Mechanical performance of cold mix asphalt containing cup lump rubber as a sustainable bio-modifier

The road construction industry aims to contribute to the protection of already compromised environment.Cold mix asphalt(CMA)is a measure initiated by the road industry to protect the environment and preserve energy.Despite having additional benefits,CMA has attracted little attention due to its inferior performance.CMA's performance is enhanced using a sustainable binder bio-modifier,natural cup lump rubber(CLR)is one of them.This study evaluated the tensile properties,rutting,moisture susceptibility,and adhesion properties of CLR-modified CMA(CMA-CR).The tensile property was enhanced by 26%due to CLR modification.CMA-CR had excellent rutting resistance of less than 2 mm rut depth at 10,000 load cycles,showing 70%improvement compared with conventional CMA.Moisture susceptibility evaluation indicated that CMA-CR had tensile strength ratio(TSR)value of 104%,satisfying the minimum 80%requirement of AASHTO T283.It also retained more than 96%bitumen coating.The moisture damage resistance was improved by 12%and 10%in terms of TSR and stripping,respectively.The durability results revealed that the CMA-CR mixture prevented higher mass loss,representing 14%improvement compared with conventional CMA.

温拌SBS改性再生沥青混合料的路用性能研究

为研究再生SBS改性沥青混合料(RAP)掺量和温拌剂种类对温拌SBS改性再生沥青混合料的路用性能的影响,通过车辙试验、小梁弯曲试验和冻融劈裂试验分析了在RAP掺量为0,10%,30%,50%,Sasobit温拌剂掺量为3.0%和Evotherm温拌剂掺量为2.0%的温拌SBS改性再生沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能和水稳性能,并通过灰色关联度分析RAP掺量对两种温拌再生沥青混合料路用性能的影响。结果表明,RAP的掺入可以极大地改善温拌再生沥青混合料的高温性能,但不利于其低温抗裂性能和水稳定性能。不同RAP掺量的沥青混合料对各项路用性能影响程度大小排序均为:水稳定性能<低温抗裂性能<高温稳定性能。在RAP掺量为30%时,掺入Evotherm温拌剂的再生沥青混合料的高温性能、低温抗裂性能、水稳定性能优于掺入Sasobit温拌剂的再生沥青混合料。

SMC再生SBS沥青的流变性能和微观特性研究

【目的】探究新型温拌再生剂甲基苯乙烯共聚物(styreneic methyl copolymer,SMC)对老化苯乙烯系热塑性弹性体(styrene butadiene styrene,SBS)改性沥青的再生效果和再生机理。【方法】首先,在室内制备不同老化程度的沥青。然后,采用SMC再生剂对不同老化程度的SBS改性沥青进行再生。接着,对再生后的SBS改性沥青进行动态剪切流变和低温弯曲蠕变试验,以评价其流变性能。最后,开展红外光谱试验以揭示其作用机理,进行电镜扫描试验以验证SMC再生剂的再生效果。【结果】SMC再生剂会降低老化SBS改性沥青的车辙因子,降低老化SBS改性沥青的恢复率,同时会使老化SBS改性沥青的低温性能得到极大提升。SMC再生剂未与SBS改性沥青发生化学反应,两者仅为物理共混。同时,SMC再生剂能够弥补沥青因老化产生的裂缝。【结论】SMC再生剂对老化SBS改性沥青具有较好的修复效果,能够为沥青的再生提供一种新的途径。

赤泥填料对排水沥青混合料路用性能的影响

为探究赤泥填料对排水沥青混合料路用性能的影响,首先选择两种国产高黏改性剂PT-HVA和AR-HVA制备得到高黏改性沥青,并将成品苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(styrene-butadiene-styrene,SBS)改性沥青作为对照组,对三种改性沥青进行各项沥青性能试验。结果表明:两种改性剂的最佳掺量均为15%。接着以三种改性沥青为胶结料配制三种排水性沥青混合料(填料为赤泥和矿粉),并进行各项路用性能试验。结果表明:由赤泥制备的混合料的路用性能良好,其中AR-HVA高黏改性沥青+赤泥制备的混合料性能最优,动稳定度达11053次/mm,残留稳定度为91.46%,冻融劈裂比为89.60%,飞散损失为5.20%,老化系数为24.60%。同时,由赤泥制备而成的混合料的弯拉强度和弯拉应变比由矿粉制备的混合料的小,这表明赤泥虽能有效地提高混合料的高温性能、水稳性能、抗松散性能和抗老化性能,但会降低混合料的低温性能。

EC130温拌剂对SBS改性沥青高温性能及抗疲劳性能的影响

作为制备沸石发泡沥青的发泡剂,EC130温拌剂释放的发泡水和残留的沸石矿物对沥青的性能有着不同的影响.为研究EC130温拌剂对SBS改性沥青高温性能和抗疲劳性能的影响,采用石灰岩矿粉、EC130沸石矿物和EC130温拌剂等3种添加物,设计了以添加物掺量为变量的单因素试验.以石灰岩矿粉为参照对象,通过温度扫描试验、多重应力蠕变恢复试验和线性振幅扫描试验,分析了EC130沸石矿物和EC130温拌剂释放的发泡水对SBS改性沥青高温性能和抗疲劳性能的影响.结果表明:同石灰岩矿粉一样,沸石发泡沥青中的EC130沸石矿物使沥青弹性增大、黏性减小,有利于抗车辙性能的提升,但不利于抗疲劳性能;沸石发泡沥青中的发泡水使其黏性增大、弹性减小,有利于抗疲劳性能的提升,但不利于抗车辙性能.

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。

BMH型温拌剂对废塑/SBS复合改性沥青疲劳性能的影响

借助动态剪切流变仪(DSR)温度扫描试验、时间扫描试验、线性振幅扫描试验以及红外试验对废塑/热塑性丁苯橡胶(SBS)复合改性沥青的抗疲劳性能进行了分析。结果显示:路陆邦(BMH)型温拌剂可以降低废塑/SBS改性沥青的疲劳因子,降低耗散能,提高抗疲劳性能,且以1.2%(质量分数,下同)的掺量表现最佳。归一化动态模量衰减至初始模量50%的指标值(N_(f50))和刚度比(S)×循环加载次数(N)均可以用来表征温拌废塑/SBS复合改性沥青的疲劳寿命,通过S×N指标来表征的疲劳寿命总体上低于N_(f50),1.2%掺量改善抗疲劳性能最优,1.4%掺量改善效果不升反降。BMH型温拌剂对于老化后沥青试样疲劳性能的改善效果更明显;无论是老化还是未老化的沥青试样,温拌剂的改善效果在高应变水平环境中更为突出;抗疲劳性能以1.2%掺量BMH型温拌剂样品最优。BMH型温拌剂能够通过降低羰基及亚砜基含量来提高沥青抗疲劳性能,对老化后的沥青提升效果更明显,这与线性振幅扫描试验结果一致。

改性乳化沥青冷再生技术及设备改进分析

在我国经济建设稳步推进的背景下,交通运输线路肩负着重要的功能作用,为解决路面损坏的问题,缓解其对于出行与运输安全造成的阻碍,该文提出改性乳化沥青冷再生技术的应用,其作为一种新型的路面翻修施工技术具有显著的优势。通过对改性乳化沥青冷再生技术的分析,对该技术工艺与设备进行全面了解,由此得出改性乳化沥青冷再生技术及设备改进具体性能结论,为沥青路面施工创造出更好的经济效益。

橡胶改性沥青混合料的降噪性能研究

为研究橡胶改性沥青混合料参数与降噪效果的关系,文中通过室内轮胎自由下落法,研究沥青用量、胶粉掺量、4.75 mm筛孔通过率对橡胶改性沥青降噪性能的影响,并确定各参数的推荐范围,结果表明:①随着沥青用量、胶粉掺量的增大,混合料降噪性能提升,振动衰减系数增加,胎-路振动噪声减小;②随着4.75 mm关键筛孔通过率的减小,混合料降噪性能提升,表面构造深度增大,胎-路泵吸噪声减小;③结合基本路用试验及降噪试验结果,确定橡胶改性沥青混合料参数的推荐范围为:沥青用量6.2%~6.9%、胶粉掺量19%~23.4%、4.75 mm筛孔通过率28.1%~30.5%。

温拌再生SBS改性沥青在道路工程中的应用

为探究不同温拌剂掺量与再生剂掺量对温拌再生SBS改性沥青的性能影响并得到最优配比,采用正交实验法,以温拌剂、SBS改性沥青、再生剂的掺量作为影响因素,以沥青的黏附功、剥落功、135℃布氏旋转黏度以及64℃车辙因子G^(*)/sinδ为评价指标,建立因素水平影响趋势图,探讨3种添加剂掺量对沥青技术指标的影响规律,并优选出温拌再生SBS改性沥青的最佳掺量。结果表明:最佳外掺质量分数温拌剂为4.5%、再生剂为20%、新SBS改性沥青为40%。

温拌剂EC-120对SBS改性沥青流变性能的影响研究

为研究温拌剂EC-120对SBS改性沥青流变性能的影响规律,通过布洛克菲尔德黏度计法、DSR和BBR试验分别研究了EC-120温拌剂在不同掺量(2%、4%、6%)下对SBS改性沥青高温黏度、高温抗车辙能力及低温抗裂性能的影响,并以车辙因子和蠕变劲度的老化指数为指标分析4%EC-120温拌剂对SBS改性沥青老化性能的影响。结果表明,EC-120温拌剂可以显著降低SBS改性沥青的高温黏度,提高SBS改性沥青的高温抗车辙能力,但会对SBS改性沥青的低温抗裂性能产生消极影响;EC-120温拌剂可改善SBS改性沥青的老化性能,减缓老化速率。建议EC-120温拌剂掺量为4%。

复掺纤维对改性沥青混合料性能影响的研究

为研究透水沥青路面的性能,以含有质量分数为12%苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)改性剂的沥青混合料为基础材料,通过标准飞散试验、水稳定性试验、高温车辙试验、抗疲劳试验,在复掺不同含量聚酯纤维和玄武岩纤维的情况下,对改性沥青混合料的性能进行了研究,结果表明:复掺质量分数为0.2%的聚酯纤维和质量分数为0.1%的玄武岩纤维对沥青混合料透水性能的改善效果最好。

温拌高模量改性沥青粘附特性研究

通过接触角试验,分析了高模量改性沥青在不同集料表面的铺展过程,探究了温拌剂对高模量改性沥青接触角和表面张力的影响;利用原子力显微镜测试技术(AFM)探究了温拌剂对高模量改性沥青微观粘附作用的影响。结果表明:温拌剂能够加快高模量改性沥青在集料表面的铺展速度,高模量改性沥青在不同集料表面的铺展速度不同;155℃条件下温拌剂对高模量改性沥青接触角和表面张力的降幅要大于105℃条件下;温拌剂掺量超过1.5%时,可显著提升高模量改性沥青高温时的集料表面浸润效果;温拌剂掺量由1.5%增加至2.0%,高模量改性沥青粘附力和粘附能降幅最大。

改性赤泥微粉温拌剂制备及泡沫沥青性能研究

分别采用浓度为1 mol/L的HCl、NaOH、NaCl溶液对活化赤泥微粉进行改性,制备改性赤泥微粉温拌剂与泡沫沥青,通过室内试验研究了温拌剂对沥青胶浆低温流变性能与抗老化性能的影响规律。结果表明,活化赤泥微粉的最佳化学改性剂为NaOH;当发泡温度为150℃,温拌剂掺量为20%时,最佳含水率由35%降至30%条件下膨胀率达到7.7倍;温拌剂显著提高了泡沫沥青的低温流变性能,但随着温拌剂掺量的增加,提升效果有所减小;温拌剂进一步提高了沥青的抗老化性能,随着温拌剂掺量的增加,抗热氧老化性能提升效果减弱,抗紫外老化性能提升效果增强。

温拌剂对橡胶改性沥青路用性能的影响

温拌沥青混合料与橡胶改性沥青混合料在国内的应用发展十分迅速,两项技术结合可以在路用性能、施工性能方面实现优势互补,并具有节能减排、绿色环保的优势。为探讨温拌剂对橡胶改性沥青路用性能的影响,以60目废旧轮胎胶粉、盘锦90#沥青、国产LKW-Ⅱ型温拌剂制备改性沥青,通过室内试验,分析研究温拌剂对橡胶改性沥青及其混合料性能的影响。确认温拌剂能够降低橡胶改性沥青的温度敏感性、改善橡胶改性沥青的低温流变性及其使用耐久性,并有效提升橡胶改性沥青混合料的高低温稳定性。

基于响应面法的新疆SBS玄武岩纤维复合改性沥青掺配比设计

针对新疆地区极端气候条件,优化SBS玄武岩纤维复合改性沥青的性能。选用克拉玛依K-90沥青和塔河90#A沥青为基质,结合非充油型SBS4303改性剂和玄武岩短切纤维,通过Box-Behnken响应面设计和回归分析,评估各成分比例对沥青性能的影响。结果表明,SBS显著改善了沥青的弹性和低温性能,玄武岩纤维增强了高温稳定性和抗裂性。优化后的配比使沥青在低温下的延度最大提高119%,软化点提升12.8℃,并表现出优异的抗老化特性,为新疆地区道路建设提供了可靠的技术支持。

道路工程冷拌冷铺乳化沥青混合料的应用

冷拌冷铺乳化沥青混合料采用改性乳化沥青作为结合料,拌和与摊铺施工无需加热,具有节能环保、减少废气排放和环境污染、降低施工成本的优点,但实体工程案例较少。以中石油自研的“冷拌冷铺专用改性乳化沥青”为胶结料,选用密级配AC13的级配,通过室内试验,确定了沥青混合料的最佳用水量、最佳油石比和最大可操作时间,并应用在了市政道路的下面层中。结果表明,冷拌冷铺AC混合料具有良好的路用性能,生产和施工方便,相较于传统的沥青混合料施工不需要增加额外的大型设备,且施工成本降低约7%,具有一定的市场推广前景。

养护用预制装配式薄层常温改性沥青路面关键技术研究

对预制装配式薄层常温改性沥青路面的关键技术进行了研究,主要涵盖材料设计、接缝处理及施工工艺。分析改性沥青的性能、优化材料配比、改进预制板生产工艺,并结合实际工程案例,详细探讨了接缝防水及抗裂性能设计、接缝材料选择及施工技术等关键环节。研究结果表明,采用SBS改性沥青及纤维增强结构,能显著提升路面的抗裂、抗疲劳和防水性能,合理的接缝处理技术在重载交通条件下表现出优异的耐久性,为快速养护与长效使用提供了可靠的技术支撑。

干法SBS改性沥青路用性能研究

采用改性沥青可以有效提升沥青混合料的路用性能,但目前湿法SBS改性沥青存在二次老化、改性剂掺假等问题。故文章采用干法SBS改性剂,进行干法SBS改性沥青混合料路用性能的研究。研究结果表明:在沥青中直接掺入干法SBS改性剂,可以有效提高沥青的软化点和延度,改性剂的掺量一般为4%~10%;通过对采用掺入不同掺量的干法SBS改性剂的AC-16沥青混合料路用性能分析,干法SBS改性剂的最佳掺量为8%,对AC-16的沥青混合料配合比进行设计,最佳油石比为4.8%,此时路用性能均能够满足规范要求,并且其性能与普通的SBS改性沥青混合料相当。研究成果可为学术研究和工程应用提供参考。

冷拌再生改性沥青混合料在重载密集山区干线公路养护上的应用研究——以云南富源公路分局S204升长线重载密集交通路段为例

《“十四五”公路养护管理发展纲要》提出要提高养护供给能力,加强技术创新,形成一批可推广的先进技术经验。要推动绿色养护发展,大力推动废旧路面材料再生利用,提升资源利用效率。[1]本文以云南省富源县S204升长线重载密集山区路段冷拌再生改性沥青混合料试验和推广为例,对冷拌再生改性沥青混合料运用的关键技术、施工工艺和成本控制进行分析,探讨应用推广的可行性,以供公路养护行业参考。