本相当,但抗车辙性能明显优于SBR改性乳化沥青微表处。将高黏乳化沥青微表处用于沪渝高速鄂西段养护工程,有效解决了路面抗滑性不足的问题,提高了道路行驶安全性,同时具有良好的抗车辙、封水性能。

超黏磨耗层在高速公路预防性养护中的应用

分析超黏磨耗层的材料组成及材料性能要求,介绍超黏磨耗层混合料配合比设计方法;结合沪昆(上海—昆明)高速公路抗滑不足路段路面养护对超黏磨耗层的应用情况,分析超黏磨耗层的抗反射裂缝能力和抗滑、封水、平整度等路用性能。结果表明,超黏磨耗层的蒸发残留物软化点、25℃弹性恢复、5℃延度、60℃动力黏度、黏结强度远高于规范要求,能保证路面质量及耐久性;超黏磨耗层具有较强的抗反射裂缝能力、良好的抗滑性能、优异的封水能力。

基于层间抗剪性能的黏层材料研究

针对普通乳化沥青层间黏结材料使用性能差的问题,采用直接剪切试验和直接剪切疲劳试验,对比分析了自主研发的一种高黏改性乳化沥青和工程常用的三种粘层材料的层间抗剪性能。结果表明,自主研发的高黏改性乳化沥青具有较高的抗剪强度,剪切疲劳寿命明显大于其他乳化沥青,是性能优良的层间粘结材料。