不黏轮乳化沥青试验方法研究

不黏轮乳化沥青是一种解决沥青路面施工中“黏轮问题”的关键材料,其中不黏轮效果是其核心指标。不黏轮效果准确评价对不黏轮乳化沥青推广应用至关重要。该文基于国内外研究成果创新提出两种不黏轮效果试验方法(配重法、压头法),并对多种乳化沥青进行不黏轮效果评价。试验结果表明:两种试验方法(配重法、压头法)能够较好地评价乳化沥青的不黏轮性能且试验结果具有很好的一致性。其中配重法适合于工程现场快速评价,压头法适合于科学研究、试验检测分析。两种试验方法设备简单、操作方便,适用于工程现场、室内研究等多种场景的不黏轮乳化沥青不黏轮效果评价。

不粘轮乳化沥青国内研究进展

沥青路面是多层弹性体系结构。乳化沥青作为黏层材料,可使多层结构成为受力整体,直接影响道路使用寿命。但是,普通乳化沥青黏层常因施工车辆碾压而出现严重的粘轮现象,造成层间粘结缺失。近年来,不粘轮乳化沥青因粘轮率低、破乳时间短、层间粘结强度高,在乳化沥青领域受到重点关注。目前,国内不粘轮乳化沥青的研究尚处于起步阶段,不粘轮乳化沥青制备方法众多,测试方法不统一,市售产品性能也良莠不齐。结合北京地区高速公路多年养护工程实践经验,系统梳理了不粘轮乳化沥青在国内的研究进展,对粘轮破坏机理和不粘轮乳化沥青的制备、性能测试、实际应用等情况进行了分类阐述,并对不粘轮乳化沥青未来研究的重点及发展方向提出了建议。

自迁移水性聚氨酯乳化沥青粘层的制备及性能研究

为了解决沥青路面粘层粘轮问题,将水性聚氨酯乳液掺加到乳化沥青中,制备出一种具有自迁移效果的聚氨酯乳化沥青(PUEA)粘层。通过对不同水性聚氨酯乳液掺量的PUEA粘层不粘轮效果分析,水性聚氨酯乳液最佳掺量为3%,且PUEA-3(掺量3%)粘层在70℃具有优异的不粘轮效果。另外,通过红外光谱、接触角和电子显微镜分析得出,PUEA粘层上表面聚氨酯含量高于下表面层,PUEA粘层在成型过程中聚氨酯自主迁移至粘层表面。通过将水性聚氨酯乳液用于沥青路面粘层,使得掺加少量水性聚氨酯乳液,粘层具有优异的不粘轮效果。自迁移效果的PUEA粘层在公路沥青路面新建和养护中具有重要的应用价值。

水泥路面沥青薄层罩面层间抗剪强度及影响

针对旧水泥混凝土路面沥青薄层罩面易发生推移等破坏问题,选取3种黏层油(普通乳化沥青、SBS改性乳化沥青、自制高性能乳化沥青)、3种罩面层沥青混合料(AC-10、SMA-10、DTFC-10)以及3种混凝土板表面粗糙状况(原状、凿毛、刻槽),通过直接剪切试验对黏层油类型及用量、罩面层沥青混合料类型、水泥路面表面构造等因素对层间抗剪强度的影响进行了研究,并运用灰色理论分析了不同因素的影响程度。结果表明:黏层油种类对层间抗剪强度有显著影响,层间抗剪强度随黏层油用量增加呈先增大后减小趋势,且黏层油用量为0.8 L/m 2时,层间抗剪强度达最大值;罩面层沥青混合料类型对层间抗剪强度也有影响,加铺超薄磨耗层DTFC-10罩面后层间抗剪强度明显高于其他2种混合料;水泥混凝土板表面粗糙状况对层间抗剪强度也有影响,凿毛表面略高于刻槽,但明显高于原状表面。灰关联分析表明:影响层间抗剪强度的关键因素是罩面层混合料类型和黏层油,水泥混凝土板表面粗糙状况和黏层油用量也对其有一定影响。

水性环氧树脂改性乳化沥青黏层材料的层间性能研究

为提升微表处混合料铺筑后抵抗行车制动造成剪切破坏,本文通过在普通乳化沥青中添加水性环氧树脂(WEP),研究其对普通乳化沥青性能的提升效果。结果表明:使用WEP改性乳化沥青作为黏层油,用量为0.6 kg/m^(2)时,层间抗剪强度最大,与原路面的黏结效果远优于SBS改性乳化沥青,同时用量还少于SBS改性乳化沥青;另外,在高温时WEP改性乳化沥青复数剪切模量、车辙因子均优于SBS改性乳化沥青。

路面粘层复合改性沥青材料研发与性能评价

针对路面结构粘层沥青材料特点,以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)、胶粉(CRM)为改性剂,采用高速剪切法在室内制备了一种粘层复合改性沥青材料。基于对粘层沥青高温性能及粘度的测定,优化了复合改性沥青室内制备工艺。通过常规指标测试、高温动态剪切试验、动态力学性能分析、粘度试验,对不同掺量复合改性沥青的路用性能进行评价,并确定改性剂最佳掺量。研究表明所研发的粘层复合改性沥青路用性能较优,更能满足粘层沥青材料的要求,研究结果可供同行参考。

路用乳化沥青黏层材料黏附性实验

沥青路面的黏层对于路面路用性能影响很大,用乳化沥青作为黏层材料有一定技术优势。为了减少沥青路面病害,研发沥青路面的黏层沥青材料。为了检验研发的黏层乳化沥青性能,进行材料选择和配合比设计,制备和切割试件,对研发的混合料同时开展了室内实验和现场实验。实验研究表明,6种黏层用乳化沥青材料的室内实验的黏结强度均能达到1.7 MPa左右,满足规范要求,尤其是由于龄期增长,现场实验的拉拔检测结果更好,平均值为2.2 MPa。所研发的乳化沥青路用黏层材料性能优良,为该材料在道路行业的应用和推广提供了技术支持。

沥青路面粘层材料性能的试验

沥青路面层间材料粘结性能的优劣直接关系到路面的整体受力状态,进而影响路面的使用寿命。利用自行研发的多功能剪切仪,对普通沥青、SBS改性沥青和SBS改性乳化沥青这3种常用的粘层材料在不同温度及洒布量条件下的粘结性能进行试验研究,提出以不同温度下的粘结抗剪强度作为评价指标。结果表明:3种材料的粘结抗剪强度均随着温度的升高而减小,但随温度的变化规律有所不同;相比而言,在较低洒布量时,SBS改性乳化沥青表现出更优异的粘结性能,且最佳洒布量为0.5～0.7kg/m2。

粘层材料剪切疲劳特性及层间设计方法研究

沥青路面的性能及使用年限很大程度上取决于其结构层间粘结状态的好坏。在进行沥青路面设计时,路表弯沉及沥青面层层底拉应力通常被视为重要的设计指标,而沥青路面层间剪切疲劳破坏却被忽视,为沥青路面病害的产生埋下隐患。通过系统的沥青路面层间剪切疲劳试验建立了沥青路面层间剪切疲劳方程及疲劳寿命预估模型,并根据沥青路面的实际工作状态,对该模型进行了修正。提出了基于剪切疲劳破坏的沥青路面层间设计方法,结合工程实例,对沥青路面剪切疲劳破坏进行了验算及寿命预估。结果表明:在以传统的路表弯沉及沥青面层层底拉应力为设计指标时,其层间接触不能满足路面剪切疲劳的要求,因此,建议在沥青路面设计中增加沥青层间剪切疲劳设计指标。

乳化硬质沥青的制备及其在粘层油中的性能评价

介绍了一种乳化硬质沥青材料及其乳化方法,研究表明,该乳化硬质沥青稳定度高、高温性能良好,作为粘层油具有优异的抗剪切和不粘轮能力。

高速公路沥青路面结构粘层油材料的选择研究

通过室内直剪试验和直接拉拔试验对三种粘层油(乳化沥青、SBS改性乳化沥青和普通热沥青)进行选择研究。结果表明:25℃下乳化沥青、SBS改性乳化沥青以及普通热沥青作为粘层油,其最佳用量分别是0.40,0.45,0.30 kg/m^2;粘层材料在不同温度下最佳用量不同,高温下确定的最佳用量比常温下要小。结合唐津高速公路现场抗拔试验验证,最终确定唐津高速公路采用SBS改性乳化沥青作为粘层油材料,其最佳用量为0.45 kg/m^2。

高速公路桥面防水粘结层的应用研究

针对高速公路桥面沥青混凝土铺装层的损坏现象,分析了桥面铺装结构损坏的原因,结合江苏省高速公路近年来桥面防水粘结层的应用特点,对桥面防水粘结层的材料应用、技术指标、施工工艺和质量控制进行了总结比较和分析研究,提出了不同防水粘结层的应用特点和注意事项。

槽和黏层油对沥青混合料层间抗剪性能的影响

为确定沥青路面面层界面两侧材料组合(A)、界面压槽(B)、黏层油(C)及其交互作用(A×B,A×C,B×C)对层间抗剪性能影响的主次顺序和显著性,根据正交试验方法设计试验方案,进行试验研究.采用击实法制备了3种类型的复合式马歇尔试件,试件的下层为AC-20,上层分别为AC-13、AC-20、OGFC-13.3种类型试件的界面情况分别为无槽无黏层油、无槽有黏层油、有槽无黏层油和有槽有黏层油.利用自制的沥青混合料层间剪切仪对试件进行了常温下(25℃)的直接剪切试验.结果表明:相比于界面无任何措施的层间抗剪强度,黏层油,槽以及二者的联合3种工艺对界面名义抗剪强度的平均增加率分别为23.8%、42.9%及53.9%;3个因素及其交互作用对界面抗剪性能影响的主次顺序为:A、B、C、B×C、A×C、A×B;其显著性为:A、B、C及因素B、C的交互作用B×C对层间抗剪强度的影响为高度显著因素,交互作用A×B与A×C为次要因素.

一种自主研发的高渗透乳化沥青的应用

对高渗透乳化沥青在国内外的应用情况进行了简单分析,介绍了自主研发的新型高渗透乳化沥青的开发及应用。该高渗透乳化沥青应用效果良好,市场前景广阔。

环氧乳化沥青粘层剪切疲劳性能

采用应力控制方式、半矢正弦波荷载波形、10 Hz加载频率和取值为0.1的循环特征值,以剪切断裂为疲劳破坏标准,在60℃恒温条件下,以0.2~0.7的应力水平在MTS810材料试验机上进行45°斜剪疲劳试验,对最佳配方和最佳洒布量的沥青路面及桥面沥青铺装层环氧乳化沥青粘层的剪切疲劳性能进行了研究,建立了剪切疲劳寿命回归方程.结果表明：应力水平对疲劳寿命有较显著的影响,60℃高温条件下,当应力水平由0.2增加到0.7时,沥青路面及桥面铺装环氧乳化沥青粘层的疲劳寿命降幅分别为97.4%和99.3%;建立的疲劳寿命对数与剪应力回归方程有较高的精度,且桥面铺装结构剪切疲劳寿命较沥青路面对剪切应力更为敏感.

环氧沥青铺装防腐与粘结层施工质量控制策略

环氧沥青的铺装防护效果以及粘结层的施工质量,能够对路桥整体质量以及应用价值产生重要影响,本文对环氧沥青铺装防腐与粘结层施工质量控制策略进行分析,以供参考。

水性环氧树脂改性乳化沥青粘层抗剪性能的检验

针对沥青路面因层间黏结性能不足而导致路面结构出现推移、拥包等病害现象,研究环氧乳化沥青粘层在不同环氧乳化沥青洒布量、不同试验温度和不同正应力条件下的抗剪强度,运用摩尔-库伦原理得到黏结力和内摩阻角.借助Ansys有限元软件对5种代表性路面结构进行层间剪应力计算,根据计算所得层间最大剪应力和抗剪强度,对环氧乳化沥青粘层进行抗剪疲劳性能和抗剪极限性能检验.结果表明:抗剪强度随正应力的增大近似呈线性增大,且在60℃高温条件下,环氧乳化沥青粘层的最佳洒布量为0.8 kg·m^(-2);当洒布量和正应力相同时,由于黏结力的减小,抗剪强度随温度升高而逐渐减小;5种路面结构在100 k N和200 k N荷载作用下,层间最大剪应力分别小于容许剪应力和抗剪强度,沥青面层不会产生剪切疲劳破坏及高温重载作用下的极限剪切破坏.

环氧树脂乳化沥青粘层油性能室内试验研究

为了检验环氧树脂乳化沥青粘层油的性能,通过对比洒布了环氧树脂乳化沥青粘层油和普通乳化沥青粘层油的双层沥青混合料试件在不同试验温度、洒布量等条件下的剪切强度和拉拔强度,研究了环氧树脂乳化沥青粘层油性能的影响因素及优点。结果表明:1)在不同试验温度下,环氧乳化沥青粘层油的剪切强度与拉拔强度均高于普通乳化粘层油;2)环氧乳化沥青粘层油的最佳洒布量约为0. 8 L/m^(2),且其高温耐水性能优于普通乳化沥青粘层油;3)在40℃条件下,洒布环氧树脂乳化沥青粘层油比洒布普通乳化沥青粘层油,剪切强度约高出12%,拉拔强度约高出5%。

坑槽壁洒布粘层油后的力学影响分析

坑槽是路面早期显著病害之一,通过对修补坑槽时有无粘层油方面的力学研究,分析了槽壁洒布粘层油时的最大剪应力,并与无粘油层作了对比分析。

差异改性沥青路面层间抗剪强度影响研究

为了提高沥青路面的使用性能,本文主要对沥青路面层间抗剪强度的影响因素进行研究,主要分为温度、湿度、道路线型对沥青路面的层间抗剪强度的影响规律,通过数值模拟、试验研究得到:环境温度为30℃~60℃作用下的沥青路面层间抗剪强度,层间抗剪强度随着环境温度的升高而呈现减小的趋势,在40℃、60℃的转折点下速率变化较快,横向剪应力随着路面坡度从0°~5°逐渐增大,在3%时发生转折。分析了四种粘层材料作用下的层间抗剪强度,并进行优劣排序:SBS改性沥青、液体沥青、乳化沥青以及90号基质沥青。并且对应相应的影响,从差异改性沥青角度给出了解决措施。