沥青混合料抗剥落添加剂的抗老化性能研究

以长期老化后的冻融循环试验强度比(L-TCSRn)为指标.对掺加消石灰与抗剥落剂两种添加剂的基质沥青混合料和改性沥青混合料水稳定性进行对比试验,通过分析指出抗剥落剂与改性沥青对沥青混合料水稳定性长期性能并没有显著的提高作用,而消石灰添加剂具有较好的使用效果,结论对沥青混合料添加剂的选择提供了参考.     

紫外光老化对沥青混合料路用性能的影响

通过对AC-13和AC-16的3种不同级配的沥青混合料进行室内紫外光老化,并通过对老化前后沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能和回弹模量进行研究,分析了不同的紫外光照射时间对沥青混合料性能的影响。结果表明:紫外光老化沥青混合料动稳定度在紫外光老化后减小,低温劈裂强度较老化前有所降低,沥青混合料抗压回弹模量经紫外光老化后有所增大。     

沥青混合料抗剥落剂的优选研究

对掺加不同剂量消石灰、水泥、PA-1剥落剂的沥青混合料进行了残留稳定度试验和冻融劈裂试验,对掺加最优剂量的经长期老化的沥青混合料进行了水稳定性试验。结果表明:消石灰、水泥、PA-1均能提高沥青混合料的水稳定性,不同外加剂存在最佳剂量使得水稳定性达到最大值,消石灰、水泥的最佳剂量为1%、2%,抗剥落剂为0.3%;抗剥落剂的加入均提高了长期老化沥青混合料的水稳定性,消石灰的效果最佳,水泥的次之,化学类剥落剂的效果最差,推荐使用消石灰作为抗剥落剂以提高沥青路面的长期抗水损害性能。     

沥青混合料抗冰冻剂机理分析及路用性能研究

采取沥青混合料中添加抗冰冻剂,通过降低冰雪在路面上的冰点有效防止路面结冰,从而改善行车效果。本文分析了抗冰冻剂抗冻机理,以推荐掺量进行冻结试验,从而得出不同掺量时路面冰点的降低程度,以抗冰冻剂中的有效成分析出率分析了添加抗冰冻剂的有效时间,通过掺加与并未掺加抗冰冻剂沥青混合料路用性能比较分析了抗冰冻剂对沥青混合料路用性能的影响。     

生物沥青掺量对再生沥青混合料路用性能影响试验研究

为掌握生物沥青对不同老化程度再生沥青混合料路用性能的影响,通过对不同程度长期老化沥青与不同生物沥青掺量调和制备再生沥青混合料进行高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性进行试验研究。结果表明:随着生物沥青掺量增加,生物沥青再生混合料高温稳定性逐渐变差,低温抗裂性逐渐变好,水稳定性则先变好后变差;随着沥青老化程度加深,掺入生物沥青对其沥青混合料高温稳定性造成的下降速率增加,对其低温抗裂性的改善速率降低;适宜的生物沥青掺量可使不同老化程度的沥青混合料低温抗裂性和水稳定性恢复,且高温稳定性也满足路用性能要求。     

掺抗剥落外加剂的老化SMA混合料水稳定性试验分析

通过短期老化和长期老化后掺石灰、水泥和抗剥落剂和普通SMA混合料的浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验，研究了外加剂对老化后SMA混合料水稳定性的影响。结果表明：几种外加剂均能提高短期老化后SMA混合料的水稳定性；从长期老化后的SMA混合料的水稳定性改善效果来看，掺加消石灰的混合料的水稳定性最佳，水泥次之，抗剥落剂最差。     

高速公路相变沥青混合料路用性能及融冰雪效果分析研究

冰雪天气对高速公路的交通运输安全有较大影响，研究融冰雪材料对于解决冬季路面结冰问题具有重要意义。相变材料具备储能放热的特性，将相变材料掺入沥青混合料，可提高沥青路面融冰雪性能，抑制路面冻结，从而提高路面安全性和道路通行能力。文章依托河北省某重点高速公路项目，选定适用的相变材料后，针对相变沥青混合料的路用性能进行了车辙试验、小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验，检测了相变沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性。综合考虑路用性能各项指标后，确定相变材料的最佳掺量为3.5‰。在冬季雪后试验段现场实测融冰雪效果，采用红外热像仪对试验段路面温度状况进行数据采集，发现相变沥青混合料路面温度明显高于普通沥青混合料路面，进一步证明了相变材料的添加提高了路面的保温能力，融冰雪效果显著。研究成果可为相变材料的推广应用提供参考。     

受阻胺类抗老化剂对基质沥青老化性能的影响

为解决沥青路面紫外光老化现象,利用紫外老化环境设备研究了辐射强度对基质沥青性能的影响及受阻胺类抗紫外光老化剂不同掺量对提高基质沥青抗紫外线光老化性能的作用.试验结果表明,受阻胺类抗紫外光老化剂并不适合用于基质沥青抗紫外线老化性能改善,主要表现为一定程度上增加了基质沥青的高温性能,但进一步降低了其抗疲劳性能,建议对基质沥青不予采用该方法进行抗光老化性能改善.     

内掺型除冰剂沥青混合料性能的试验研究

主要研究内掺型除冰剂对3种沥青混合料抗冻结冰性能的影响。通过冰点试验、轮碾试验、黏结力试验,基于除冰效果最优原则确定除冰剂的最佳掺量;按最佳掺量设计内掺型除冰沥青混合料,并进行车辙试验、水稳定性试验与低温弯曲试验,研究内掺型除冰沥青混合料的路用性能。结果表明:综合3种沥青混合料的除冰效果,内掺型除冰剂的最佳掺量为5%,此时除冰效果最优,冰点可降低至-20℃左右,实际交通量大于23次/分钟的路面覆冰时间减短,冰层与路面间黏结力分别降低61.63%,62.64%,74.39%;与普通沥青混合料相比,内掺型除冰     

橡胶颗粒沥青混合料老化后路用性能研究

为研究老化对橡胶颗粒沥青混合料路用性能的影响,对4种不同橡胶颗粒掺量的沥青混合料分别进行短期老化与长期老化路用性能试验,针对低温性能特别提出衰减率的评价指标。结果表明,橡胶颗粒沥青混合料老化后高温性能明显增强,低温抗裂性能出现突变点、水稳性能有所降低,综合老化前后性能对比研究得知该级配混合料橡胶颗粒最佳掺量为4％。     

海洋环境下沥青混凝土耐水稳定性试验研究

为探讨海洋环境对沥青混凝土水稳定性的影响,首先对比分析了沥青混凝土在淡水和海水两种介质中浸泡不同时间后,其冻融劈裂性能的变化情况,通过选用玄武石集料、SBS改性沥青,掺加水泥和抗剥落剂等改善措施,探究提升沥青混凝土抵抗海洋环境的能力,并进一步结合氯离子渗透实验及细观形貌测试,分析海水侵蚀沥青混合料性能的机理。结果表明,沥青混凝土经海水浸泡后,其冻融劈裂抗拉强度随浸泡时间增长而降低,使用SBS改性沥青及抗剥落剂能显著提高沥青混凝土的抗海水损害能力。海水的盐分很难扩散到沥青混凝土内部,随着水分蒸发,盐分主要集聚在沥青混凝土表面开口空隙中,产生结晶,进而加速混合料的破坏。     

温拌橡胶沥青混合料试验研究

针对目前温拌橡胶沥青混合料研究的匮乏,研究采用Sasobit温拌改性剂和橡胶沥青制备沥青试样,通过测试得到不同Sasobit掺量橡胶沥青的粘温曲线,确定了Sasobit的合理掺量以及温拌橡胶沥青混合料室内拌和与击实温度的推荐范围,并通过试验验证了Sasobit温拌橡胶沥青的降温效果与路用性能。试验结果表明：向橡胶沥青中掺加Sasobit温拌剂可以降低其粘度,从而降低了混合料室内拌和与击实温度;掺加3%（沥青质量%）Sa-sobit温拌剂的橡胶沥青混合料拌和与击实温度降低了约18℃左右;Sasobit温拌沥青混合料的高温性能优良,低温性能与水稳定性均有所降低,但降低幅度不大。     

高温多雨地区破碎砾石沥青混合料路用性能

为研究高温多雨地区破碎砾石制备沥青混合料的可行性及其路用性能,首先通过马歇尔设计方法确定混合料级配及最佳沥青用量。针对混合料的水稳定性,通过掺加抗剥落剂改善破碎砾石沥青混合料的水稳定性,采用水煮法试验比较0.2%,0.4%,0.6%这3个抗剥落剂掺量下集料和沥青黏附等级的提升效果,最终选定的抗剥落剂掺量为0.2%。在0.2%抗剥落剂掺量下,混合料水稳定性明显提升,并达到设计要求,但抗车辙性能提升不大。在0.2%抗剥落剂掺量的基础上,通过国内车辙试验比较0.2%,0.4%,0.6%抗车辙剂掺量下混合料抗车辙性能的改善效果,通过比较3种抗车辙剂掺量下混合料动稳定度指标并结合类似地区工程项目的经验,最终确定的抗车辙剂掺量为0.4%,此时混合料的抗车辙性能、水稳定性能皆能符合设计要求。通过多次冻融循环试验以及长期浸水马歇尔试验检验掺加0.2%抗剥落剂+0.4%抗车辙剂后混合料在更苛刻条件下的水稳定性能,通过汉堡车辙试验检验加入0.2%抗剥落剂+0.4%抗车辙剂后混合料的浸水抗车辙性能。试验结果表明:当掺加0.2%抗剥落剂+0.4%抗车辙剂后,破碎砾石沥青混合料具有优良的水稳定性和抗车辙能力。     

抗剥落剂和纤维对热(温)再生沥青混合料水稳定性及抗裂性能的影响

为了改善高RAP掺量热再生和温再生沥青混合料的水稳定性、低温抗裂性及抗疲劳耐久性,基于沥青表面能测试和黏附功计算,研究了老化沥青、温拌剂、纤维、抗剥落剂对沥青-集料黏结强度的影响,进而采用车辙试验、低温弯曲试验、冻融循环试验和四分点加载疲劳试验研究了纤维和抗剥落剂对热再生混合料路用性能和抗疲劳耐久性的影响,并揭示了纤维和抗剥落剂对热再生混合料水稳定性和低温抗裂性能的影响机理。研究结果表明,导致热再生和温拌再生水稳定性较低的原因是沥青老化后表面能的降低,掺加温拌剂降低了沥青的表面能,降低了沥青-集料界面的黏结强度;掺加抗剥落剂、纤维剂纤维与抗剥落剂复合改性剂可显著改善沥青表面能、增大沥青与集料之间的粘附功,提高沥青与集料之间的粘附性;将抗剥落剂与纤维复配可显著改善热(温)再生沥青混合料的低温性能,纤维与抗剥落剂不仅显著提高了热(温)再生混合料的劈裂强度和水稳定性,也延缓了冻融循环作用下热(温)再生混合料劈裂强度的衰变历程;掺加抗剥落剂、纤维剂纤维与抗剥落剂复合改性剂均可显著改善热(温)再生混合料的弯曲劲度模量和抗疲劳寿命,,纤维与抗剥落剂复合改性热再生混合料的各项路用性能均满足规范要求,建议优先采用玄武岩与抗剥落剂复配方案来改善高RAP掺量热(温)再生混合料的耐候性。     

钢桥面铺装高弹沥青抗紫外老化措施及性能研究

为降低强紫外线对高弹沥青的老化作用，延缓钢桥面铺装层路用性能的衰减速率，通过模拟紫外老化试验研究紫外老化对高弹沥青性能的影响，对比3种抗紫外老化剂改善高弹沥青性能的效果，优选出最佳的抗紫外老化剂以及最佳掺量，并评价该抗紫外老化剂对高弹沥青混合料路用性能的影响。结果表明：1)紫外老化降低了高弹沥青的针入度、延度值和软化点，但抗车辙因子略有增大；2) 3种抗紫外老化剂均能改善紫外老化对高弹沥青及其沥青混合料的不利影响，其中抗紫外老化剂UV-1改善效果最佳。建议采用抗紫外老化剂UV-1改性高弹沥青，它是延缓钢桥面铺装层紫外老化的有效措施，并能提高钢桥面铺装层的耐久性和服役寿命。     

含添加剂沥青混合料老化后的水稳定性

适当的添加剂可以改善沥青混合料的水稳定性，但是老化对添加剂的改善效果尚不明了。为此，以AC-13F型沥青混凝土为对象，在实验室试验的基础上，探讨了老化对含无机消石灰和有机抗剥落剂沥青混合料水稳定性的影响。试验结果与分析显示，消石灰、抗剥落剂均可显著改善其水稳定性；含消石灰的沥青混合料，在未经老化、短期老化、及长期老化后，基本满足规范马歇尔试验残留稳定MS0≥80％且冻融劈裂试验残留强度比TSR≥75％的要求；而含抗剥落剂的沥青混合料，长期老化后两个要求均不满足；老化可以降低含添加剂沥青混合料的水稳定性，含消石灰的沥青混合料长期老化后MS0、TSR分别减小3％、6％，而含抗剥落剂的沥青混合料长期老化后MS0、TSR分别减小20％、13％，比前者的高17％和7％。     

氯盐浸蚀下沥青及沥青混合料性能研究

为研究不同质量分数氯盐浸蚀作用对沥青及沥青混合料性能的影响,采用70号沥青及AC-13型沥青混合料进行氯盐浸蚀作用的性能试验。试验研究表明,氯盐浸蚀作用会加速基质沥青的硬化、脆化及老化;降低沥青混合料的高温、低温及水稳定及整体结构性能;当浓度达到8%时,沥青延度及混合料弯曲应变不能满足规范要求;浓度达到16%时,沥青混合料冻融劈裂强度比不能满足要求。     

沥青混合料高温性能在紫外光辐射下的变化研究

选取车辙试验、贯入剪切试验来研究SMA-13沥青混合料在不同紫外光辐射强度、紫外光老化循环次数和温度变化下高温性能的改变，以动稳定度、车辙深度和应力强度比这3个指标来表征沥青混合料的高温抗车辙能力和抗剪切性能。研究发现：随着紫外光老化循环次数的增大，沥青混合料的动稳定度及应力强度比逐渐减少，而车辙深度则逐渐增加；沥青混合料的高温性能与紫外光辐射强度、温度呈反比，紫外光辐射越大、温度越高，沥青混合料的高温性能越差；紫外光老化循环次数，比起紫外光防辐射强度及循环温度，对于沥青混合料的动稳定度、车辙深度和应力强度比的影响更为明显；同时建议采用一定强度的紫外光辐射强度(150 W/m²),循环模拟混合料在其照射下高温性能的变化。     

花岗岩在水泥混凝土路面沥青加铺层中的应用研究

对沥青加铺层表面层的工作特性和材料设计的要求进行了分析,在室内通过对掺加抗剥落剂的改性沥青采取老化措施后进行延长时间的水煮法试验来判定抗剥落剂对花岗岩与改性沥青粘结力的贡献能力;通过沥青混合料马歇尔试验、水稳定性和高温稳定性试验来评价掺加抗剥落剂和水泥替代矿粉措施对花岗岩沥青混合料性能的影响。试验结果表明:仅采用水泥替代矿粉,加铺层花岗岩沥青混合料的水稳定性无法满足要求,而同时掺加Morlife300、PA-1抗剥落剂后,则花岗岩沥青混合料的残留稳定度、冻融劈裂比和动稳定度得到大幅提升。试验路近2年的检测结果表明:试验路段的路表未出现剥落、裂缝及车辙等病害,各项路用性能指标良好。     

SBS改性沥青SMA混合料的就地热再生性能

SBS改性剂溶解于三氯乙烯的过程中,SBS硬段微曲约束相与三氯乙烯反应后物理交联或结合作用遭到破坏,改变了其原有的分布状态,难以准确评价沥青的老化程度.通过间接分析即以回收沥青的动态剪切流变性能作为参考指标,以再生后沥青混合料的性能为主要控制指标,确定再生剂的掺加量和再生混合料的配合比例.研究表明,依据回收SBS沥青性能指标所确定再生剂掺量下的再生沥青混合料性能不能满足规范要求.随着再生剂掺量的增加,再生SMA沥青混合料的抗水损坏及抗裂性能不断提高;同时,由于沥青中的轻质组分增加,沥青不断软化,使得其抗车辙能力降低.因此需综合考虑再生混合料的高、低温性能及抗水损害能力确定再生剂的掺量.为提高再生沥青混合料路用性能,应基于性能进行SMA现场热再生配合比设计,并且其设计空隙率应较新拌沥青混合料的要低.