基于结构层贡献率的沥青路面抗车辙措施

采用环道试验及德国汉堡车辙试验方法,研究在中面层使用改性沥青对路面结构和组合结构抗车辙性能的影响,包括对结构层贡献率和对沥青层剪切流动变形的影响;探讨在中面层添加纤维对路面结构抗车辙能力的影响.研究结果表明:中面层使用改性沥青,能提高路面结构的整体抗车辙性能;使剪切流动变形由95.2%下降至84.4%;中面层变形贡献率达到60%以上,应该重视提高中面层的抗车辙能力;对于中面层采用普通沥青的结构,在中面层添加纤维可明显减少整个结构车辙深度,但对于中面层已采用改性沥青的结构,添加纤维减少车辙的效果不明显.     

高模量沥青混凝土路面的力学性能

研究了沥青混凝土路面中面层高温动态模量与车辙的关系.结果表明:提高路面中面层高温动态模量可以有效降低沥青混合料在荷载作用下的压、剪应变,加大中面层混合料向下传递荷载的扩散角,从而抵抗路面结构车辙病害;采用沥青混凝土外掺剂提高混凝土高温动态模量,性能明显优于SBS改性沥青的混合料.     

尼龙6中氨基含量对尼龙6／EVA共混物冲击韧性的影响

研究了不同氨基含量的尼龙６与ＥＶＡ－ｇ－ＭＡＨ共混物的结构和性能。结果表明，提高尼龙６中氨基含量有利于尼龙６－ＥＶＡ接枝共聚物的生成、ＥＶＡ分散相粒径的减小及冲击强度的增大。但是，酸酐基团与氨基的反应是不完全的。     

旧水泥路面与沥青加铺层间粘结性能

为了防止反向裂缝，在旧水泥路面与沥青加铺层之间铺设土工布防裂层，土工布的加铺对层间粘结性能会产生负面影响。采用压剪试验方法研究了土工布及其浸油量、旧水泥混凝土表面处理、粘结材料种类等因素对旧水泥混凝土与沥青面层之间粘结性能的影响规律。结果表明，采用高粘度改性沥青、增加旧水泥路面粗糙度、提高路面压实度可明显改善旧水泥路面基层与沥青面层之间的界面粘结性能，研究结果可为旧水泥路面改造工程的粘结层设计提供依据。     

城市道路交叉口沥青混合料路用性能试验研究

针对南京市气候条件和道路交叉口的交通特点，通过分析集料级配对沥青混合料抗车辙性能的重要影响，选择2组具有较好抗车辙性能的集料级配AC-16I调整型和SAC-16A与2种sBs改性沥青共4组沥青混合料进行全面的路用性能试验，对比研究了混合料的水稳定性、高温稳定性、抗剪切性能、抗疲劳性能、低温抗裂性能、抗压强度和劈裂强度，重点评价了材料的高温抗车辙性能，从而提出了最佳的南京市道路交叉口路面上面层沥青混合料组成设计。     

玄武岩纤维与抗车辙剂复合改性沥青混合料路用性能研究

为了探索玄武岩纤维和抗车辙剂复合添加对沥青混合料的增强效果,本文通过室内试验研究复合改性沥青混合料的路用性能,并与单掺一种改性剂的沥青混合料进行对比。试验表明与单掺玄武岩纤维沥青混合料相比,复合改性沥青混合料动稳定度提高320%,冻融劈裂强度比提高5%,疲劳破坏寿命提高14.6%;与单掺抗车辙剂的沥青混合料相比,复合改性沥青混合料低温抗弯拉应变提高53%,冻融劈裂强强度比提高8%,疲劳破坏寿命提高31.5%。玄武岩纤维与抗车辙剂复合改性能明显提升善沥青混合料路用性能。     

对改性沥青与改性剂的选择和剂量的应用

现代公路对沥青面层要求越来越高，改性沥青的使用越来越普遍，而在选择改性沥青类型和剂董时，往往会出现这样或那样的问题。本文通过对比分析各种改性剂对沥青改性作用的性能特点，提出了合适的选择改性剂的基本原则，本着以路用性能要求、气候特点和经济性原则，提出了合适的确定改性剂剂量方法。     

玄武岩纤维与抗车辙剂复合改性沥青混合料路用性能

为了探索玄武岩纤维和抗车辙剂复合添加对沥青混合料的增强效果,通过室内试验研究复合改性沥青混合料的路用性能,并与单掺一种改性剂的沥青混合料进行对比。试验表明与单掺玄武岩纤维沥青混合料相比,复合改性沥青混合料动稳定度提高320%,冻融劈裂强度比提高5%,疲劳破坏寿命提高14.6%;与单掺抗车辙剂的沥青混合料相比,复合改性沥青混合料低温抗弯拉应变提高53%,冻融劈裂强强度比提高8%,疲劳破坏寿命提高31.5%。玄武岩纤维与抗车辙剂复合改性能明显提升善沥青混合料路用性能。     

基于SHRP的煤直接液化残渣改性沥青性能研究

文章基于美国公路战略研究计划(Strategic Highway Research Program,SHRP)体系方法对煤直接液化残渣(direct coal liquefaction residue,DCLR)改性沥青的性能进行了评价,并采用复数模量指数(GTS)和蠕变劲度模量指数(STS)对沥青的温度敏感性进行了评价。结果表明:DCLR的加入增强了沥青的高温性能,但降低了沥青的低温性能;在高温(46~82℃)范围内,DCLR的加入降低了沥青的温度敏感性,但在低温(-18~0℃)范围内,DCLR的加入提高了沥青的温度敏感性。与基质沥青相比,DCLR改性沥青更适合应用在夏季高温地区或作为沥青面层结构中的中面层,有利于提高沥青路面的高温抗变形能力。     

委内瑞拉岩沥青改性沥青混合料配合比设计及性能研究

委内瑞拉岩沥青(Venezuela Rock Asphalt,简称VRA)中沥青含量高达95%以上,是一种沥青含量高、灰分杂质少且易于加工的硬质天然沥青。为了分析其用于沥青改性剂的适用性,选取表面层常用AC-13C型沥青混合料,在0%～1%范围内按0.25%间隔选取5种不同VRA掺量,对其改性沥青混合料进行了配合比设计和路用性能检验。首先,以普通沥青混合料配合比设计结果为基准,根据VRA中纯沥青和矿物质分别等量替代普通沥青混合料中基质沥青和矿粉的原则,提出了VRA改性沥青混合料配合比设计调整的计算公式;同时,通过干法和湿法两种拌和工艺对比,确定了适宜于VRA改性沥青混合料拌制的温度范围与干法工艺。然后,分别进行了不同VRA掺量改性沥青混合料的路用性能试验,结果显示,随着VRA掺量的增加,VRA改性沥青混合料的马歇尔稳定度、动稳定度、抗弯拉强度和劲度模量呈加速递增变化,残留稳定度和冻融劈裂强度比呈先增加后减小变化,而流值呈递减变化,最大弯拉应变呈平缓的加速递减变化,表面渗水系数和构造深度变化不大。研究结果表明,VRA的掺入可有效增强其改性沥青混合料的整体黏结性能和抗变形能力,并显著提高高温稳定性和抗疲劳性能,有效改善水稳定性,但对低温抗裂性能有一定的不利影响,而对表面抗渗和抗滑性能无明显影响。故VRA较适合于南方地区沥青路面使用,根据试验结果建议VRA的适宜掺量范围为其改性沥青混合料质量的0.25%～0.75%。     

聚合物改性沥青机理研究(之一)——改性剂对轻质组分的吸收作用及体系的聚集态

通过组分分析、溶度参数测定、DSC分析等项试验,证明PE、SBS、EVA等改性剂能够吸收沥青中的饱和分、芳香分、蜡分等物质而溶胀,改变了自由沥青的组分比例和结构,使改性沥青这一多项体系的物理、力学性质和聚集态均发生了变化。     

动态硫化SBS／EVA复合改性沥青的温敏性

利用SBS与EVA对沥青进行了复合改性并对其作了动态硫化处理,从失重温度和失重速率的角度采用热重分析仪（TG）对动硫化前后SBS／EVA复合改性沥青的热稳定性能作了研究,同时还借助应变控制流变仪对上述沥青试样进行了动态力学性能的分析测试。结果表明：动态硫化处理后,可能由于沥青试样内部化学交联网络结构及SBS-沥青的接枝物的形成,不仅提高了沥青试样的热稳定性能和高温动态力学性能,也降低了沥青试样的温度敏感性。     

多聚磷酸改性沥青流变特性及改性机理

采用动态剪切流变、重复蠕变和弯曲梁流变等试验分别对多聚磷酸改性沥青、聚合物改性沥青以及聚合物复配多聚磷酸改性沥青在高、低温状态下的流变特性进行了系统研究.结果表明,多聚磷酸能够改善基质沥青和聚合物改性沥青的高低温性能;多聚磷酸与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性剂在改善沥青高温性能机制上存在明显不同,多聚磷酸的掺入显著增加了沥青的黏度,而对沥青的弹性变形恢复能力贡献较小,而SBS改性剂可大幅度提高沥青的弹性变形恢复能力.采用核磁共振(NMR)试验对多聚磷酸改性沥青的改性机理进行了初步分析,发现多聚磷酸与沥青发生了接枝、磷酸酯化和环化反应,从而改变了沥青的碳链结构和化学结构,宏观上使沥青变得更加黏稠.     

基于材料性能和数理统计的改性沥青适用性

为了寻求经济且环保的改性沥青结合料,以克服或减轻河北地区沥青路面的车辙和裂缝等病害,本文选用废胶粉（GTR）,多聚磷酸（PPA）和SBS高聚物作为SK90#基质沥青的改性剂,以河北某高等级公路为依托工程,在充分考虑当地施工环境的前提下,基于室内试验对不同改性沥青的高低温性能进行研究。同时,基于数理统计方法和沥青结合料的性能对各改性沥青在不同老化状态和不同温度条件下进行分组,从而研究GTR改性沥青和PPA改性沥青在河北地区的适用性。研究结果表明,与基质沥青相比,SBS,GTR和PPA三种改性剂对未老化和RTFO老化后的改性沥青高温性能均有显著影响。在河北地区,基于经济性对比结果,当强调沥青路面的高温性能时,掺加0.7％PPA（1.2％PPA）的改性沥青可以替代掺加3％SBS（5％SBS）的改性沥青;当强调沥青路面的低温性能时,掺加8%GTR或掺加1.2％PPA的改性沥青可以代替掺加5%SBS的改性沥青使用;SBS,GTR和PPA三种改性剂的掺加对经PAV老化后的改性沥青在中温区间时（22℃~31℃）的抗车辙性能不会造成显著影响;相较于基质沥青,掺加PPA可以增加沥青结合料的m值,而掺加GTR或SBS在一定程度上会降低该值。     

沥青路面基面层间结合状态的数值分析

为了真实反映半刚性基层沥青路面层间黏结状态,评价不同处治措施对基面层间结合状态的改进情况,建立了基于逐渐损伤理论的脱层分析数值模型,从细观角度对道路基面层间接触状态进行分析.以脱层分析模型为基础对基质沥青、SBS改性沥青、胶粉改性沥青和精铣刨处治后的层间黏结强度进行预估,并利用JHY-A剪切仪进行层间直剪试验,对数值分析结果进行试验验证.研究结果表明：逐渐损伤的脱层分析模型能更本质地反映不同处治措施对基面层间黏结强度的影响;采用精铣刨处治半刚性基层表面可有效提高基面层间黏结强度,与传统撒布基质沥青、SBS改性沥青、胶粉改性沥青相比,其层间黏结强度可分别提高54.3%、20.0%和12.5%.     

基于红外光谱法的SBS改性沥青共混机理

采用高速剪切工艺在实验室制备了SBS物理和化学改性沥青，基于红外光谱法对SBS改性沥青中沥青的杂原子化合物及SBS中特征官能团进行分析，通过比较基质沥青、SBS、SBS物理改性沥青及SBS化学改性沥青的四种红外光谱图，揭示了SBS改性沥青的共混机理．结果表明SBS物理改性沥青的红外光谱图为基质沥青与SBS红外光谱图的简单叠加，说明SBS与基质沥青只是简单的物理共混共容．而SBS化学改性沥青的红外光谱图却有略微变化，说明由于SBS与基质沥青在强剪切力作用下的溶混炼以及稳定剂的添加，其中少量的SBS发生断裂，产生大分子自由基，从而与基质沥青发生化学反应，SBS之间发生交联反应而SBS与基质沥青之间发生了接枝反应．利用红外光谱法还可以测定SBS改性沥青中SBS的含量，从而评价SBS改性沥青的技术性能．     

沥青胶结料的测力延度试验研究

改性沥青的流变特性较为复杂，简单的常规试验方法不能很好地测出其特性．文中通过对基质沥青、SBS改性沥青、APAO和SBR改性沥青胶结料进行大量测力延度试验，分析了基质沥青、改性沥青的拉伸特性，证明了测力延度试验是评价改性沥青胶结料性能的一种有效方法，它可以作为一种简单、快捷判定沥青胶结料种类的方法，并有助于选择出性能优良的沥青胶结料．     

高性能高黏改性沥青高低温性能研究

为进一步提升材料的黏结能力与耐久性,特研发HVA-H高黏改性剂,使用此种改性剂与SBS改性沥青在合理剪切工艺下,制备出一种高黏改性沥青。通过荧光显微镜观察HVA-H高黏改性剂掺量分别为4%、6%、8%、10%时高黏改性沥青的分散性,确定最佳掺量,并将其与试验室原有的高黏改剂和其它厂家高黏改性剂进行对比分析研究。结果表明：HVA-H高黏改性剂最佳掺量为8%,HVA-H高黏改性沥青高低温性能优于HVA高黏改性沥青和其它厂家高黏改性沥青;且拉伸柔量指标与BBR试验结果之间存在相关性,可精确评价改性沥青的低温性能;Carreau模型比Cross模型拟合精度更高,在实际应用中可通过Carreau模型拟合零剪切黏度,对研究改性沥青高温性能有较好的指导作用。     

改性沥青分散性与抗老化性能

针对TiO2改性沥青应用中的基本问题进行研究,通过室内扫描电子显微镜分析了TiO2在沥青中的分散稳定性;通过室内沥青常规试验,分析了TiO2改性沥青的基本性能包括软化点、针入度和延度的变化规律;通过薄膜烘箱老化和紫外线老化试验分别研究了TiO2对沥青的老化性能的影响规律.研究结果表明,高速剪切设备辅以分散剂可以在沥青中有效分散沥青;当TiO2掺入质量分数为4%时,改性沥青的基本性能变化很小,并且具有最佳的抗老化性能.     

硅藻土负载环氧改性沥青混合料性能试验研究

针对沥青与环氧树脂相容性较差问题,利用大孔隙结构硅藻土负载环氧树脂,使得环氧树脂能够均匀分散到沥青中,制备出性能优异的硅藻土负载环氧改性沥青。对比测试了硅藻土负载环氧改性沥青和日本(TAF)环氧改性沥青在相同级配和试验条件下制成的环氧沥青混合料的相关路用性能试验。试验结果表明:硅藻土负载环氧改性沥青混合料具有优异的高温稳定性,与TAF混合料的高温稳定性基本相同。硅藻土负载环氧改性沥青混合料低温性能较差,低温抗弯拉强度较TAF混合料小近30%,最大弯拉应变与TAF混合料也有差距。硅藻土负载环氧改性沥青混合料具有较好的抗水损能力,浸水马歇尔残留稳定度值远大于普通沥青混合料,与TAF混合料相比差异不大。硅藻土负载环氧改性沥青混合料与TAF混合料的渗透系数相同,沥青种类对混合料排水性能影响不大;在排水性超薄沥青磨耗粘结层混合料配合比下,设计目标空隙率应不少于17%,如果在降雨量较大地区,可适当提高混合料目标空隙率。