疲劳荷载下冻融循环对CR-WMA开裂特性的影响

以温拌胶粉改性沥青混合料(CR-WMA)和热拌胶粉改性沥青混合料(CR-HMA)为研究对象,对经盐冻融循环和水冻融循环作用下的半圆试件进行三点弯曲重复加载试验,同时利用数字图像(DIC)相关技术对其开裂特性进行研究.结果表明:采用开裂位置附近点的水平应变(EXX)和以全场水平应变定义的损伤变量均可反映CR-WMA和CR-HMA在疲劳荷载作用下的抗开裂性能;CR-WMA和CR-HMA的抗疲劳开裂性能随着盐冻融循环和水冻融循环作用次数的增加而降低,且盐冻融作用对其影响大于水冻融作用;无论盐冻融还是水冻融作用,CR-WMA的抗疲劳开裂性能均优于CR-HMA.

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。

胶粉复合改性沥青-钢渣沥青混合料室内压实性能分析

通过室内马歇尔击实试验分析胶粉复合改性沥青-钢渣沥青混合料压实性能的影响因素,重点分析不同合成级配、击实温度、细料用量、填料用量、油石比以及添加温拌剂等对其体积性能和力学性能的影响。试验结果表明钢渣沥青混合料室内可压实性对矿料合成级配敏感,压实温度不宜低于165℃以避免压实度不足。冬季低温施工可掺入温拌剂补偿近20℃温度损失的影响。配合比在正常波动范围内可显著影响其压实性能,提出影响空隙率变化的多因素关系式可用于指导现场施工配合比控制。空隙率和劈裂强度呈负线性相关性,现场空隙率宜按低值控制以保证长期使用耐久性。

橡胶粉纤维沥青混合料高温性能及施工和易性

通过比较几种试验方案,从不同的理论角度分析纤维加筋和橡胶粉对混合料的改性机理.试验结果表明:同时采用纤维加筋和干拌橡胶粉技术,可以综合二者优势获得具有良好高温稳定性的多碎石沥青混合料;采用将橡胶粉直接投入搅拌锅的混合料生产工艺,为预溶法沥青改性过程的材料相容性问题提供新思路.实体工程施工经验表明:橡胶粉纤维多碎石沥青混合料施工工艺有别于普通的沥青混合料施工.通过对混合料的施工和易性分析,总结出施工控制函数,提出控制措施;并利用粘弹性理论分析混合料压实过程,提出有效压实能的概念.

废轮胎橡胶粉改性沥青混合料的性能研究进展

介绍了国内外废轮胎橡胶粉的分类、物理和化学指标及其改性沥青的性能指标,对北京地区路用废轮胎橡胶粉改性沥青混合料的性能指标提出了建议,并对废轮胎橡胶粉改性沥青混合料的路用性能进行了分析,指出将废轮胎橡胶粉改性沥青用于道路建设是资源再利用的一条有效途径。

橡胶颗粒沥青混合料破冰试验

用自行研制的路面破冰模拟试验仪研究了橡胶颗粒沥青混合料路面的破冰能力,考察了不同橡胶颗粒掺量和不同温度下路面的破冰情况,提出了摆值加权平均回升量和摆值平均回升率的概念。结果表明,路面破冰模拟试验仪可用于进行室内冰雪沥青路面破冰能力的模拟试验;橡胶颗粒沥青路面比普通沥青路面更不易结冰,且橡胶颗粒掺量越高路面的抗滑性能越好;只有在一定的温度范围内橡胶颗粒沥青路面才具有良好的破冰能力;摆值加权平均回升量和摆值平均回升率指标可用于定量地描述路面的破冰能力。

橡胶颗粒沥青混合料破冰试验及其数值模拟

为了揭示橡胶颗粒沥青混合料的破冰机理,通过构建不同冰层厚度条件下橡胶颗粒沥青混合料与冰层相互作用的离散元数值模型,将摆值平均加权回升量及摆值平均加权回升率的宏观参数与应变能及颗粒位移的细观参数进行比较发现:在冰层厚度达到4 mm的节点处,摆值平均加权回升量及摆值平均加权回升率基本达到了恒定值;当冰层厚度为1 mm时,模型中颗粒的位移最大,克服冰层颗粒间拉力所消耗的应变能最大.最后,从宏观角度与细观角度研究了橡胶颗粒沥青混合料的破冰机理.

橡胶颗粒沥青混合料劈裂试验及其数值模拟研究

本研究构建的橡胶颗粒沥青混合料劈裂细观数值模型以裂缝数与劈裂强度为主要细观参数,与劈裂试验确定的宏观参数劈裂抗拉强度及劲度模量相互验证,从宏观与细观两个角度验证了橡胶颗粒的掺加将明显降低沥青混合料的力学强度。

橡胶颗粒沥青混合料的疲劳性能研究

以耗散能与分形维数为研究对象,分别从热力学和几何学角度描述橡胶颗粒沥青混合料疲劳破坏的程度,建立耗散能、分形维数与疲劳寿命间的对应关系,为橡胶颗粒沥青混合料的应用奠定一定的力学基础。

高胶粉含量改性沥青的稳定化制备及路用性能

研究了剪切时间、剪切温度以及胶粉、交联剂和活化剂用量对胶粉改性沥青性能的影响。结果表明,提高胶粉用量会增大体系的黏度,交联剂在增大体系黏度的同时也改善了其耐老化性能和高温储存稳定性,活化剂的加入可以降低体系黏度并提高其高温储存稳定性。在剪切时间为45 min和剪切温度为180℃的条件下,通过添加质量分数为25%的胶粉、占胶粉质量0.5%的交联剂以及少量的活化剂制备了高温储存稳定性及其他性能良好的胶粉改性沥青。对所制备胶粉改性沥青在沥青混合料密级配AC-16中的应用性能进行了检测,各项指标均能满足相关技术标准的要求。

Terminal Blend胶粉改性沥青的发展

TB胶粉改性沥青是在传统湿法橡胶沥青的基础上,发展起来的一种新型改性沥青,具有黏度低、储存稳定性好等优点。从制备过程、改性机理、组分分析、性能评价、影响因素、应用及优缺点等方面,归纳总结了近年来TB胶粉改性沥青的相关研究成果,对TB胶粉改性沥青进行了全面的综述。重点介绍了TB胶粉沥青的改性机理,即胶粉在高温高速剪切条件下,发生脱硫降解反应,显著降低了结合料的黏度,改善了施工和易性、储存稳定性及低温性能,同时降低了高温性能。最新研究表明,采用TB+SBS、TB+纳米材料、TB+岩沥青或TB+反应型改性剂复合改性,能够制得综合性能较好的改性沥青,是TB橡胶沥青未来主要的发展方向。

近年废胶粉改性道路沥青的研究

介绍了近年道路沥青方面的胶粉研究情况。主要有:胶粉的添加及工艺条件变化对沥青性能的影响,胶粉与沥青的相容性,胶粉改性沥青老化以及改性机理等国内外研究现状及其简要评论。

橡胶粉改性沥青混合料对环境影响的研究

文章通过橡胶粉改性沥青混合料筑路材料对公路噪音和周围水环境的影响监测和试验,得到如下结论:橡胶粉改性沥青混合料能有效地降低噪音的产生;橡胶粉改性沥青混合料沥出液含有有毒物质,但土壤吸附、挥发作用等自然处理方法可消除这些有毒物质的毒性,从而降低橡胶粉改性沥青混合料沥出液对公路周围水环境的影响。

复合胶粉改性沥青及其混合料温度特性试验研究

复合胶粉改性沥青(CCRMA)是将废旧胶粉颗粒及SBS改性剂共同加入基质沥青中而制成的一种复合改性沥青,具有很好的抗高温变形和抗低温开裂性能。由于利用了废旧橡胶轮胎对于减少黑色污染,发展循环经济和保护环境,具有重要意义。通过复合胶粉改性沥青的温度扫描试验和复合改性沥青及SBS改性沥青混合料的弯曲蠕变对比试验,研究了复合改性沥青及混合料的温度特性。得出复合胶粉改性沥青具有较好的抗疲劳特性和抗永久变形特性,复合胶粉改性沥青混合料具有较好的抗高低温变形特性。

胶粉改性沥青混合料沥青用量检测试验的研究

采用离心抽提与燃烧两种方法,分别对不同石料、不同级配的干拌法、湿拌法胶粉改性沥青混合料进行沥青用量测定,并对比普通沥青混合料的试验结果。通过试验测定沥青用量与设定用量的对比,分析了两种测定方法的影响因素、胶粉对于沥青含量测定结果的影响及干、湿拌法的主要区别,研究结论对胶粉改性沥青大规模应用具有有益参考价值。

不同种类抗冻结路面抑制结冰效果对比研究

为了解决我国北方气候寒冷地区路面积雪结冰对公路发展和交通安全运营的影响。通过室内路面破冰模拟试验仪验证橡胶颗粒、盐化物沥青混凝土的抑制结冰能力。在抑制结冰试验中提出的指标摆值平均加权衰减量与摆值平均加权衰减率,可以定量描述抗冻结沥青路面的抑制结冰能力。在一定的温度范围内,物理类与化学类抗冻结沥青路面均具有良好的抑制结冰能力,其中化学类抗冻结沥青路面的抑制结冰能力更优。

废旧橡胶颗粒改性SMA沥青混合料性能的研究

废旧橡胶颗粒改性沥青混合料需要采用骨架密实结构。推荐使用SMA沥青混合料,橡胶颗粒宜选用2.36mm^4.75mm的级配,掺量宜控制在2%~3%。橡胶颗粒对沥青混合料的改性主要体现在增强混合料的抗车辙性能。

胶粉沥青混合料配合比设计优化

为确定胶粉沥青混合料的最优配比方案,采用主骨架空隙填充法进行混合料级配设计,以目标空隙率作为主要控制指标,矿料间隙率、沥青饱和度等其他体积指标及马歇尔稳定度作为一般控制指标,同时对比研究了不同胶粉掺量对胶粉改性沥青混合料最佳油石比的影响效果。结果表明:采用主骨架空隙填充法(即CAVF法)进行胶粉改性沥青混合料级配设计,能有效解决胶粉颗粒对矿料骨架的干涉作用,设计级配方案最佳油石比为7.0%;胶粉掺量对混合料最佳油石比影响微小,可忽略不计。

橡胶沥青温拌剂的开发与研究

制备了新型橡胶沥青温拌剂S,并从粘度、软化点、针入度、延度等方面研究了其用量对橡胶沥青性能的影响。采用4种试验,对比了温拌剂S与国外温拌剂的温拌性能,探讨了温拌剂S的降粘机理。结果表明,温拌剂S能显著降低橡胶沥青的高温粘度,提高橡胶沥青的软化点及针入度,还可提高橡胶沥青的抗老化能力、高温稳定性、低温抗裂性以及水稳定性。

预测胶粉改性沥青混合料的相位角并分析其粘弹性

为实现从胶粉改性沥青混合料的动态模量测试结果预测对应的相位角,并从线性粘弹性角度评估不同胶粉改性沥青混合料的高低温性能。通过复数模量试验结果,构建近似满足Kramers-Kronig(K-K)关系由动态模量和相位角主曲线,按照粘弹性原理进一步得到时域下的松弛模量和蠕变柔量主曲线。结果表明,相位角的模型预估值不及动态模量但依然显示出较高的精确性。Cole-Cole图和Black Space图都证明了实测结果及模型的预测结果均符合线性粘弹性理论。松弛模量和蠕变柔量的变化规律又表明,HMA-60的高温抗车辙能力不及HMA-C,但低温抗裂性能优于HMA-C。温拌后混合料的高温抗车辙能力及低温抗裂性能都得到改善。WMA-60的高温抗车辙能力不及WMA-C,但低温抗裂性能优于WMA-C。