基于PG分级的高寒高海拔地区沥青结合料性能与适应性

为解决高寒高海拔地区沥青结合料性能不足的问题,结合京藏高速公路格尔木至那曲段地形地貌与气候变化特点,依托沿线多个气象观测站的30 a气象资料,对所处地貌、气候特征、海拔、交通荷载量等相关数据进行统计学分析、计算,探索高海拔大温差地区沥青胶结料PG分级方法的适应性。结果表明:基于青藏地区现场监测结果对LTPP高温温度计算模型进行修正,提出了更适合高寒高海拔地区沥青结合料高温温度计算公式,提高了沥青高温性能指标计算公式的可靠性;在京藏高速公路格拉段对沥青胶结料的PG分级建议值最高达到PG76-22,在高寒高海拔地区应充分考虑海拔增高对沥青低温抗裂性能的影响,将低温等级提高1~2级;在那曲地区建议使用SBRⅡ-A改性沥青,在格尔木地区建议使用SBS改性沥青;在沱沱河、五道梁地区,建议开发抗紫外温拌改性沥青,采用更高标号的基质沥青对沥青进行SBS/SBR复合改性,并进行适用性研究。本次研究成果为高寒高海拔地区沥青结合料的材料开发技术、施工工艺提升及工程化应用提供一定参考,有利于提高沥青路面修建质量,延长使用寿命。

低标号沥青在新疆高温抗车辙地区的应用研究

为研究低标号沥青在新疆高温抗车辙地区的应用前景,通过DSR、BBR试验测试了50#、70#、90#、SBS沥青的高温、低温性能;通过车辙试验、高温剪切试验、低温弯曲试验、三点弯曲疲劳试验研究了50#、70#、90#、SBS沥青混合料的路用性能;并分析了四种沥青路面在该地区的经济效益。室内试验结果表明:基质沥青的标号越低,其高温性能越好,低温性能越差;低标号沥青混合料具有良好的抗车辙能力; 50#、70#沥青混合料的低温性能和疲劳性能低于90#、SBS沥青混合料。全寿命周期成本分析表明:四种沥青路面的全寿命周期费用为:90#> SBS> 70#> 50#。低标号沥青混合料的路用性能满足高温抗车辙地区的使用要求,能有效减少车辙病害,且全寿命周期成本较低。

基于沥青胶浆试验研究低标号沥青混合料设计原则

采用流变学试验方法研究低标号沥青胶浆试验的路用性能指标变化规律,然后结合沥青混合料的路用性能试验的验证,得出低标号沥青配合比设计的指导原则。研究表明,沥青胶浆的高温性能试验中,粉油比增大,车辙因子不断提高,沥青标号降低,车辙因子增大,这一试验规律可映射到沥青混合料试验中。但对于低温性能而言,沥青胶浆试验中的粉油比映射的是沥青混合料中石油比(集料与沥青的比例)的概念,粉油比越大,沥青用量越少,沥青胶浆的低温性能越差。因此,低标号沥青混合料的设计原则是:在保持较高的粉油比不变的条件下,提高混合料中的沥青及其沥青胶浆的用量,单纯强调减少沥青用量抵抗高温车辙的做法是不足取的,建议在低标号沥青混合料配合比设计中限定最小沥青用量。

辽宁省低等级公路半刚性基层沥青路面推移现象形成机理

目的研究辽宁省低等级公路路面推移现象产生的机理,提出合理的防治该种病害的技术措施.方法在对辽宁省低等级公路路面病害调查的基础上,运用有限元分析软件对基层和面层间的剪应力进行模拟计算,通过改变路面结构参数和行车荷载,得出了面层和基层层间剪应力变化的一般规律.结果重载和车速在纵坡行驶时的频繁变化是导致路面推移现象的主要因素。与标准轴载的情况相比,超载100%时,其层间剪应力增大了56%.结论建议应从设计和施工两个方面加强面层和基层的黏结,以便有效地控制低等级公路路面推移现象的频繁发生.

低噪声沥青路面结构设计研究

结合河北省低噪声沥青路面试验路段的修建 ,介绍低噪声沥青路面结构设计和材料组成设计研究。通过刚建成和使用一年以后的试验检测 ,对比了 6种不同的减噪路面结构的减噪效果 (其中有超薄沥青混凝土、开级配磨耗层、双层多孔隙沥青混凝土等结构 ) ,分析对路面噪声影响的主要因素 ,认为混合料的粒径大小、孔隙率大小是影响路面噪声的主要因素。结合我国实际的气候和地质条件 ,提出适合我国的低噪声沥青路面型式是细粒式、多碎石。

低标号沥青混合料的路用性能

对低标号沥青、70号普通道路石油沥青和SBS改性沥青进行了沥青混合料性能试验,并对试验结果进行了对比分析。结果表明,三种不同类型的低标号沥青混合料均满足高温动稳定度、水稳定性、冻融劈裂以及低温抗裂性能的规范要求,其中低标号沥青混合料的高温稳定性能还与SBS改性沥青较为接近。并根据试验结果确定了低标号沥青的适用区域和层位,为低标号沥青的推广和运用提供了科学依据。

基于低标号沥青颗粒掺配技术的耐久性高模量沥青混合料应用研究

采用高模量沥青混合料是解决沥青路面车辙病害的有效途径之一,而通过优选沥青胶结料、调整混合料级配和掺加外掺剂等技术均可以实现沥青混合料的高模量。依托实体工程,采用低标号沥青颗粒与70号道路沥青复配技术来改善沥青胶结料,并借鉴法国高模量沥青混合料设计思路进行高模量沥青混合料设计研究。研究表明,该混合料满足高模量沥青混合料技术要求并具有优良的路用性能。

硬质沥青混合料低温性能研究

为了研究硬质沥青混合料的低温性能,通过室内试验测试了30#硬质沥青的性能指标,对30#硬质沥青混合料SAC—13进行了配合比设计,分析了其力学性能,重点比较了硬质沥青SAC—13与SBS改性沥青SAC—13的低温性能,并考察了水泥对两种混合料低温性能的影响。结果表明:30#硬质沥青具有较高的软化点和粘度;30#硬质沥青混合料具有优良的抗高温变形能力和良好的低温性能;硬质沥青延度与硬质沥青混合料低温性能无直接相关性;30#硬质沥青混合料SAC—13用于非冬严寒区沥青路面表面层是可行的。

对SHRP沥青分级存在问题的探讨

研究表明SHRP的PG分级标准存在着某些不足,对于同一厂家不同标号的沥青结合料可能会认定为同一等级,而工程实践表明同一厂家不同标号的沥青结合料性能并不一致。本文提出了解决PG分级此缺陷的方法,根据不同沥青高低温性能分别进行分析,成功地对两种厂家沥青结合料进行了区分。

低标号改性沥青断级配混合料在干线公路车辙处治工程中的应用研究

为了提高沥青路面的性价比,利用改性低标号沥青,采用间断级配设计新型沥青混合料,并通过室内试验进行了综合路用性能评价,结合江苏某干线公路交叉口车辙处治工程,进行了工程应用,用于干线公路下面层以提高路面抗车辙性能。室内试验结表明采用低标号SBS改性沥青、间断级配设计的骨架嵌挤型沥青混合料,具有较好的高、低温性能,良好的水损害性能,较好的模量和耐疲劳性能;施工效果及工后检测结果表明,低标号改性沥青混合料还具有良好的均匀性和密实特性。本研究为低标号改性沥青混合料后期的研究及应用提供了参考。

基质沥青标号对SBS改性沥青低温性能的影响

SBS改性沥青的低温性能受到基质沥青标号、油源和改性剂结构、掺量的共同影响。基质沥青的标号是一个重要的影响因素。为此,以动态剪切流变仪(DSR)实测的玻璃化转变温度(Tg)为评价指标,针对线型SBS改性沥青,分析了不同掺量下基质沥青的标号对SBS改性沥青低温性能的影响。结果表明,基质沥青的标号对低温性能有重要影响,这种影响受到改性剂掺量的限制,掺量越大,影响越大。

高模量沥青混合料性能研究

对掺加PR-M高模量外掺剂的沥青混合料、30#低标号沥青混合料、SBSI-C改性沥青混合料、50#及70#沥青混合料的性能进行了测试,研究对比了高模量沥青混合料的性能。

公路低噪声沥青混合料材料设计与应用

主要探讨低噪音沥青混合料的研究和应用工作。首先,分析低噪音沥青路面的特点,研究交通噪音分类及其产生机理,提出解决噪音的主要措施;其次,对比分析国内外传统的低噪音沥青混合料矿料的级配范围,提出改进的矿料级配范围,并进行相应的低噪音沥青混合料设计。在某公路上铺筑了试验段,探讨低噪音沥青混合料的施工方法,试验段与普通路段的对比检测结果显示本研究的设计具有良好的效果。

硬质沥青用于沥青混凝土的性能研究

重载交通是我国一个普遍的交通现象,改善沥青路面的高温性能受到广泛关注。通过室内试验较为全面地评价了硬质沥青混合料的各种路用性能,认为该沥青混合料不仅具有良好的高温性能和力学强度,而且具有良好的水稳定性和低温性能,适合于我国重载交通路面建设的需要。

低标号沥青在福建省沥青路面中的应用

为验证低标号硬质沥青在福建省的适用性,对以30#基质沥青为代表的低标号硬质沥青的高温稳定性进行研究。利用APA(Asphalt Pavement Analyzer)车辙试验,对30#低标号沥青混合料,在福建省高速公路上面层与中面层广泛应用的SBS I-D改性沥青混合料,以及最为常见的70#基质沥青混合料的高温稳定性进行对比。为验证APA车辙试验结果的有效性,进行了缩尺加速加载MMLS试验,对3种沥青混合料高温稳定性进行评价与验证。考虑到福建省夏季高温的气候特征,除了规范的标准高温(60℃)试验条件外,还进行了极端高温(70℃)试验条件下的性能评价。APA车辙试验结果表明30#硬质沥青在两种温度条件(60℃,70℃)下的抗车辙能力与SBS I-D改性沥青基本相同。这表明在冬季气候温和的中国南方地区,低温性能相对较差但更加廉价的低标号硬质沥青能够替代SBS改性沥青,应用于抗车辙性能要求较高的沥青路面。缩尺加速加载MMLS试验结果在对30#硬质沥青与SBS I-D改性沥青的高温性能评价方面与APA车辙试验结果保持一致。但对于70#基质沥青的高温稳定性评价,MMLS试验与APA车辙试验的结果有较大差异,表明“钢轮、薄板”的车辙试验对于抗车撤性能较差混合料的评价与实际路面条件下的结果存在差异。

基于矿料级配的沥青路面低温抗裂性优化

低温抗裂性是沥青路面的重要性质之一,良好的低温抗裂性可以保证路面的使用寿命以及路基的稳定性。文章采用目前国内常用的沥青混合料级配设计方法,以低温线收缩性为衡量标准,通过对比相同沥青用量下,AC-5、AC-10、AC-13 3种类型的沥青混合料低温抗裂性能的差异,确定具有最佳低温抗裂性的矿料级配类型以及最大公称粒径。

低标号沥青产品的生产研究

以碳四溶剂脱沥青装置生产的脱油沥青为硬组分,选择切割不同馏分的组分作为软组分,采用调合工艺生产出GB/T 15180中低标号沥青AH-30;但由于延度不合格,用催化油浆不能调合出低标号沥青AH-50。

劣质稠油制备A级道路沥青的工艺研究

研究了助剂LHA-1在不同添加量下对劣质稠油直馏沥青的储存与使用性能的影响。结果表明,与同标号直馏沥青相比较,LHA-1的加入可有效地改善沥青的高温性能、感温性能及抗老化性能,同时对沥青的延度(尤其是TFOT后的延度)也有一定的改善作用,从而开发确定了利用劣质稠油与LHA-1来制备交通部A辍道路沥青的新工艺。

大掺量厂拌热再生沥青混合料技术研究及应用

为进一步提高沥青路面回收材料掺量,减少再生混合料成本,文章借鉴法国高模量沥青混合料的设计理念,通过改进级配,新掺入50#低标号沥青,从而实现大掺量厂拌热再生沥青混合料。室内性能评价和现场工程试验路验证表明,该技术可改善高掺量RAP厂拌热再生沥青混合料的性能并节省生产成本。

硅橡胶粉-SBS复配改性沥青路用性能流变学分析

为了研究硅橡胶粉(silicone rubber powder,SRP)-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(styrene-butadiene-styrene,SBS)复配改性沥青的高低温性能,复配了9种不同掺配比例的改性沥青。通过常规试验和沥青流变学试验的分析方法,定性定量地分析了硅橡胶粉、SBS掺量对于复配改性沥青黏弹性的影响。分析低温弯曲蠕变试验结果时,为了全面考虑劲度模量变化率和劲度模量,分析了二者的比值和低温连续分级温度,全面准确的分析了复配改性沥青的低温性能。利用多温度下的频率扫描试验,构建复配改性沥青的复数剪切模量的主曲线,在较宽频率范围内分析了不同配合比下复配改性沥青的性能差异,为更好地研究极端频率下的情况,引入改进型CAM(Christensen-Andersen-Marastean)模型,分析了复配改性沥青的高温性能。复配改性沥青的高低温性能良好,推荐使用的复配比例为17.5%SRP+4%SBS。