改性纳米SiO2对再生沥青胶结料性能的影响

为提高再生沥青的再生效果,文中采用RA-F0110型再生剂作为A型再生剂和OP-900型再生剂作为B型再生剂对旧沥青进行再生;采用硅烷偶联剂KH-550和KH-570对纳米SiO2进行有机化表面改性;对比不同速率、不同搅拌时间、不同静置时间下纳米再生沥青的PG高温分级温度,确定纳米再生沥青的制备方法;对比添加不同种类不同掺量再生剂后再生沥青的PG连续分级确定再生剂的种类和掺量;对比不同纳米SiO2掺量下纳米再生沥青的PG连续分级确定纳米材料的掺量。试验表明：纳米SiO2在表面改性后团聚现象减少。纳米粒子被包覆,所以纳米粒子尺寸增大导致单个粒子的比表面积明显减小,纳米SiO2在沥青中更加稳定,采用KH-550表面改性剂的效果优于KH-570。选用A型再生剂的再生沥青的再生效果优于选用B型再生剂的再生沥青。在相同再生剂掺量下,添加一定比例的纳米SiO2,纳米再生沥青PG连续分级的高低温服务范围更宽广。当纳米材料的掺量为5%,A型再生剂掺量为15%时,纳米再生沥青胶结料的性能指标达到最佳。     

道路沥青材料动力性质的关系

为研究沥青、沥青胶浆和沥青混合料等沥青材料的动力性质及其相关性,采用动态剪切流变仪(dynamic shear rheometer,DSR)对沥青和沥青胶浆进行试验,分析了两者动力性质的关系,建立了沥青胶浆复数模量与沥青复数模量、粉胶比的多元关系式;采用沥青混合料性能试验机(asphalt mixture performance tester,AMPT)对5种类型的沥青混合料进行动态模量试验,研究分析了沥青材料在同频率(或加载时间)和温度条件下模量与相位角的关系.结果表明:沥青混合料的模量和相位角可以通过沥青和沥青胶浆的模量和相位角来表示,且这种关系与频率(或加载时间)、温度无关.在此基础上建立了沥青、沥青胶浆和沥青混合料三者的模量与相位角的关系表达式.     

生物沥青再生沥青结合料使用性能

为研究生物沥青用作沥青再生剂的可能性,选用蓖麻油生物沥青为再生剂制备再生沥青,并通过试验研究了旋转薄膜烘箱(rolling thin film oven,RTFO)老化前后该种生物沥青掺量对再生沥青相关技术指标的影响.结果表明:随着生物沥青掺量的增加,再生沥青针入度增大,软化点降低,30%掺量的生物沥青可将老化沥青的针入度恢复到原样沥青水平.然而,生物沥青对延度的改善较差.此外,再生沥青135℃黏度、当量软化点和当量脆点降低,针入度指数PI和塑性温度范围逐渐增大,RTFO老化后残留针入度比减小,软化点增量、黏度老化指数逐渐增大.生物沥青的加入改善了再生沥青的感温性能和低温性能,对高温性能表现出不利影响.随着生物沥青掺量的增加,再生沥青抗老化性能逐渐减弱,但在30%掺量范围内,生物沥青再生沥青的抗老化性能仍不低于原样沥青水平.     

超薄磨耗层沥青混合料使用性能试验研究

通过试验比较了密级配AC-13C、半开级配Novachip Type C、开级配OGFC-13这3种磨耗层的抗滑、渗水、构造深度等使用性能。以SBS改性乳化沥青及改性乳化沥青NovabondTM为粘层材料,AC-13C、Novachip Type C、OGFC-13作为磨耗层,AC-20C为中面层,制作10cm复合型车辙试件,采用路面结构层材料剪切试验仪对试件进行直剪试验,分析了粘层种类、用量、磨耗层类型对层间抗剪强度的影响。结果显示,不同面层类型存在粘层油最佳撒布量,此时层间抗剪强度达到最大。对同一种面层类型,改性乳化沥青NovabondTM较SBS改性乳化沥青粘结能力要好。在相同粘层油的最佳撒布量下,不同路面结构抗剪能力依次是Novachip Type C>AC-13C>OGFC-13。     

沥青路面反算模量与沥青混合料动态模量的关系

为获取沥青路面结构层沥青材料模量参数,合理评价沥青路面结构性能,开展沥青路面反算模量与同温度下室内沥青混合料动态模量的关系研究。采用落锤式弯沉仪（FWD）对4个不同结构的沥青路面试验路进行测试,并通过路面结构埋设的温度传感器同步采集温度,对试验结果进行沥青层模量反算;采用沥青混合料性能试验机（AMPT）对试验路沥青材料进行动态模量试验,根据时温等效原理获取FWD测试的同温度下的沥青混合料模量值,结合沥青路面结构层厚度计算沥青混合料动态模量的当量模量;对沥青层同一温度下的FWD反算模量与动态模量的当量模量进行分析比较,建立回归模型。结果表明,不同路面结构的FWD反算模量与室内动态模量的关系基本一致,其变化趋势不依赖于沥青层厚度的变化;沥青路面FWD的反算模量和室内AMPT的模量呈非线性关系,当模量较小时,FWD反算模量要低于室内模量,随着模量的增加,在10000MPa附近时,二者的模量值是接近的,模量值再继续增大时,FWD反算模量的增加较快,明显大于室内动态模量,室内动态模量的增长趋于平缓。     

压实温度对温拌NovaChip沥青混合料路用性能的影响

在添加温拌剂(EvothermTM和Sasobit)的条件下,分别在压实温度为135、145、155、165℃时成型不同类型的混合料试件,并进行相关试验,以确定压实温度对NovaChip Type C型沥青混合料路用性能的影响并得出其合理的压实温度范围.试验数据分析显示:压实温度对NovaChip Type C的高温稳定性影响较为明显,随着压实温度从135℃提高到165℃时,混合料的高温稳定性呈现出先增大后减小的趋势,马歇尔稳定度在155℃时达到最大值,动稳定度在145℃时达到最大值;压实温度对NovaChip Type C的水稳定性影响不明显,随着压实温度的提高,混合料的水稳定性呈现出先增大后减少的趋势,但变化的幅度不大;NovaChip Type C的低温抗裂性随着压实温度的提高呈现出先减少后增大的趋势,-10℃的破坏弯拉应变在165℃时达到最大值;NovaChip Type C的合理压实温度范围为135~145℃.     

开级配水泥稳定碎石基层路用性能的试验研究

为了解决开级配水泥稳定碎石施工方式的问题,研究了不同试件成型方式对其路用性能的影响,并与常规水泥稳定碎石对比.试验结果表明:振压成型试件强度、刚度性能要大于静压成型试件;细集料含量对物理、力学性能有很大影响,实际使用中要综合考虑;与常规级配相比,开级配水泥稳定碎石抗冻性能高出10%左右,渗透系数则高达百倍.渗水试验结果表明有效空隙率与渗透系数之间有良好的幂指数关系,此试验方法具有推广应用价值.