基于加速加载试验的青川岩改沥青混合料疲劳性能研究

为评价青川岩改沥青混合料疲劳性能,该文设计了基于比例尺为1∶3的路面加速加载试验系统的动轮载三点弯曲加载疲劳试验装置,对双层沥青混合料复合车辙试件进行轮胎碾压下的三点弯曲重复加载疲劳试验,结合沥青混合料小梁试件MTS弯曲疲劳试验,评价青川岩改沥青及复合改性沥青等对沥青混合料疲劳性能的改善效果。结果表明:青川岩改沥青提高了沥青混合料承受重复弯拉荷载的能力,改善了沥青混合料的抗疲劳性能,其抗疲劳性能优于青川岩沥青与SBS复合改性沥青、SBS改性沥青和基质沥青;基于比例尺为1∶3的路面加速加载试验的动轮载三点弯曲重复加载疲劳试验,能更真实地模拟现场路面轮载作用,减少了小梁试件尺寸效应对疲劳寿命的影响,再现了轮载作用下路面结构的受力状况。

天然岩沥青对沥青路用性能的影响研究

采用布敦岩沥青及国产青川岩沥青分别对基质沥青进行改性,应用动态剪切流变试验、低温弯曲梁流变试验及旋转薄膜老化试验,全面研究岩沥青类型及掺量对沥青的高温流变性能、低温流变性能和抗老化性等路用性能的影响。试验结果表明:岩沥青的掺加对基质沥青的路用性能具有良好的改善作用;对于不同类型岩沥青,沥青的高温流变性能均随着岩沥青掺量的不断增大而不断改善,低温流变性能则略有降低,抗老化性能不断增强;在相同岩沥青掺量条件下,国产青川岩沥青对沥青的高温性能、低温性能及抗老化性能等路用性能的改善效果均优于布敦岩沥青。

青川岩沥青改性沥青及其混合料技术性能研究

为了探究青川岩沥青对改性沥青及其混合料性能的影响,对掺量为6%、8%、10%、12%的改性沥青及基质沥青分别进行动态剪切流变试验和重复蠕变试验,由此确定青川岩沥青的最佳掺量,并对最佳掺量的青川岩沥青改性沥青混合料与基质沥青混合料进行路用性能试验研究.结果表明:掺量为8%时,改性沥青的综合性能最佳;岩沥青的添加可有效改善沥青混合料的高温稳定性能、水稳定性能,但对低温抗裂性能的影响,还需通过进一步的试验研究加以验证.

青川岩改性沥青制备工艺优化

国产青川岩沥青可以作为改性剂制备改性沥青。为着重研究青川岩改性沥青的制备工艺,以中海70~#基质沥青为研究对象,研究不同掺量时青川岩改性沥青性能的优劣,确定其最佳掺量;并基于正交试验对最佳掺量下青川岩沥青改性沥青的制备工艺进行优化。试验结果表明:掺加7.5%青川岩沥青制备的改性沥青性能最佳,在其制备过程中应着重考虑剪切时间的影响,控制发育温度、发育时间、剪切温度、剪切时间分别为160℃、60 min、180℃、60 min时可获得综合性能最佳的青川岩改性沥青。

浇注式岩沥青改性硬质沥青的基本性能试验研究

进行浇注式岩沥青改性硬质沥青胶结材料基本性能试验研究。对针入度、延度、软化点和质量损失等基本性能进行测试,结果表明:岩沥青改性硬质沥青随岩沥青掺量的增加,软化点、闪点增加,针入度、延度和质量损失量降低;随着复合改性剂掺量增加,软化点增大幅度较高,针入度、闪点有所增大,延度和质量损失略有下降。当掺配比例为m(石油沥青)∶m(天然岩沥青)∶m(复合改性剂)=82.5∶12.5∶5.0时,岩沥青改性硬质沥青具有良好的高温稳定性。

掺加纤维与青川岩沥青的热再生混合料配合比设计与路用性能

为了改善大比例RAP掺量热再生混合料的水稳定性、低温抗裂性及极端气候条件下的耐候性和长期使用性能。基于车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔和冻融劈裂试验研究了木质素、聚酯、玄武岩纤维及3种纤维组成的复合纤维与青川岩沥青改性热再生混合料的路用性能。结果表明:掺加青川岩沥青和纤维能改善热再生混合料的抗车辙性能;提高大比例RAP掺量热再生混合料的水损害及抗裂性能;以青川岩沥青与复合纤维对热再生混合料的路用性能改善效果最佳,可应用于各种气候分区内的沥青路面表面层;采用纤维与青川岩沥青复配方案是改善大比例RAP掺量热再生混合料耐久性和极端气候条件下耐候性的有效技术途径。

青川岩沥青与SBR复合改性热再生沥青混合料性能研究

将青川岩沥青应用于SBR改性热再生沥青混合料,以改善热再生沥青混合料的路用性能与耐久性。探讨青川岩沥青掺量对SBR改性热再生沥青混合料路用性能和疲劳性能的影响。结果表明,掺加青川岩沥青能显著改善热再生沥青混合料的高温性能、低温抗裂性能与水稳定性,青川岩沥青在6%~10%掺量范围内,与SBR改性沥青复合改性热再生沥青混合料的弯曲应变大于3000με,同时浸水马歇尔残留稳定度和冻融劈裂强度比均大于90%;随青川岩沥青掺量增加,SBR改性热再生沥青混合料的高温性能和水稳定性显著提高,最大弯曲应变、断裂能则呈先增大后减小。推荐用于SBR改性热再生沥青混合料的最佳青川岩沥青掺量为8%~10%。

青川岩沥青对沥青感温性能的影响探究

为分析青川岩沥青对基质沥青感温性能的影响,选取青川岩沥青作为改性剂,通过高速剪切制备了不同青川岩沥青掺量的改性沥青,并对其进行相关物理试验,分析计算了黏温指数VTS、针入度—黏度指数PVN及复数模量指数GTS,以探究青川岩沥青对基质沥青在不同温度下感温性能的影响。试验结果表明,随着青川岩沥青掺量的增大,改性沥青的PVN逐渐增大,而VTS及GTS均逐渐降低,这表明青川岩沥青的掺入能够显著改善沥青的感温性能。

基于干法的青川岩沥青改性沥青混合料性能研究

研究了干法添加工艺对青川岩沥青改性沥青混合料性能的影响,结果表明干法添加工艺对青川岩沥青改性沥青混合料的抗水损害性能没有改善,只是在一定程度提高了混合料的高温稳定性,干法添加工艺中青川岩沥青的作用仅仅相当于矿粉。

青川岩沥青/SBS复合改性沥青流变性能及疲劳特性研究

为探究青川岩沥青(Qingchuan rock asphalt,QRA)和SBS在桥面铺装中的应用,以2%,3%SBS和5%,10%,15%QRA为改性剂,制备得到6组QRA/SBS复合改性沥青(QRA/SBS composite modified asphalt,QSMA),综合研究QSMA基本路用性能、微观改性机理、高温流变性能和疲劳特性。结果表明,QRA能够提高QSMA软化点并降低针入度,SBS对提升QSMA的5℃延度有利。特征官能团显示QSMA与基质沥青含有相同烃类化合物,QSMA改性机理为物理改性。QRA和SBS掺量的增大能提高沥青的变形阻力,抑制沥青不可恢复形变的产生,进而提升QSMA抵抗高温车辙变形的能力。QRA和SBS的加入可提高沥青的劲度和弹性。QRA和SBS能提升沥青基体抵抗疲劳断裂的能力,表现出更小的应变依赖性和更好的抗疲劳性。综合三大指标、高温流变实验与疲劳实验结果,推荐最优掺量组合为3%SBS+15%QRA。