混凝土桥面防水粘结层材料性能试验研究

混凝土桥面防水粘结材料的性能对桥面沥青铺装层的使用寿命有重要影响。采用室内拉拔和剪切试验,以粘结强度与剪切强度为评价指标,对比了HLJ-2910环氧沥青、橡胶沥青、SBS改性沥青以及SBS改性乳化沥青4种防水粘结材料的粘结性能、抗水损坏性能以及抗老化性能。结果显示:HLJ-2910环氧沥青粘结性能最优,其次是橡胶沥青与SBS改性沥青,SBS改性乳化沥青在温度较高时基本丧失粘结性能,认为不宜作为桥面防水粘结材料;HLJ-2910环氧沥青与SBS改性沥青抗水损坏性能较好,橡胶沥青次之,SBS改性乳化沥青较差;橡胶沥青的抗老化性能最优,SBS改性沥青次之,HKJ-2910环氧沥青最差。     

温拌橡胶沥青胶结料高温性能研究

橡胶沥青混合料(HMA)的生产温度要高于普通混合料20~30℃,但引入温拌技术(WMA)后,会显著降低其生产温度,有利于保护环境和节约能源。本文采用五种不同来源的基质沥青按照橡胶粉掺量15%制备橡胶沥青,分别加入两种温拌添加剂Asphamin和Sasobit,并用旋转薄膜烘箱(RTRO)进行短期老化,采用DSR试验和布氏旋转黏度试验评价温拌橡胶沥青高温性能。结果显示:Sasobit温拌剂降低了橡胶沥青胶结料的黏度,而Aspha—min却增加了胶结料的黏度;温拌剂与橡胶沥青反应的时间延长会导致胶结料黏度发生变化,黏度增大或减小与基质沥青种类有关;Aspha—min和Sasobit的加入提高了胶结料的高温破坏温度,但两种温拌剂提高程度差异不大;温拌橡胶沥青胶结料的高温性能主要受基质沥青影响,与温拌剂种类关系不大;老化前与老化后的破坏温度存在线性关系,但相关系数较低。     

固化时间与环境温度对环氧沥青粘结性能的影响

选取两种不同型号的环氧沥青,通过室内拉拔试验和剪切试验评价了固化时阃与环境温度对环氧沥青防水粘结层粘结性能的影响。试验结果表明:在25℃条件下固化1 h左右,拉拔强度达到最大,固化4 h左右,剪切强度达到最大;推荐以剪切试验结果为准,环氧沥青宜固化4 h。钢板试件的拉拔强度与剪切强度均高于混凝土试件,表明环氧沥青应用于钢桥面防水粘结层更具优势。当环境温度在20~40℃时,环氧沥青防水粘结层会表现出比较高的强度;当环境温度升高或降低时会适当的变软或变脆,强度有所下降。     

水泥混凝土桥面防水粘结材料性能研究

通过对SBS改性沥青、环氧沥青、FYT桥面二涂防水粘结材料三种防水粘结材料的性能研究,对比了三种防水粘结材料的剪切强度、拉拔强度和老化性能.发现厚度相同的三种防水粘结材料温度越低抗剪强度越大,但拉拔强度在潮湿的环境下SBS改性沥青下降45.7%、环氧改性沥青下降47.5%、FYT下降48.0%.SBS改性沥青老化前后的拉剪强度由1.26 MPa变为1.34 MPa,拉拔强度基本无变化.表明在三种粘结材料中,作为防水粘结材料,SBS改性沥青耐久性较好.     

温拌橡胶沥青混合料压实温度及其性能研究

为了研究温拌剂对橡胶沥青混合料压实温度及性能的影响,减少因施工过程温度过高造成的老化,降低废气排放,选用Sasobit添加剂、TOR添加剂、自行研发的ZYF添加剂作为温拌剂,研究三种温拌橡胶沥青的黏温曲线以及混合料空隙率随压实温度的变化规律,提出了等黏温差的概念,并研究三种不同温拌剂橡胶沥青混合料的路用性能。结果表明:Sa-温拌橡胶沥青混合料的压实温度可以降低20~25℃,Tor-温拌橡胶沥青混合料的压实温度可以降低15~20℃,ZYF-温拌橡胶沥青混合料的压实温度可以降低25~30℃;三种温温拌剂的加入,提高了橡胶沥青混合料的高温抗车辙性能;TOR和ZYF温拌剂可以提高橡胶沥青混合料的低温性能;ZYF温拌剂显著提高了橡胶沥青混合料的水稳定性,而Sasobit和TOR温拌剂对其水稳性影响不大。     

温拌剂对沥青混合料性能影响研究

为了对比目前在我国应用最广泛的两类温拌剂对沥青混合料性能的影响,从温拌机理出发,对添加了乳化类温拌剂和有机类温拌剂的沥青混合料进行了不同温度下的马歇尔试验和路用性能试验,并进行了对比分析。研究结果表明:击实温降低20℃时,有机类温拌沥青混合料的车辙动稳定度有显著提高,水稳性和低温弯曲应变略有降低,其它性能指标均与热拌沥青混合料相当;击实温降低40℃时,部分指标不能满足规范要求;击实温度降低20℃和40℃时,表面活性类温拌沥青混合料比热拌沥青混合料抗水损害性能显著提高,低温性能略有提高,其它性能均能满足规范要求。     

海南地区超薄磨耗层层间粘结性能研究

依托海文高速预防性养护工程,为了得到适用于海南地区超薄磨耗层的粘结层材料。选取了四种乳化沥青和一种热熔复合改性沥青,在25℃和50下,分别对不同洒布量的粘结层材料进行拉拔试验,在最佳洒布量下对各种粘结层材料进行斜剪试验。试验结果表明随着温度的升高,各种粘结层材料的拉拔强度和抗剪强度降低,最佳洒布量也随之降低。掺加Honeywell改性乳液显著提高了NovaBond乳化沥青的拉拔强度和抗剪强度,但并未改变其最佳洒布量。建议海南地区超薄磨耗层的粘结层材料采用掺加Honeywell改性乳液的NovaB ond,并建议NovaBond乳化沥青的洒布量为0.8 L/m~2,Honeywell改性乳液洒布量为0.08 L/m~2。     

温拌橡胶沥青性能对比研究

采用Sasobit和Aspha-min两种温拌剂制备温拌橡胶沥青,通过Bookfield旋转粘度试验,DSR和旋转薄膜烘箱老化试验以及延度试验对比了两种温拌橡胶沥青的性能。结果显示：Sasobit能明显降低橡胶沥青的高温粘度,而Aspha-min却增加了橡胶沥青高温黏度,且黏度随着两种温拌剂反应时间的延长而增大;Sasobit与Aspha-min都可以增大橡胶沥青G＊/sinδ,且Sasobit增加幅度大于Aspha-min;Sasobit有利于橡胶沥青抗老化作用,而Aspha-min却略微有负面影响;Sasobit明显降低橡胶沥青5℃延度,而Aspha-min降低不明显。.     

HH-Ⅻ型温拌剂在AC-20改性沥青混合料中的应用研究

结合实体工程,研究了国产HH-Ⅻ型温拌剂在AC-20改性沥青混凝土中的应用性能,结果表明:击实温度130℃下成型的温拌沥青混合料试件与160℃成型的热拌混合料试件性能接近或更优,且满足规范要求;HH-Ⅻ型温拌剂掺量为沥青用量的0.7%时,AC-20SBS改性沥青混合料的击实温度可降低30℃。     

泡沫温拌再生沥青混合料路用性能研究

基于泡沫沥青温拌技术,研究再生沥青混合料路用性能。通过马歇尔试验、车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验和疲劳试验等对比分析不同RAP料掺量比例下的泡沫温拌再生沥青混合料的路用性能,最终推荐一种RAP料掺量下的泡沫温拌热再生沥青混合料,并应用于实际工程。经室内外试验和工程实践结果表明:泡沫温拌再生沥青混合料的各项路用性能都能满足规范要求,能达到与普通热拌沥青混合料相近的路用性能指标,同时还兼备了良好的经济性,是值得推广的一种路用材料。     

温拌橡胶沥青混合料应用试验研究

采用SGC旋转压实成型试件,以试件的空隙率为控制指标,研究了Aspha-min温拌外掺剂对橡胶沥青混合料拌和与压实温度的影响,结果显示:A暑pha-min能有效降低橡胶沥青混合料拌和与压实温度20℃以上;在此基础上评价了Aspha-min温拌橡胶沥青混合料的路用性能,结果显示:Aspha-min的加入对混合料的高温性能几乎没有影响,改善了混合料的低温抗开裂性能,对混合料的抗水损害性能有负面影响。     

温拌橡胶沥青发展现状及展望

为更好地阐述温拌橡胶沥青发展现状,对废橡胶粉及橡胶沥青材料进行了分析,对国内外代表性温拌剂产品进行了介绍和点评。归纳总结了温拌橡胶沥青在国内外的应用发展情况,并提出了温拌橡胶沥青进一步研究解决的热点问题及发展方向。     

橡胶沥青的工艺优化

通过设计正交试验和应用极差分析法,以克拉玛依石化公司沥青为原料,内掺橡胶粉及改性助剂,采用剪切-反应法制备橡胶沥青,考察了废胶粉加入量、反应温度和反应时间对沥青性能的影响,确定最优条件为:胶粉加入量21%,反应温度180℃和反应时间3h。在最优条件下制备的橡胶沥青各项指标均符合交通部橡胶沥青技术标准的要求,其软化点和5℃延度均达到最高值,离析满足SBS改性沥青的离析指标,表现出良好高低温性能和储存稳定性。     

废胎胶粉改性沥青影响因素探讨

采用斜交胎和子午胎两种废胎胶粉对基质沥青(中海70号沥青和SK70号沥青)进行改性,试验研究结果表明:胶粉掺量为20%,搅拌温度为180℃,废胎胶粉为斜交胎时,改性沥青的高温稳定性、低温抗裂性、弹性恢复性能较基质沥青有明显提高;胶粉粒径可根据技术经济性选择合适的粒径等级;斜交胎胶粉的改性沥青性能明显好于子午胎胶粉;从高温性能、感温性能及弹性性能指标来看,中海70号改性效果比SK70号沥青差,但其低温指标略好。     

废橡胶粉/SBS复合改性沥青制备研究

以SK AH-70为基质沥青,外掺废胶粉和SBS,采用高速剪切法制备复合改性沥青。通过正交实验考察了沥胶比、糠醛抽出油掺量和稳定剂掺量对沥青性能的影响,确定最优条件为:沥胶比为3,糠醛抽出油加入量4%,稳定剂加入量3‰。在最优条件下制备的复合改性沥青软化点为61.0℃,5℃延度为30.0 cm,弹性恢复为85%。废胶粉/SBS复合改性沥青的性能明显优于胶粉改性沥青,而稍低于SBS改性沥青,但是其成本低廉、易于施工,并且性能达到SBS改性沥青的相关要求,具有良好的应用前景。     

苯乙烯焦油对橡胶改性沥青性能的影响

实验以辽河油田生产的沥青为原料,加入橡胶粉和苯乙烯焦油,以高速剪切法制备改性沥青。考察了橡胶粉和苯乙烯焦油对沥青性能的影响,并对改性沥青进行老化实验。确定最佳橡胶粉质量分为15%,并向质量分数为15%橡胶改性沥青中加入苯乙烯焦油,使橡胶粉可在沥青中充分溶胀,提高橡胶沥青的使用性能。实验表明,苯乙烯焦油的加入可提高橡胶改性沥青的性能,此时沥青的软化点可达39.7℃,沥青的针入度可以达11(0.1mm),延度为121cm,符合140号道路沥青标准。老化实验表明,改性沥青老化后橡胶粉有聚结和析出。     

复配废橡胶粉与岩沥青改性沥青粘度的实验室研究

研究了废橡胶粉和岩沥青对沥青粘度的影响。结果表明,在基质沥青中掺加18％橡胶粉时,177℃的粘度处在1．5—4．0Pa·s范围内,拌和时间以60min左右为宜。复合掺加18％橡胶粉和3％岩沥青时,对60℃粘度和177℃粘度增大都较为显著,且均满足粘度指标要求。     

速溶胶粉改性沥青混合料的研究

橡胶胶粉的三维化学交联结构使其难以在沥青混合料中分散,限制了其在道路中的应用。采用预先高效解交联方法制备了速溶胶粉,并通过干法和湿法工艺制备了速溶胶粉改性沥青混合料。对比分析了速溶胶粉和原胶粉改性沥青混合料的体积指标、抗飞散能力和马歇尔稳定度等性能。通过观察胶浆的微观结构,比较了不同胶粉的分散情况。进一步探究了油石比对速溶胶粉改性沥青混合料性能的影响。结果表明,与原胶粉相比,速溶胶粉在沥青混合料中分散地更细(微米尺度)、更均匀,速溶胶粉改性沥青混合料更易压实、粘结性能更佳。采用速溶胶粉取代原胶粉可以降低胶粉改性沥青的加工温度,干法时结合焖料工艺也可进一步降低沥青用量,部分替代沥青。     

橡胶与沥青的相互作用：溶胀及交联网络演化

橡胶与沥青的相互作用过程与结果决定了橡胶沥青的性能。用典型载重轮胎橡胶和轿车轮胎橡胶放入沥青中,研究其与沥青相互作用后橡胶溶胀质量变化规律及交联网络演化过程,结果表明：橡胶溶胀质量增量（MI）与2 t/（1/2）/d呈线型关系,而橡胶溶胀扩散系数（D）受溶胀温度、橡胶种类的影响。190℃下,1 mm厚载重车胎橡胶的网络结构在溶胀过程中不断破坏,并在24 h后出现橡胶的解体和脱落,而轿车轮胎橡胶网络结构比较稳定。热分析发现沥青与橡胶之间的相互作用限制了橡胶分子链的运动,使得玻璃化转变温度（T_g）升高,并有沥青中的结晶蜡进入橡胶内部;热重分析（TGA）表明溶胀后橡胶起始分解温度升高,相互作用使天然橡胶（NR）的热分解速率峰消失,而丁苯橡胶（SBR）的分解峰增强。