生物基环氧冷补沥青液开发与混合料性能研究

采用环氧大豆油(ESO)作为反应型稀释剂,制备生物基环氧冷补沥青液(BECPAL),开发一种高性能的路面坑槽快速修复材料。首先,通过拉伸试验优化环氧大豆油、环氧树脂与固化剂的比例;其次,进行拉伸试验和黏度试验,以确定BECPAL中基质沥青、生物基环氧体系与稀释剂之间的比例;此外,还使用荧光显微镜观察了BECPAL固化过程中微观形貌的变化;最后,对生物基环氧冷补沥青混合料(BECPMA)的路用性能进行评价,并与热拌沥青混合料(HMA)和普通溶剂型冷补沥青混合料(CPMA)进行对比。结果表明,BECPAL的容留时间可达60 min,ESO可以减少传统稀释剂和环氧树脂的用量;BECPMA具有强度高、固化速度快的特点,常温养生2 h即可达到11.59 kN;相较于HMA和CPMA,BECPMA表现出优异的高温性能,低温性能和水稳定性也有所提升。BECPMA可用于路面坑槽的快速修补。

复合改性剂对沥青路面快速修复用冷补液影响研究

以SBR胶乳和液态C5石油树脂为改性剂,制备改性沥青,再以柴油稀释改性沥青,掺入少量的抗剥落剂,制得沥青路面快速修补用冷补液。在SBR占沥青质量分数3%的条件下,考察石油树脂掺量0~8%相应改性沥青的常规指标,确定出石油树脂的适宜掺量范围为4%~6%,并通过冷补液的黏度、相应冷补料的强度以及改性沥青的车辙因子等指标对石油树脂掺量进行了验证。

溶剂型冷补沥青液研制及其沥青混合料路用性能研究

为研究冷补沥青混合料的路用性能和评价方法,弥补现行冷补料评价方法的不足,先采用正交试验设计法确定自行研制的溶剂型冷补沥青液的组成比例;然后分析提出冷补料的性能评价试验方法,并采用该法对新型冷补料和同类产品进行性能比较,最后进行工程验证。研究结果表明:研制的新型溶剂型冷补沥青混合料具有初始及成型强度高,黏聚性、水稳定性、高温稳定性好,低温及常温易拌合等优点;且提出的性能评价方法和技术要求能较好地反映冷补料的路用性能,同时满足建议技术要求的冷补料能对路面坑槽进行较好的修补。

溶剂型冷补沥青液的路用性能

为深入研究溶剂型冷补沥青液的路用性能,弥补评价方法的不足,首先提出了溶剂型冷补沥青液的性能评价方法,然后采用正交试验设计方法,研制了一种新型溶剂型冷补沥青液,提出了其建议技术要求,最后通过对比试验进行性能验证.结果表明:稀释剂、增黏剂是影响溶剂型冷补沥青液性能的主要因素;组成新型溶剂型冷补沥青液的最佳质量比例为m(基质沥青)∶m(稀释剂)∶m(增黏剂)∶m(表面活性剂)∶m(抗剥落剂)=100∶25∶2∶0.5∶0.6;提出的溶剂型冷补沥青液性能评价方法和建议技术要求能较好地反映其路用性能;新型溶剂型冷补沥青液能拌制出性能优良的冷补沥青混合料.

水性环氧-SBR低温型冷补沥青研发及其混合料性能

采用水性环氧组分和SBR胶乳对溶剂型冷补沥青复合改性,研发出一种低温型冷补沥青.探究水性环氧组分和SBR胶乳在稀释沥青中的分散性,基于正交试验,以60℃黏度、3 d质量损失率、储存前后黏度差、蒸馏残余物软化点和延度为指标,推荐了低温型冷补沥青各组分最佳掺量,并对研发的冷补料性能进行评价.结果表明:水性环氧组分、SBR胶乳在稀释沥青中均具有较好的分散性;确定水性环氧-SBR型冷补沥青掺量方案如下:选用SK90#基质沥青,稀释剂、增黏剂、抗剥落剂、水性环氧组分和SBR胶乳的掺量分别为26.0%,5.0%,0.5%,4.0%和2.0%;自研发冷补料成型稳定度、动稳定度和抗弯拉强度分别为普通冷补料的1.74,1.91和1.26倍,残留稳定度为89%.

冷补沥青的材料设计及其混合料性能研究

为研究溶剂型冷补沥青混合料的性能,以冷补液组成材料为变量,分别研究了冷补液的旋转黏度、黏附性与挥发性,提出了技术要求,并确定了其合成工艺和各组分的最佳掺量;然后对比研究了两种级配冷补料的强度,分别研究了矿粉和稀释剂掺量对冷补料的施工和易性与强度的影响规律;最后验证了经验公式预估沥青用量的有效性,并确定了最佳有效沥青用量.结果表明,稀释剂对冷补液的黏度影响最大,各组分掺量与冷补液黏度具有较好的数学关系,抗剥落剂与树脂能够有效提高冷补液黏附性与沥青膜厚度,但过高掺量不利于拌和;研发的新型冷补液各组分质量比为基质沥青∶柴油∶N1∶K2=100∶24∶5∶0.5,冷补料的级配采用LP-10,有效沥青用量为6%,矿粉用量为4%,以此制备的冷补料具有优良的初始强度、成型强度,以及低温施工和易性.

增粘沥青冷补液的性能试验分析

冷补沥青混合料可实现常温甚至低温下的路面坑塘修补,但路用性能相对较差。通过对冷补沥青混合料材料组成的分析,提出冷补液稀释剂和改性增粘材料的选择方法,并对增粘沥青冷补液的剪切拉拔性能进行测试分析。测试结果表明,经过合理掺配SBS和增粘剂的冷补沥青液具有良好的粘结性能,在路面养护工程中具有广阔的应用前景。

冷补沥青混合料的制备工艺研究及性能评价

在对SMA与LB两种级配进行比选分析的基础上,研究了击实次数、冷补液拌制工艺和柴油挥发量等参数对冷补沥青混合料马歇尔稳定度等性能的影响规律。研究结果表明:LB与SMA的马歇尔稳定度接近,空隙率为13.42%,有利于柴油挥发及后期强度的发展;提高初始击实次数有利于提升混合料的马歇尔稳定度和水稳定性能;混合料采用添加剂与稀释剂预混再与沥青混合的工艺具有更优的性能,其马歇尔稳定度为6.86 kN,浸水残留稳定度为84.1%;当养护条件为25℃时,柴油挥发量小,试件强度未形成,当养护条件为110℃时,混合料的马歇尔稳定度与浸水残留稳定度显著提升,分别为5.89 kN与80.6%,说明柴油挥发量对于混合料强度形成影响较大;最优工艺条件下,混合料马歇尔稳定度为8.04 kN,浸水残留稳定度为86.8%,破损率为5.3%。

LB-10型冷补沥青混合料的制备及性能

为研究沥青冷补液各组分变化对冷补沥青混合料性能的影响,制备了冷补液组分设计不同的LB-10型冷补沥青混合料,研究了不同抗剥落剂掺量、沥青与柴油比例、冷补剂掺量对其施工和易性、马歇尔性能与水稳定性的影响规律.研究发现,随着抗剥落剂掺量的增加,混合料的贯入强度与马歇尔稳定度逐渐增大,柴油挥发率逐渐减小;而浸水残留稳定度呈先增加再减小的规律,在抗剥落剂掺量为0.36%时达到最高,为89.2%.随着沥青与柴油比例的增大,混合料贯入强度与浸水残留稳定度逐渐增大,且当沥青与柴油比例大于80∶14后,混合料马歇尔稳定度明显增强,高于7 kN,但施工和易性下降.随着冷补剂掺量的增加,混合料贯入强度逐渐增大,而柴油挥发率、马歇尔稳定度与浸水残留稳定度随掺量的增加呈先减小再增加的规律,在掺量为1.7%时浸水残留稳定度达到最高,为89.6%.综合考虑冷补沥青混合料的施工和易性,马歇尔性能及水稳定性,应控制冷补液中沥青与柴油比例为78∶20,冷补剂掺量为1.7%,抗剥落剂掺量为0.36%.