碳纳米管对SBS改性沥青混凝土路用性能的影响研究

为研究碳纳米管对SBS改性沥青混凝土路用性能的影响,利用高速剪切的方法将碳纳米管掺入SBS改性沥青混凝土中,并配置相应的沥青混合料。通过实验研究碳纳米管对SBS改性沥青混凝土路用性能的粘滞及相容性的影响,进而确定碳纳米管的最佳掺入量为0.9%,碳纳米管的掺入控制了改性沥青材料内部相对运动情况,提升SBS材料在沥青混凝土中分散的均匀程度。实验结果表明,所提出方法在荷载作用次数为20000时的车辙深度为18.76 mm,马歇尔稳定度为12.98 kN,碳纳米管材料能够增强SBS改性沥青混凝土的高温稳定性及水稳定性。

SBS与胶粉复合改性沥青制备及多孔混合料性能评价

为利用废胶粉(crumbrubber,CR)制备用于多孔沥青混合料(porousasphalt,PA)的高黏改性沥青,通过SBS与CR复合并添加增粘剂与稳定剂制备了高黏改性沥青,根据针入度、软化点、延度和60℃动力黏度确定了SBS与CR的最佳比例及增黏剂用量,并研究了PA-13的路用性能。结果表明:SBS与胶粉对沥青针入度和软化点具有一定改善作用,然而SBS对沥青延度改善作用有限且胶粉对其有负面影响;SBS与胶粉均能提高沥青的动力黏度,且根据性能推荐高黏改性沥青中SBS、胶粉、增粘剂的用量分别为5.5%、14%、3%;PA-13路用性能测试成果表明自制的高黏改性沥青能够为混合料提供杰出的高低温和水稳定性。此外,与高黏沥青相关文献相比,自制高黏沥青性能优良。

碳纳米SBS复合改性沥青路用性能研究

为研究碳纳米材料对SBS改性沥青混合料性能的影响,通过3大指标和老化试验研究了碳纳米掺量对于SBS改性沥青的高低温和老化性能,确定了碳纳米掺量宜为0.9%,在此基础上通过汉堡车辙试验、低温弯曲试验和浸水马歇尔试验研究了碳纳米SBS复合改性沥青混合料的高低温和水稳定性能。结果表明,碳纳米可改善复合改性沥青混合料的高温抗永久变形能力和抗水损害性能,但降低了应力松弛能力和抗裂性能。

不同养生龄期下SBS改性乳化沥青冷再生混合料的路用性能

针对乳化沥青冷再生技术的痛点,以探究SBS改性乳化沥青冷再生混合料在较长养生期间的路用性能变化规律为出发点,以普通乳化沥青冷再生混合料为参照,采用干湿劈裂试验、冻融劈裂试验、20℃肯塔堡飞散试验、车辙试验和-10℃弯曲试验综合分析不同龄期下SBS改性乳化沥青冷再生混合料的路用性能,并从微观角度分析SBS改性乳化沥青冷再生混合料性能提升的机理。结果表明:养生3~7 d是乳化沥青冷再生混合料发育形成强度的关键阶段;在相同养生龄期条件下,不论是水稳定性、抗剥落性方面还是高低温性能方面,SBS改性乳化沥青冷再生混合料的各项性能均显著优于普通乳化沥青冷再生混合料,且其各项性能随着养生龄期的增加而提高。

SBS改性沥青超薄磨耗层在高速公路养护中的应用

为研究SBS改性沥青超薄磨耗层在高速养护中的应用,论文结合实际工程,对SBS改性沥青各原材料的性能指标进行分析,阐述了SBS改性沥青超薄磨耗层设计方法,重点对SBS改性沥青超薄磨耗层施工技术要点进行研究。

5℃延度与SBS改性沥青混合料低温性能的相关性

5℃延度作为改性沥青的重要低温评价指标,存在不能如实反映沥青产品低温性能的问题。从延度指标的角度探究了延度与沥青组分和低温流变参数的关系,并选取具有代表性的三类基质沥青分别制备不同SBS含量改性沥青和SMA沥青混合料,分析了改性沥青5℃延度与沥青混合料低温性能(-10℃低温弯曲、0℃肯塔堡飞散损失)之间的关系。结果表明:基质沥青的10℃延度与沥青组分和低温流变参数之间均无相关性,而相同的低温PG分级,表明10℃延度用于评价基质沥青的低温性能存在局限性。改性沥青5℃延度受SBS含量和基质沥青种类的影响较大,与沥青混合料低温性能的相关性受SBS含量影响较大。综合比较分析,由于5℃延度无法完全反映沥青混合料低温性能,故SBS改性沥青采用5℃延度作为评价性指标时存在局限性。

干拌废胎胶粉复配SBS改性沥青与混合料性能研究

基于废胎胶粉复合改性沥青胶结料和混合料性能试验,优化得到最佳的干拌废胎胶粉与SBS掺量,并铺筑干拌废胎胶粉复合SBS改性沥青混凝土路面试验段。结果表明:干拌废胎胶粉复合SBS改性沥青混合料,具有优异的高低温性能、抗剪切性能与抗疲劳性能,推荐使用2.5%SBS+15.0%、20.0%干拌废胎胶粉和3.5%SBS+10.0%、15.0%干拌废胎胶粉复配方案。试验应用中3.5%SBS+15.0%干拌废胎胶粉复合改性沥青混凝土的综合路用性能优良,具有推广应用价值。

水泥路面加铺Superlayer磨耗层应用技术浅析

水泥混凝土路面在行车荷载和环境因素的综合作用下,会出现不同程度的路面问题,影响道路行车安全与舒适性,通常需要采用"白改黑"技术对水泥混凝土路面进行提升改进。水泥路面加铺超薄磨耗层,具有节省材料与能源、施工速度快、路面改造效果好等特点。本文通过水泥路面加铺Superlayer磨耗层(超薄罩面)的应用实践,选取结构良好的水泥混凝土道路,对Superlayer磨耗层应用于水泥路面表面功能层的实施过程、技术特点进行总结,实践表明Superlayer磨耗层应用于城市道路提升改造效果良好,实践经验可为城市水泥路面提升改造提供经验参考。

SBS改性沥青在路面透封层施工技术应用研究

为研究沥青路面层间处治技术,提高层间黏结效果。本文以天津市中区轻八街施工道路工程为例,对乳化沥青、封层集料、施工机械和检测仪器的选择注意事项及透层、封层施工工艺展开讨论。结果得到,透层材料采用慢裂喷洒型阳离子乳化沥青(PC-2),下封层采用1cm厚碎石封层,沥青采用SBS改性沥青;施工时要控制掺配比例、黏度、渗透深度等指标,重点从路面清洁、喷洒、喷封层沥青、摊铺、碾压、养生等方面分析。旨在提高SBS改沥青在沥青路面透层、封层中应用效果,改善水稳层与沥青面层间衔接能力。

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。

沥青路面SBS改性沥青混合料磨耗层养护分析

为恢复高速公路沥青路面使用性能,根据路面调查结果制定方案开展养护维修,并在完工后进行质量检测。根据各路段的破损情况,制定方案进行养护维修,完工后对SBS改性沥青混合料磨耗层的养护效果进行检测,得出沥青路面各方面使用性能均得到了较大地提升,达到了预期的养护效果。

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。

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。

SBS沥青混合料疲劳自愈合影响因素分析

通过四点弯曲疲劳试验,选用ASTM D7460中的NfNM疲劳判断标准,采用单因素对比分析法对SBS改性沥青混合料疲劳自愈合能力的3类影响因素(混合料特性、荷载条件、自愈合条件)进行系统研究,对自愈合补偿后的SBS改性沥青混合料的疲劳行为方程进行回归拟合.结果表明:SBS沥青混合料疲劳自愈合效率与沥青用量、自愈合时间成正比,与试件的空隙率、破坏程度及应变量大小成反比;在SBS掺量(质量分数)为6.0%,自愈合温度为50℃,荷载强度为5kPa时,SBS沥青混合料疲劳自愈合效率达到最佳;考虑自愈合补偿后的SBS改性沥青混合料疲劳次数与应变量大小、沥青用量及空隙率存在很好的相关性.

基于测力延度试验的SBS改性沥青老化特征评价指标

采用不同时程的室内薄膜烘箱试验模拟SBS改性沥青的老化过程,对不同老化时间的SBS改性沥青进行常规试验、动态剪切流变试验及测力延度试验,分析针入度、软化点、车辙因子及测力延度相关指标与SBS改性沥青老化时间的相关性,同时分析这些指标与SBS改性沥青中SBS含量的相关性.试验与分析结果表明:针入度、软化点及车辙因子等指标与SBS改性沥青中SBS含量及老化时间的相关关系具有一致性,无法有效地区分SBS含量和老化时间对SBS改性沥青性能的影响;测力延度试验中的韧性指标与SBS含量正相关,且与SBS改性沥青老化时间负相关,是判别SBS改性沥青老化特征的有效指标.

SBS改性沥青应力吸收层防裂机理及其效果分析

建立了旧水泥路面沥青加铺应力吸收层防裂计算有限元模型,进行了车辆荷载、温度荷载及两者共同作用下的板缝处沥青加铺层底部最大主应力、等效应力、最大剪应力三应力的计算,并进行了室内试验及现场观测.与无应力吸收层时的对比分析表明,有SBS应力吸收层时计算点应力值均有不同程度的降低:车辆荷载作用下三应力分别减少了35.9%,62.2%及61.8%,在温度荷载作用下三应力的削减分别为38.9%,28.2%和29.4%,在耦合应力作用下三应力分别降低了88.5%,54.2%和54.0%.直剪试验及现场观测表明,SBS改性沥青应力吸收层缓解了层间力的作用,有效延缓了反射裂缝的产生.

SBS与纤维在沥青及沥青混凝土中改性效果对比分析

为了研究SBS改性剂与纤维添加剂在沥青混凝土中的高温改性效果,对二者从试验和理论两个方面进行了对比分析。进行了不同温度下SBS改性沥青及添加纤维的沥青动态剪切试验,同时进行了不同温度下SBS改性沥青混合料及添加纤维的沥青混合料的车辙试验。试验结果表明,随着温度的升高,SBS改性沥青混合料和添加纤维的沥青混合料的高温稳定性提高幅度都有较大下降,其中SBS改性沥青对高温稳定性提高幅度降低的比较大,而纤维对高温稳定性提高幅度降低的相对小一些。对SBS改性剂及纤维添加剂的改性机理进行了理论分析,根据分析结果可知,纤维的增粘因子不随温度变化,而改性剂的增粘因子随温度升高而急剧降低,因此,在中低温下改性剂具有更大的增粘效果,而在高温下,纤维则有更好的效果。

低剂量SBS改性沥青的路用性能

为了综合评价低剂量SBS改性沥青的路用性能和经济效益,采用沥青加工厂胶体磨研磨技术对不同掺量SBS改性沥青进行加工,并对成品改性沥青及其沥青混合料性能进行对比研究。在综合比较路用性能和经济性的基础上,提出了低剂量改性沥青改性剂的经济掺量范围和技术指标评价标准。研究结果表明:在满足生产要求的合理掺量条件下,低剂量改性沥青混合料的高温稳定性能和抗水损坏能力基本可达到普通改性沥青混合料的性能指标,而其经济性能指标则优于普通改性沥青;SBS掺量的质量分数为3%时沥青混合料的经济性能指标最大。

SBS改性沥青混合料高温性能多指标综合评价

通过室内车辙试验以及静态蠕变、动态蠕变试验,研究了混合料在特定温度和压力等条件下的变形特性,全面考察了沥青混合料的高温性能,提出宜采用车辙动稳定度、相对变形、静态蠕变劲度和动态蠕变劲度等指标对混合料高温性能进行多指标综合评价;相关分析表明,不同厚度试件(50,70 mm)的车辙动稳定度以及相对变形均表现出较好的线性相关性,试验温度40℃的条件下的静态蠕变劲度和动态蠕变劲度之间也表现出较好的线性关系.

氯盐融雪剂对SBS改性沥青混合料路用性能的影响分析

为了分析融雪剂对沥青路面性能的影响,选取了NaCl和CaCl2两种氯盐融雪剂,分别配制了浓度均为0.3g/mL的溶液及二者按质量比1∶1混合的溶液,对SBS改性沥青混合料AC-13C试件进行了冻融处理,然后,分别进行了高温车辙、低温弯曲和冻融劈裂试验.分析结果表明:在融雪剂和水的冻融作用下,随着空隙率的增大,SBS改性沥青混合料的高温、低温和水稳定性能均明显下降,且有逐渐加剧的趋势.总体上,按路用性能衰减程度排列,融雪剂大小依次为:NaCl、混合剂、CaCl2和水.因此,在实际工程中,应严格控制沥青混合料的空隙率,并减少氯盐融雪剂的使用量,多研究并开发和应用环保型融雪剂.