SBS改性沥青低温性能研究

为了研究BBR试验方法对SBS改性沥青低温性能评价的合理性,采用3种基质沥青、3种SBS改性剂,制备了5种SBS改性沥青,通过BBR试验得到沥青的劲度模量S和劲度模量变化率m,计算得到其低温等级温度TLC,并与各沥青的延度值进行比较,结果表明用TLC评价SBS改性沥青的低温性能更加合理,并分析了基质沥青和SBS类型对TLC的影响规律,结果表明,基质沥青中胶质和芳香酚含量越高改性沥青低温性能越好,线型SBS改性沥青低温性能优于星型SBS改性沥青。     

改性沥青混合料高温流变特性初探

在不同温度和不同荷载水平下对基质沥青混合料和SBS改性沥青混合料进行了静、动载流变试验，在分析了大量试验数据的基础上，得到的试验结果验证了SBS对沥青路面高温性能的改善作用。     

SBS改性沥青在路面工程中的应用

SBS改性沥青是以基质沥青为主要原料,然后在沥青混合料中掺入相应比例的SBS改性剂与一定比例的专属稳定剂所形成的新型沥青混合料。主要通过SBS改性材料对沥青混合料进行性质改良。SBS改性沥青由于其自身具有的一系列独特优点,目前已经得到了极大的重视,并在沥青路面施工中得到了广泛的应用。本文结合实际工作经验以及科学论证对SBS改性沥青混合料的生产制造、设计、施工等技术方面进行分析与探讨。对SBS改性沥青混合料在沥青路面早期破坏等缺点进行研究。为今后的SBS改性沥青混合料的使用推广以及施工提供有效的施工经验以及科学论断。本文主要研究内容有:(1)分析了沥青路面早期破坏原理,提出一定的防治措施;(2)对SBS改性沥青混合料生产技术进行研究与总结,根据具体施工经验为SBS改性沥青混合料的生产提供实际经验;(3)根据实际施工过程进行总结分析,对相应的技术问题提出分析解决方法;(4)对改性沥青生产进行研究分析,解决改性沥青在实际生产中的生产问题。     

Rollpave专用改性沥青制备及路用性能研究

采用专用粒子GTA和SBS颗粒作为复配改性剂,对基质沥青进行复合改性,制得可卷曲沥青路面(Rollpave)专用改性沥青.选择复配改性剂连续相面积最大的Rollpave专用改性沥青,采用三大性能指标试验、布氏黏度试验、DSR试验(动态剪切流变试验)和BBR试验(低温弯曲蠕变试验)对其路用性能进行测试,并与基质沥青和SBS改性沥青路用性能相比较.结果表明:Rollpave专用改性沥青的软化点和延度(5℃)远远高于基质沥青和SBS改性沥青,但针入度(25℃)与基质沥青接近;Rollpave专用改性沥青高、低温等级较基质沥青和SBS改性沥青显著提升;在15~80℃温度区间内,Rollpave专用改性沥青感温性优于基质沥青和SBS改性沥青.Rollpave为路面修补提供了全新的思路.     

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.     

SBS对基质沥青低温性能改善效果研究

通常认为SBS可以同时改善基质沥青的高、低温性能。以三种常用的国产沥青和一种进口沥青作为基质沥青,采用四种不同的SBS对其进行改性,分别制得成品SBS改性沥青。运用SHRP试验方法中的弯曲梁流变仪(BBR)分别对制得的这些SBS改性沥青的RTFO／PAV残留物的流变特性进行了试验研究。结果表明,用物理意义上的共存共混方法制备得到的SBS改性沥青,其低温等级基本保持在基质沥青的低温等级上,即从流变学的意义上来说,SBS对基质沥青低温抗裂性能的改善效果仍值得探讨。     

沥青稳定基层路面结构的理论研究

根据国内外研究经验,对沥青稳定基层设置、选取不同的基层模量,应用理论方法对不同情况下的沥青路面结构进行计算,结果表明：增加基层模量有利于降低基层底和土基顶的应变,增加底基层厚度能降低基层层底拉应变和表面弯沉,增加土基模量能减小表面弯沉。     

多聚磷酸复合改性沥青混合料的路用性能

采用重复蠕变恢复试验分析了多聚磷酸对基质沥青、SBS及SBR改性沥青抗变形恢复能力的影响,并通过贯入剪切试验、半圆弯拉试验及弯曲疲劳试验评价了多聚磷酸对基质沥青混合料、SBS改性沥青混合料及SBR改性沥青混合料抗剪切性能、低温抗裂性能及疲劳性能的影响,采用Weibull分布分析了不同沥青混合料在不同失效概率下的疲劳性能.结果表明:多聚磷酸的掺入显著增加了沥青的黏度,对其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;多聚磷酸能够明显改善沥青混合料的高温抗剪稳定性;通过复配SBS或SBR改性剂,可有效弥补多聚磷酸对沥青混合料低温性能的负面影响;多聚磷酸对沥青混合料的疲劳性能也有一定程度的改善.     

排水沥青路面高粘度沥青对比研究

结合宁杭高速排水沥青路面项目实际情况,通过高粘度沥青改性剂与两种普通基质沥青、三种SBS改性沥青的配伍性试验,与国产成品高粘度改性沥青主要指标进行对比,考虑经济成本因素,确定了我国排水沥青路面高粘度改性沥青适用方案。     

SBS改性沥青混合料高温性能研究

普通沥青混合料的高温性能较差,致使沥青路面通常会出现车辙、推移等高温病害,这主要与基质沥青性能较差有关,本文研究SBS改性沥青混合料,对其高温性能进行研究,通过马歇尔试验、车辙试验进行综合评价。     

高寒地区水泥混凝土桥面沥青铺装层抗疲劳开裂性能分析

混凝土桥面沥青铺装层在使用期间产生的疲劳开裂是世界各地桥面铺装常见的问题,该文依托内蒙古教来河大桥采用有限元分析软件ANSYS对于高寒地区混凝土桥面沥青铺装层的疲劳开裂性能进行分析研究。分析提出高寒地区混凝土桥面沥青铺装层深度0~2 cm区域可作为铺装层内部常温拉应力的峰值分布区域;铺装层内的常温拉应力均随着上面层/下面层厚度的增加而减小;通过增加高寒地区混凝土桥面沥青铺装层的厚度来改善桥面铺装层的抗疲劳性能。     

基层模量对重载交通沥青路面受力特性的影响分析

基层模量的取值将直接影响到路面结构的受力特性,它是是路面设计的重要力学参数之一。本文系统分析基层模量变化对重载交通沥青路面路表弯沉、基层层底拉应力、底基层层底拉应力的影响,并阐述了其影响规律。结果表明．基层模量对重载交通沥青路面的受力与变形特性具有显著的影响,提高基层模量值将显著减小路表弯沉值底基层层底拉应力,而基层本身的层底拉应力值将增大,需要在路面设计中充分重视。     

废机油残留物再生沥青的抗老化性能

以废机油残留物(REOB)作为沥青再生剂,从REOB自身、REOB再生沥青及REOB再生沥青混合料3个层次进行老化性能研究.通过延时薄膜烘箱老化试验(TFOT)(老化时间分别为5、10、15、20、25h),测定了REOB再生沥青、RA5再生沥青和基质沥青的质量及黏度变化,并采用弯曲梁流变试验评定3种沥青老化后的低温性能;利用对应的3种沥青混合料设计铺筑了室内足尺试验路面层,并采用自主研发的回转式加速加载试验系统(RALT)在常温及高温下开展了路面加速加载试验来评估其长期抗疲劳性能.结果表明:REOB再生沥青的抗短期老化性能(TFOT老化时间不超过10h)比RA5再生沥青好,但不如基质沥青,而其抗长期老化性能(TFOT老化时间不少于15h)最差;在长期老化后,REOB再生沥青因劲度急增且应力松弛性能骤降从而极易导致低温开裂;高温老化明显加剧了REOB再生沥青混合料路面在RALT加速加载条件下弯沉值的增长,使其在3种路面中最易发生疲劳破坏,说明将REOB用于再生沥青路面时,易使路面出现过早过度破坏.     

考虑层间状态的沥青路面温度与荷载耦合行为分析

沥青路面是典型的层状体系,层间黏结状态的好差直接影响到路面的使用性能.采用三维非线性有限元软件ABAQUS,同时考虑沥青混合料的劲度模量随温度变化的特性,数值模拟计算了沥青路面在不同温度场状况下分别与水平及竖向荷载耦合作用的关键力学响应,分析各响应指标随层间接触状态变化的特性.研究结果表明由于接触模型作用机理的不同,其关键力学指标响应要比连续模型下的大;除路表竖向变形大小几乎与层间接触状态无关外,其他指标在低温状况下,层间接触条件变化对其影响较小,而在高温状况下,特别当层间接触摩擦系数μ＜0.6时影响很大,尤其对基层、底基层的最大拉应力及面层的最大剪应力影响显著.研究成果为科学解释沥青路面在不同环境温度与车辆荷载综合作用下的破损特征与行为机理提供了有力依据,为改善层问黏结条件有利于提高路面整体性能提供了理论支撑.     

SBS改性沥青混合料疲劳极限拉应变研究

为了证实和确定SBS改性沥青混合料疲劳极限标准,通过控制应变的小梁疲劳试验,研究了SBS改性沥青混合料疲劳寿命随拉应变水平的变化规律,拉应变水平的变化模拟了实际路面沥青层厚度变化对层底拉应变的影响.结果表明:当拉应变水平较高时,沥青混合料疲劳寿命有限;随着拉应变水平降低,疲劳寿命逐渐增大,且拉应变水平越低,增幅越大;当拉应变水平由400×10-6向100×10-6变化时,疲劳曲线在200×10-6处有明显的转折,此后,随着拉应变水平进一步降低,疲劳曲线明显变得平缓,呈现典型的渐近线特征,这证实了SBS改性沥青混合料存在疲劳极限这一假设;基于交通发展、设计年限和经济性,通过理论计算,建议SBS改性沥青混合料疲劳极限拉应变可以采用140×10-6.     

基于横观各向同性倒装式沥青路面结构分析

基于所建的横观各向同性层状弹性体系解,分析了碎石材料横观各向同性特性对倒装式沥青路面结构的影响,分析结果表明,随着碎石材料水平模量的减小,路表弯沉和沥青层底拉应变是增加的,而半刚性基层底部拉应力和路基顶部压应变却是减小的。沥青面层的厚薄较为严重地影响路表面弯沉、沥青层底拉应变和路基表面压应变,碎石材料的横观各向同性特性对于稍厚一点的沥青面层的路面结构影响不是很大。     

SBS改性沥青储存稳定性影响因素的研究

随着道路交通的发展,越来越多的路面采用改性沥青。改性沥青的储存稳定性直接影响到路面质量。从混合物的相容性、相分离问题简要阐述了改性沥青储存稳定性的机理。从沥青组分、溶解度参数、SBS的分散性及加工工艺等方面对改性沥青热储存稳定性的影响因素进行了分析。     

重载交通柔性基层沥青路面结构力学响应及设计指标

对重载下柔性基层沥青路面结构进行力学计算,分析路表弯沉、结构层层底拉应力和拉应变、路表剪应力等力学指标随荷载的增大而发生的变化,给出柔性基层沥青路面的主要破坏特征。结合国内外长寿命柔性基层沥青路面的研究,提出重载交通下柔性基层沥青路面设计指标。     

落锤式弯沉仪测试改性沥青路面弯沉指标分析

通过对弯沉指标分布规律的分析,确定了指标的概率模型和概率模型分析方法,并将其应用于国道312线风翔路口-嵋岘段公路罗汉洞长坡段SBS改性沥青路面弯沉指标变异性分析中,得出半刚性基层改性沥青路面的动弯沉符合对数正态分布,而不符合正态分布概率函数的结论。     

不饱和树脂改性沥青裂缝修补材料的性能研究

裂缝是沥青路面常见的病害形式之一,裂缝不仅影响路面的平整度和安全性,还影响路面结构的完整性。不饱和树脂(UP)改性沥青具有较好的黏性和流动性,本文将UP改性沥青用作裂缝修补材料。通过抗渗试验、黏度试验、抗拉强度试验和粘结强度试验评价(UP)改性沥青的性能,并与SBS改性沥青进行对比。试验结果表明:在抗渗能力方面,UP改性沥青与SBS改性沥青相差无几;UP改性沥青的粘度、抗拉强度和粘结强度优于SBS改性沥青,UP性沥青的拉伸强度比SBS改性沥青的高16.4%。