老化作用下沥青混合料的疲劳及自愈合性能

通过四点弯曲疲劳试验,分析了老化作用下苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)改性沥青混合料和基质沥青混合料的疲劳及自愈合性能.结果表明:老化作用显著削弱了沥青混合料的抗疲劳性能,SBS改性沥青混合料的抗疲劳性能优于基质沥青混合料;老化程度和损伤程度对沥青混合料的自愈合能力影响最为显著;适当延长愈合时间和适宜的愈合温度可以提高沥青混合料的愈合率,但老化程度和损伤程度会削弱其自愈合能力;未老化条件下,基质沥青混合料的自愈合能力大于SBS改性沥青混合料,而老化条件下SBS改性沥青混合料表现出较强的自愈合能力.因此选用SBS改性沥青混合料作为路面材料可以提高沥青路面的抗疲劳及自愈合性能.     

掺加CAP沥青还原剂的老化沥青基本性能研究

CAP沥青还原剂可以有效提高原有沥青的抗剥落能力,延缓其老化的时间,从而提高沥青混凝土路面的使用寿命.通过室内试验研究,得到了不同CAP掺量下老化沥青的基本性能变化规律,分析讨论了CAP沥青还原剂对老化沥青的修复效果.     

布敦岩沥青改性沥青抗紫外老化性能试验研究

利用残留针入度比和质量变化作为评价标准,对布敦岩沥青改性沥青的抗紫外老化性能进行了试验研究。结果表明,热老化和紫外老化后,10%掺量的BRA改性沥青的残留针入度比均比A-110基质沥青分别提高26.7%和29.9%;A-110和A-110+10%BRA两种沥青质量均有损失,但BRA改性沥青的损失率比A-110基质沥青要小18.8%;紫外老化后,A-110和A-110+10%BRA两种沥青质量均有增加,但BRA改性沥青的增长率比A-110基质沥青要小69.9%。布敦岩沥青能够有效提高沥青的抗紫外老化性能。     

沥青胶浆疲劳特性研究

已有研究发现,SHRP规范中的沥青疲劳因子G.sinδ不能通用于衡量沥青的疲劳性能,因而提出采用动态剪切流变仪(DSR)时间扫描实验来评价沥青的疲劳性能。但最近的研究表明,时间扫描实验中由于DSR转子与沥青粘结不牢造成的"假性疲劳"易与沥青的"真性疲劳"混淆,因而不能准确地评价沥青的的疲劳响应。该文引入一种新的方法成型样品,避免了DSR转子与沥青的界面破环造成的"假性疲劳"问题,来评价沥青真实的疲劳性能。重点考察了时间扫描实验中采用这种新的样品来评价改性沥青的疲劳性能的合理性。分析了影响沥青真实的疲劳性能的温度、频率、应力水平、老化等各种因素,建立了评价沥青疲劳寿命的模型。     

PVP修饰石墨烯对SBS改性沥青流变性能的影响

为研究经聚乙烯吡咯烷酮(PVP)处理后的石墨烯对SBS改性沥青流变性能的影响,通过高速剪切机在SBS改性沥青中掺入PVP修饰石墨烯,制备了石墨烯-SBS复合改性沥青,并采用动态剪切流变仪、温度扫描和线性振幅扫描试验,对复合改性沥青流变性能及抗疲劳性能变化规律进行研究,同时结合弯曲梁流变仪试验探索了复合改性沥青低温抗裂性...     

SHRP试验在我国沥青老化研究中的进展

为促进SHRP试验在沥青老化研究中的应用,推动老化沥青的力学性能研究.本文首先介绍了沥青老化影响因素,以及旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)和压力老化试验(PAV)模拟沥青老化的研究进展;其次分别阐述了老化时间对沥青各温度区间下的宏观力学表征的影响;最后分析表明各温度区间下沥青的力学性能随老化时间呈规律性变化,指数关系模型能够表征沥青在高温下的力学指标与老化时间的关系,但对沥青模拟老化与实际老化间的关系及构建低温力学指标与老化时间的关系模型仍需进一步研究.     

沥青混合料疲劳性能影响因素研究

为保证沥青混合料的抗疲劳性能,采用3点弯曲疲劳试验研究了应力比、加载频率和沥青种类对沥青混合料疲劳寿命的影响规律。研究发现,不同结构类型的沥青混合料疲劳寿命随应力比增加而逐渐减小,相同应力比下,SMA-13的疲劳寿命至少是AC-13的1.4倍;沥青混合料的疲劳寿命随加载频率的增加而逐渐增加,同一加载频率下沥青混合料疲劳寿命减小幅度随应力比的增加不断降低;SBS改性沥青抗疲劳性能优于克拉玛依70号沥青,对改善沥青路面耐久性能作用明显。     

纤维沥青混凝土疲劳性能试验及寿命计算方法

通过应力控制模式下的劈裂疲劳试验,分析了不同掺量(纤维体积与沥青混合料体积之比)和长径比的聚酯纤维沥青混凝土劲度模量的衰减特征;结合损伤力学理论,提出了纤维沥青混凝土的疲劳破坏准则;在应力比-疲劳寿命(S-N)方程的基础上,建立了考虑纤维含量特征参数影响的纤维沥青混凝土疲劳寿命计算方法.结果表明:纤维含量特征参数能综合反映纤维掺量和长径比对沥青混凝土疲劳性能的综合影响;AC-13F型聚酯纤维沥青混凝土的最佳纤维掺量为0.35%,长径比为324,纤维含量特征参数值为1.13.     

沥青胶结料的高温屈服与松弛特征

采用动态剪切流变仪对基质沥青和SBS改性沥青进行流变测试评价,利用应力扫描方式评价了这2类沥青在60℃下的屈服特性和线性黏弹区间,利用频率扫描考察了其结构松弛特性.结果表明:基质沥青和SBS改性沥青具有明显不同的流变特点,前者在60℃下存在明显的屈服特征和线性黏弹区间,而后者只呈现出整体的屈服行为,并不存在明显的线性弹区间;由于高弹性SBS改性剂的引入,使改性沥青结构松弛时间变小,从而使其可回复能力远高于基质沥青.     

非固化橡胶沥青防水涂料蠕变性能测试

采用静态蠕变和应力松弛试验对非固化橡胶沥青防水涂料的蠕变性能进行了测试,分析了静态蠕变行为,并对蠕变机理进行了初步的探讨.结果表明,温度越高,非固化橡胶沥青防水涂料蠕变变形越显著,其蠕变变形为普弹蠕变、高弹蠕变和黏流蠕变三者的总和.     

矿粉对沥青胶浆的性质影响及作用机理

利用常规分析方法及流变测试技术,对普通石油沥青胶浆与SBS改性沥青胶浆进行性能评价和机理探讨.试验发现,沥青胶浆的力学强度和黏弹性变化源于其组成之间的相互作用,2种沥青胶浆在黏弹性组成上有差异,并导致不同的应力响应特点;在高温高频状态下,沥青胶浆内部损耗行为随着粉胶比的增加而提高,胶浆体系更容易被破坏;从沥青胶浆的结构稳定性和损耗特性入手,如相位角的变化,可以更好地研究矿粉对沥青胶浆的影响机制;可利用多应力重复蠕变回复试验中的不可回复柔量差,进行沥青胶浆的最大粉胶比判断.     

抗裂型沥青稳定碎石的双面剪切疲劳性能研究

为提高沥青稳定碎石的抗裂性能,优化设计了粗集料间断半开级配的沥青稳定碎石(ATB-25),并对其进行了应力比分别为0.1,0.2,0.3,0.4和0.5的双面剪切疲劳试验.结果表明:应力比对ATB-25梁式试件疲劳寿命具有显著影响;各应力比下其疲劳寿命均服从双参数Weibull分布.同时建立了不同失效概率下的概率型(p-S-N型)剪切疲劳方程.     

短期老化对桥梁无缝伸缩缝沥青胶结料的影响

通过薄膜烘箱老化试验(TFOT)模拟无缝伸缩缝沥青胶结料的高温短期老化过程,分析老化后沥青胶结料的质量损失、弹性回复率以及流变性能。试验结果表明高温老化导致沥青胶结料中轻组分挥发,低温弹性回复下降,高低温复合模量增加,但相位角变化较小,车辙因子和疲劳因子大体呈增趋势。短期老化后沥青胶结料仍表现出很好的粘弹性,有利于保持其使用性能。     

不同疲劳试验中改性沥青混合料疲劳性能对比

使用四点弯曲疲劳试验(4PB)、两点梯形梁疲劳试验(2PB)和overlay tester(OT)试验3种试验方法,对工程上常用的7种沥青混合料疲劳性能进行了测试.结果表明:在3种疲劳试验中,掺加6%(质量分数,下同)SBS的改性沥青混合料疲劳性能均较好,同时掺加10%TB胶粉和3%SBS的改性沥青混合料、掺加4.5%SBS的改性沥青混合料和同时掺加4.5%SBS及0.4%多聚磷酸(PPA)的改性沥青混合料疲劳性能均一般,掺加3%SBS的改性沥青混合料疲劳性能较差,温拌剂改性沥青混合料和埃索基质沥青混合料的疲劳性能最差;提高SBS掺量可以有效地提高沥青混合料的疲劳性能;添加TB胶粉和PPA可以在不同程度上提高SBS改性沥青混合料的疲劳寿命,但其对疲劳性能的影响力逊于SBS;不同试验方法中沥青混合料疲劳性能的排序具有一致性,具体排序稍有不同.     

沥青路面用橡胶沥青混合料低温疲劳性能研究

采用四点弯曲疲劳试验对比研究了普通沥青混合料、SBS改性沥青混合料和橡胶沥青混合料的低温疲劳性能。结果表明,在温度较低(0℃)时,橡胶沥青混合料的弯曲疲劳性能优于基质沥青和SBS改性沥青混合料,具有较好的抵抗反射裂缝的能力。     

沥青混合料疲劳损伤的非线性分析

为了研究沥青混凝土疲劳过程中的非线性特性,对沥青混合料小梁试件进行疲劳试验,试验时考虑温度、应力比与加载间歇时间等因素.根据试验结果,对损伤因子与临界损伤因子进行了分析,通过ExpAssoc函数拟合得到了以各试验条件为参数的损伤因子本构方程.研究发现沥青混合料临界损伤因子与疲劳寿命之间存在单对数的线性关系;通过回归分析得到了二者之间的函数关系式.