基于FT-IR谱图分区的彩色沥青性能对比分析

为研究彩色沥青的结构特性及路用性能,基于傅里叶变换红外光谱试验,对比了彩色沥青CA70、CA90和道路石油沥青A70、A90短期老化前后的峰形特征,分析了沥青常规性能指标、组分及官能团的变化.结果表明,选用的彩色沥青和道路石油沥青的官能团主要集中在特征区(1 160~3 100cm~(-1))和指纹区(650~1 160 cm~(-1)),特征区官能团峰形一致,而指纹区的峰形不同.短期老化后,沥青红外光透射率有一定程度增加,针入度降低,延度值下降;指纹区面积的变化与沥青组分含量及性能变化相关.     

掺盐沥青胶浆低温流变及粘附特性

为探究盐分对沥青胶浆低温流变及粘附特性的影响规律,采用盐颗粒以体积比1∶1替代矿粉的沥青胶浆制备方法,通过弯曲梁流变试验(BBR)研究不同掺盐沥青胶浆在30 d与120 d龄期下的低温流变特性,并构建相应的Burgers模型,分析盐分对沥青低温粘弹特性的影响;通过接触角试验,得出沥青表面能参数,评价不同沥青胶浆粘附特性;借助扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)手段,探究掺盐沥青胶浆微观作用机理。结果表明:相较于基质沥青,不同种类掺盐沥青胶浆随着龄期的增加,低温流变性能不断降低;经120 d龄期后,沥青接触角明显增大,掺盐沥青胶浆表面能降低,粘附性劣化;盐分颗粒溶析及其盐老化效应,是导致掺盐沥青胶浆性能劣化的主要诱因。     

桥面铺装防水粘层渗水、积水分析与评价方法

针对现行桥面铺装防水粘层渗水、积水检测技术不完善的问题,首先通过数字图像处理技术,量化粘层的空隙分布状态,提出基于空隙率、空隙数量、空隙等效直径的粘层渗水、积水评价方法. 然后,建立粘层空隙三维重构模型,直观展现粘层空隙立体形态分布特征. 最后,结合粘层横向渗水试验,测量5种典型桥面防水粘层的渗水量,验证了数字图像分析技术应用于评价粘层渗水、积水的可靠性. 研究结果表明:同步碎石空隙分布丰富,空隙尺寸大,易于渗水,且为层间积水提供了充足的储水空间;AC-5和稀浆封层空隙分布密且尺寸小,防水能力优于同步碎石;SBS改性乳化沥青粘层的空隙率较小,且空隙分布离散,空隙间几乎不连通,抗渗水能力最好.     

表面预处理PVA纤维改性沥青的高温流变特性

为改善聚乙烯醇（polyvinyl alcohol,PVA）纤维与沥青的相容性,采用KH-570硅烷偶联剂对PVA纤维进行了表面预处理,并通过接触角、旋转黏度、温度扫描、多重应力蠕变（multiple stress creep and recovery,MSCR）和线性振幅扫描（linear amplitude sweep,LAS）等试验,对比研究了不同掺量下原样PVA纤维（T）改性沥青和表面处理后的PVA纤维（ST）改性沥青的相容性及高温流变性能,以此评价表面处理工艺对于PVA纤维改性沥青流变性能的影响．结果表明,表面处理工艺增大了沥青和PVA纤维的相容性;相同掺量下,相较于T,ST的增黏效果、抗车辙性能以及抗永久变形能力更优,在较低应变水平下可提高沥青的疲劳寿命,但在高应力水平重复荷载作用下,T和ST对于沥青的蠕变变形能力和疲劳寿命均没有明显改善．所采用的表面预处理工艺可有效提高胶结料整体的储存稳定性、黏度和高温抗变形能力,研究结果为PVA纤维改性沥青的制备及应用提供了参考．     

超薄盐化物自融雪沥青混合料融雪性能研究

为研究超薄盐化物自融雪沥青混合料的融雪性能,以溶液电导率作为评价指标来表征溶液中盐分浓度大小,间接评价自融雪沥青混合料的融雪化冰效果。采用灰熵法分析不同影响因素对融雪性能的显著性,并对其融雪机理进行探讨。结果表明：盐化物替代量越大,融雪性能越好;随着溶析时间的延长,沥青混合料空隙率对融雪性能影响程度减小;随着加水量的增大,沥青混合料融雪性能逐渐衰减;盐化物替代量是影响沥青混合料融雪性能的最主要因素。研究成果为超薄盐化物自融雪沥青混合料的材料组成设计提供了有益参考。     

不同沥青基材料砂浆抗剪力学性能分析

为了量化分析沥青混合料中不同沥青基材料砂浆抗剪力学性能的优劣,使其结果作为判断沥青砂浆影响混合料路用性能的依据,以剪切试验为基础,分析了常规条件与冻融条件下,橡胶沥青砂浆、70#沥青砂浆及其加入外掺剂砂浆的应力响应规律,提出了定量分析砂浆抗剪性能的指标,对4种砂浆的抗剪力学性能进行了对比分析。研究结果表明:常规条件下,70#沥青砂浆的黏聚强度c与内摩擦角φ分别为橡胶沥青砂浆的77%和76%,加入外掺剂橡胶沥青砂浆的黏聚强度c与内摩擦角φ分别为未加外掺剂橡胶沥青砂浆的1.41倍和1.29倍,由此可知,使用橡胶沥青与加入外掺剂,不仅能够提高砂浆的强度,而且可以改善砂浆的抗剪力学性能;冻融条件下,70#沥青砂浆的黏聚强度c与内摩擦角φ分别为橡胶沥青砂浆的64%和61%,加入外掺剂70#沥青砂浆的黏聚强度c与内摩擦角φ分别为未加外掺剂70#沥青砂浆的1.18倍和1.46倍,由此可知,使用橡胶沥青与加入外掺剂能够改善砂浆的水稳定性,减少冻融损伤,确保冻融后砂浆的抗剪切力学性能。     

废旧LDPE/SBS复合改性沥青SMA混合料的路用性能研究

以韩国SK-90#沥青作为基质沥青,选用废旧LDPE与SBS作为改性剂制备SMA沥青混合料,通过室内试验,测试和评价沥青混合料的路用性能,分析LDPE与不同类型SBS改性剂对混合料性能的影响。应用有限元程序对LDPE/SBS复合改性沥青SMA混合料的路面结构力学响应规律进行研究,分析表征其性能效益的指标。研究结果表明:其混合料高温性能、低温性能与抗水损坏能力都有所提高,且LDPE与星型SBS复合改性沥青混合料的各项性能优于LDPE与线型SBS复合改性沥青混合料;使用LDPE/SBS复合改性沥青不仅能够提高路面使用寿命,而且可以优化路面结构,起到节约成本的目的。     

纳米复合改性沥青混合料路用性能研究

为评价纳米复合改性沥青混合料的路用性能,对纳米ZnO改性沥青混合料、纳米ZnO/TiO_2改性沥青混合料以及纳米ZnO/TiO_2/SBS复合改性沥青混合料进行了高温性能试验、小梁弯曲试验、劈裂试验及相关耐久性试验,并与基质沥青混合料和SBS改性沥青混合料进行对比分析.结果表明:上述3种纳米改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、间接抗拉性和耐久性均优于基质沥青混合料,其中纳米ZnO/TiO_2/SBS复合改性沥青混合料的上述性能优于SBS改性沥青混合料.由此可见,纳米材料可显著改善沥青混合料的性能,纳米复合改性沥青的性能优于聚合物改性沥青,将其应用于道路是可行的.     

橡胶沥青胶浆车辙因子特性研究

胶浆高温特性与沥青混合料路用性能密切相关。为了评价橡胶沥青胶浆高温流变特性,采用动态剪切流变仪,研究了3种橡胶粉掺量、3种橡胶粉细度以及8种粉胶质量比(0.8,0.9,1.0,1.1,1.2,1.3,1.4)对橡胶沥青胶浆高温车辙因子的影响。结果表明:橡胶沥青胶浆的车辙因子随着橡胶粉掺量的增大而增大,粉胶比越低改善效果越明显;40目橡胶粉吸附和溶胀效果最好,制成的橡胶沥青胶浆的车辙因子最大,60目次之,20目最小;当粉胶比为1.0~1.2时,变化粉胶比对车辙因子改善最明显;推荐采用22%橡胶粉掺量、40目胶粉和粉胶比1.0~1.2。