就地热再生SBR改性沥青混合料路用性能研究

为提升就地热再生SBR改性沥青混合料路用性能,依据实际工程,检测RAP中沥青含量、集料含量,通过车辙试验、小梁弯曲试验对SBR改性沥青混合料高温、低温性能进行研究。试验结果表明,SBR改性沥青高温及低温性能均优于基质沥青混合料,可用于道路施工中。

SBR改性沥青混合料路用性能试验研究

针对光照强烈、气候寒冷的自然环境条件,开展AC—16和AC—20两种级配类型的SBR改性沥青混合料和110#石油沥青混合料室内路用性能试验对比研究。研究结果表明:在同种级配类型时,SBR改性沥青混合料在水稳定性、高温稳定性和低温抗裂性方面均优于110#石油沥青混合料;经适度老化后,SBR改性沥青与矿料的粘附性有所提高;其他条件相同时,AC—16的水稳定性优于AC—20,AC—20的动稳定度优于AC—16;SBR—AC—16的动稳定度在老化前后比AH—AC—16分别提高了4.4%和5.6%;短期老化对沥青混合料的低温抗裂性有所降低,110#石油沥青混合料比SBR改性沥青混合料降低程度较大。

SBS和SBR改性沥青混合料抗紫外线老化性能研究

沥青路面的耐久性与沥青混合料抗老化性能密切相关.为了研究紫外线老化作用对沥青混合料力学性能以及高温抗变形能力的影响,通过对相同级配的SBS,SBR和基质沥青混合料紫外老化后进行劈裂试验和车辙试验,分析了经过不同紫外老化时间后3种混合料的劈裂强度和动稳定度的变化规律.结果表明:改性沥青混合料均表现出更好的抗紫外线老化的性能,其中SBS改性沥青混合料效果优于SBR改性沥青混合料.

直投式温拌SBR改性沥青混合料的路用性能试验研究

SBR改性沥青的低温性能突出,但普遍存在高温性能不稳定的问题,采用直投式温拌SBR胶粉沥青混合料技术进行弥补。文中通过多项室内试验对温拌SBR沥青混合料的水稳定性、高温稳定性和低温抗裂性进行测试分析,并与70号沥青、SBS沥青、SBR沥青混合料的路用性能进行对比分析。结果表明,温拌SBR沥青混合料具有与SBS沥青混合料相当的水稳定性、高温稳定性,而其低温抗裂性还优于SBS沥青混合料。

PA-1/UV-531/SBR改性沥青混合料高低温性能评价

研究0.7%PA-1/1.6%UV-531/1.0%SBR(占基质沥青质量分数)改性沥青混合料低温抗裂性和高温抗车辙性能受温度影响的变化规律,采用半圆弯曲试验(semi-circular bending test,SCB试验)和高温车辙试验分别研究低温抗裂性和高温抗车辙性能。结果表明:PA-1/UV-531/SBR改性沥青混合料高温抗车辙能力满足规范对青海地区要求。

SBR改性沥青及其混合料的研究及应用综述

丁苯橡胶(SBR)可以在沥青胶结料中形成密集的三维网络结构,这种具有一定拉伸性及弹性的结构可以有效改善沥青及其混合料的低温抗裂性能。文章根据SBR改性效果以及SBR改性沥青及其混合料的不同应用情况,主要从SBR改性机理、SBR改性沥青及其混合料的使用性能、老化性能与再生研究等方面进行了综述,重点分析了目前SBR改性沥青及其混合料存在的不足以及相关应对策略,对未来研究工作提出了展望。

上面层改性沥青混合料低温性能综合对比评价

【目的】分析足尺路面试验环道所用7种上面层细粒式改性沥青混合料的低温性能。【方法】通过小梁低温弯曲、中梁线收缩系数和法国M2F梯形梁动态模量3种室内试验开展研究及相关性分析,并应用多指标试验结果的无量纲归一化赋权求和法进行综合对比评价。【结果】最大弯拉应变、应变能密度、线收缩系数、复模量和相位角均可作为改性沥青混合料低温性能的合理评价指标;对比改性沥青类型,采用低温延性强的SBS改性沥青制备的混合料低温性能最优,橡胶沥青混合料的次之,掺抗车辙剂能增强SBS改性AC类混合料的低温性能;对比矿料合成级配,SMA类的低温性能最优,SBS改性AC类中粗集料含量越低,其低温性能越好;多孔排水式高黏SBS改性PAC类具有优良的黏弹性和低温收缩性能。【结论】评价结果可为环道沥青路面低温性能长期监测对比提供参考。

复合多聚磷酸改性沥青混合料动态力学性能

为研究多聚磷酸(polyphosphoric acid,PPA)+SBS复合改性沥青混合料的动态力学性能,采用单轴压缩动态模量试验,分析温度和频率对动态模量和相位角的影响,并基于改进Havriliak-Negam(i HN)模型构建动态模量和相位角主曲线,同时与SBS改性沥青混合料相对比。结果表明:2种沥青混合料动态模量和相位角随温度和频率的变化呈现相同的趋势,HN模型可准确拟合2种沥青混合料的动态模量和相位角主曲线。相较于SBS改性沥青混合料,PPA+SBS复合改性沥青混合料的相位角在-10、20、50℃时均降低,而动态模量在-10℃时降低,20℃时变化较小,50℃时增加;较宽频域范围内,PPA+SBS复合改性沥青混合料在高温低频下动态模量变大,相位角变小,在低温高频下动态模量变小,相位角变化不大;PPA+SBS复合改性沥青混合料具有更优的动态力学性能。

聚氨酯/纳米ZnO复合改性沥青及其混合料性能研究

为提升沥青路面的路用性能,选用聚氨酯、纳米ZnO和基质沥青制备聚氨酯/纳米ZnO复合改性沥青。以针入度、软化点、延度和135℃运动黏度为评价指标,研究改性剂对沥青性能的影响,采用软化点差值评价储存稳定性,并制备3种复合改性沥青AC-13C混合料进行车辙试验、小梁弯曲试验和浸水马歇尔试验,研究改性沥青混合料的性能。结果表明,聚氨酯和纳米ZnO的掺入能显著改善基质沥青的高低温性能,且储存稳定性符合规范要求。复合改性沥青混合料能够满足沥青路面的路用性能,5%聚氨酯复配3%纳米ZnO掺量的改性沥青混合料改善高温性能和水稳性能效果最好,与基质沥青混合料相比其动稳定度提高了2.32倍,残留稳定度上升了9.0%,最大弯拉应变(-10℃)提升了8.3%。综合考虑路用性能改善效果,推荐选用5%聚氨酯复配3%纳米ZnO为复合改性沥青及其混合料的最佳掺量。

废胶粉改性沥青混合料路用性能研究

为保证我国道路工程建设持续高质量绿色发展,文章依托国内大市场优势,采用国产原材料与15%掺量的废胶粉改性沥青分别拌制AC-13(C),SBS(Ⅰ-D)SMA-13混合料,依据现行规范测试混合料的各项路用性能指标。测试结果表明,密级配废胶粉改性沥青混合料的高温稳定性与抗损水性能较基质沥青混合料大幅提高,基本接近SBS(Ⅰ-D)改性沥青混合料。低温抗裂性能方面表现出良好的路用性能,更适用于温差较大的地区。文章研究内容可为废胎胶粉改性沥青混合料的应用提供参考和借鉴。

介孔硅-玄武岩纤维复合改性沥青混合料路用性能试验研究

基于介孔硅和玄武岩纤维的自身特点,文章研究复合改性沥青混合料高低温和水稳定性等特性,用于评价这两种材料复合改性沥青混合料的路用性能以及应用于道路工程的可行性。结果显示:介孔硅和玄武岩纤维均能够改良沥青混合料的高低温性能,其中介孔硅的作用更为突出,而玄武岩纤维则不利于沥青混合料的水稳定性能,但加入介孔硅后水稳定性有一定的改善提升作用;综合复合改性沥青混合料的各方面性能,通过介孔硅-玄武岩纤维复合改性后的沥青混合料具有优异的高温稳定、低温抗裂和耐水损伤等路用性能,满足路用标准。

高掺量SBS改性沥青及其混合料老化行为

为了探究高掺量SBS改性沥青及其混合料的抗老化性能,分别对高掺量SBS改性沥青和70号基质沥青进行老化,并进行沥青流变性能试验,分别评价高掺量SBS改性沥青老化前后的弹性恢复性能、高温抗变形性能、抗疲劳性能,并对其混合料老化前后的高温稳定性、抗车辙性能和抗裂性能进行评价。研究结果表明:随着老化程度的加深,高掺量SBS改性沥青的模量增大,弹性恢复性能、高温抗变形能力、疲劳性能减弱,其混合料的高温稳定性与高温抗变形能力降低,抗裂性能逐渐变差;沥青氧化硬化和SBS氧化降解的博弈对高掺量SBS改性沥青及其混合料各性能均有不同程度的影响;尽管高掺量SBS改性沥青具有良好的抗老化性能,但仍需额外关注其老化所导致的性能下降问题。

基于响应曲面法的PCB/WCF改性沥青混合料优化设计

为改善废轮胎热解炭黑(PCB)改性沥青混合料的水稳定性,利用废弃鸡羽毛(WCF)的羊毛状纤维有益于沥青混合料水稳定性提升的特点,制备了AC-13 PCB/WCF改性沥青混合料。首先通过激光粒度仪,扫描电子显微镜与能谱仪分析了PCB与WCF的微观形貌与表面化学元素分布。然后基于响应曲面法(RSM)设计了PCB掺量、WCF掺量以及油石比对沥青混合料AC-13的空隙率、马歇尔稳定度以及冻融劈裂抗拉强度比影响的试验方案。最后通过方差分析(ANOVA)方法研究了3个自变量及其交互作用对沥青混合料的空隙率、马歇尔稳定度以及冻融劈裂抗拉强度比的影响,并建立了PCB/WCF改性沥青混合料AC-13性能预测模型。结果表明:PCB的粒径分布集中在197~358 nm,表面灰分会降低PCB与沥青的相容性;WCF羽轴两侧的羽片呈扇状分布,主要化学元素为碳、氮、氧、硫。由优化模型获得的PCB/WCF改性沥青混合料AC-13最佳优化参数为,PCB掺量0.52%,WCF掺量0.36%以及油石比5.5%;对应预测值为空隙率3.85%,马歇尔稳定度11.79 kN以及冻融劈裂抗拉强度比84.56%;基于最优参数配合比制备的PCB/WCF改性沥青混合料AC-13验证试验结果为空隙率3.69%,马歇尔稳定度11.6 kN以及冻融劈裂抗拉强度比84.9%,且都在95%置信区间内,表明模型具有较好的预测能力;优化设计的PCB/WCF改性沥青混合料AC-13的预测值和试验验证值均满足中国改性沥青混合料的性能要求。

改性沥青SMA-13沥青混合料在改扩建公路施工中的应用

为研究橡胶改性沥青SMA-13沥青混合料在改扩建公路项目中的应用效果,文中以北京某高速改扩建项目为例,对改性沥青SMA-13沥青混合料进行配合比设计,并进行路用性能检测。结果发现,橡胶改性沥青SMA-13沥青路面的抗滑性能好,构造深度是规范值0.55的3倍,压实度各个随机测点均高于98%,且平整度的纵向高程标准差均小于1 mm,路面整体路用性能好。

紫外老化作用下PPA/SBR改性沥青胶浆及混合料高低温性能研究

通过高温温度扫描试验、BBR低温蠕变试验对粉胶比为0.6、0.9、1.2的90#基质沥青胶浆、SBR改性沥青胶浆及PPA/SBR改性沥青胶浆紫外老化前后的高低温流变性能进行了研究,利用高温车辙试验及低温小梁弯曲试验对其紫外老化前后的沥青混合料高低温性能进行分析,同时引入沥青胶浆的车辙因子老化指数ASTA、蠕变劲度老化指数SAI、蠕变速率老化指数mAI,沥青混合料动稳定度老化指数DAI、弯曲劲度模量老化指数SBAI对沥青胶浆及沥青混合料的抗紫外老化性能进行定量分析,结果表明:紫外老化会提高沥青胶浆的高温抗变形能力,而显著降低沥青胶浆的低温抗裂性。而对于沥青混合料而言,紫外老化劣化了90#基质沥青混合料及SBR改性沥青混合料的高温抗车辙性能,提高了PPA/SBR改性沥青混合料的抗车辙性能,而低温抗裂性在紫外老化后均出现了明显下降,但PPA/SBR改性沥青混合料紫外老化前后都具有最佳的低温抗裂性能。说明PPA的掺入有效提高了SBR改性沥青胶浆及沥青混合料的高温抗变形能力、低温抗裂性能及抗紫外老化性能。研究成果表明:PPA/SBR沥青材料非常适用于高寒高海拔地区。

温拌LDHs改性沥青混合料抗紫外老化性能及应用研究

采用层状双金属氢氧化物(LDHs)作为抗紫外添加剂,温拌剂作为降黏添加剂,制备了一种新型抗紫外沥青混合料。通过透射电子显微镜研究了LDHs的晶体稳定性,同时通过黏度试验研究了温拌剂的降黏效果,再通过物理性能试验、车辙试验、水稳定性试验研究了LDHs的最佳掺量及温拌LDHs改性沥青混合料的抗紫外老化性能,最后铺筑温拌LDHs改性沥青混合料试验段,对试验路用性能进行评价。结果表明:在170℃下,LDHs具有良好的晶体稳定性,温拌剂能显著降低LDHs改性沥青的黏度,LDHs能够有效提高温拌沥青混合料的抗紫外性能和力学性能,推荐实体工程中掺加LDHs质量与沥青质量之比为0.03。

橡胶改性沥青与SBS改性沥青对钢渣沥青混合料路用性能的影响对比

通过对比橡胶改性沥青与SBS改性沥青作为钢渣沥青混合料的胶结材料的性能差异,分析了不同改性沥青对钢渣沥青混合料路用性能的影响。实验采用沥青基础性能实验、车辙试验、马歇尔试验、冻融劈裂试验、肯塔堡浸水飞散实验、低温弯曲试验和体积安定性试验等方法,全面评估了两种改性沥青钢渣混合料的性能。结果显示,橡胶改性沥青钢渣混合料在低温抗裂性、高温稳定性、水稳定性和体积安定性方面相较于传统SBS改性沥青混合料有显著改善,且减少了沥青用量。同时,橡胶改性沥青混合料在提高钢渣路面疲劳寿命方面也表现出较好效果。

超韧改性沥青混合料薄层罩面性能研究

为研究超韧改性沥青混合料薄层罩面的路用性能,在SBS改性沥青中加入超韧改性剂制备超韧改性沥青,研究超韧改性沥青以及超韧改性沥青混合料的性能。通过沥青三大指标试验、老化试验以及135℃布氏黏度试验对比研究了超韧改性沥青和SBS改性沥青的性能;通过马歇尔试验、车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验等对比研究了超韧改性沥青混合料和SBS改性沥青混合料的体积指标和路用性能。结果表明:①超韧添加剂能够大幅度提高沥青的韧性,同时提高沥青的高温性能和抗老化性能;②超韧添加剂可以大幅度提高沥青混合料的高温稳定性、抗飞散性能和抗析漏性能;③超韧沥青混合料的残留稳定度和冻融劈裂强度比相较SBS改性沥青混合料有一定提升,二者抗滑性能基本相同。

基于中法标准的改性沥青混合料性能评价

为了对比中、法两国沥青混合料性能测试评价体系的异同,分别对2种体系下典型混合料(AC-13和BBSG-14)的路用性能进行评价。采用FLEX 20改性沥青配制上述2种沥青混合料,并以中国标准体系下的马歇尔试件性能试验、浸水马歇尔试验、高温车辙试验、低温弯曲试验以及法国标准体系下的复数模量试验、车辙变形率试验、多列士试验进行性能评价。试验结果表明:FLEX 20改性沥青混合料具有良好的高温性能、低温性能和水稳定性;AC-13的动稳定度是BBSG-14的6倍;AC-13的弯曲强度仅为BBSG-14的66%;在水稳定性方面,2种沥青混合料相差较小,但中国的评价方法更加严格。中、法两国对沥青混合料路用性能评价方法具有一定相关性,试验结果对于推进中、法两国沥青混合料路用性能评价体系具有重要意义。

岩沥青-胶粉复合改性沥青混合料黏弹特性研究

为研究岩沥青-胶粉复合改性沥青混合料的黏弹特性,采用沥青混合料性能试验机(asphalt mixture performance testing,AMPT)对不同岩沥青用量的复合改性沥青混合料在不同试验条件下的单轴动态压缩模量和相位角进行了测试,构建了动态模量主曲线,建立了动态模量预测模型。结果表明:当试验温度增大或加载频率降低时,岩沥青-胶粉复合改性沥青混合料的动态模量逐渐降低;随着岩沥青掺量的增加,AC-20复合改性沥青混合料抗车辙性能提高,疲劳性能降低;测定的复合改性沥青混合料20℃动态模量接近于14000 MPa,符合高模量沥青混合料的技术要求;经测试,所构建动态模量预测模型的预测精度可达83%。