纤维改性橡胶沥青高温稳定性试验研究
纤维对沥青混合料高温稳定性影响程度研究
囊：基。
：整且．纤维对沥青混合料高温稳定性影响程度研究韩涛陈文光(华杰工程咨询有限公司，北京市100029)脯萎】通过正交车辙试验发现，对沥青混合料的高温稳定性影响因素中，纤维用量占主导作用，并证明对提高温稳定性方面，SB S比纤维改善效果更为明显。
D蝴]纤维；高温稳定性；SM Al3高温车辙是路面的主要破坏形式之一，由于沥青混合料本身自有的粘弹性特征，在高温情况下模量变小，则不能抵挡车轮的反复作用而形成车辙。
对我国车辙形成的多样性和复杂性，至今也是一个未饵之难题，本文根据车辙的形成原因及过程，选用标准车辙试验机来模拟沥青路面的车辙变形隋况。
1原材料沥青选用壳牌A H一70重交沥青，改性剂5％S BS，集科选用石灰岩，纤维选用B oni f i be rs聚酯纤维，用量为混合料质量的百分率，级配选用S M A l3。
2S M A l3混合料正交试验设计及分析对于S M A l3混合料的抗车辙性能影响较大的指标为，4．25m m 通过率，236m m通过率，沥青用量，纤维用量，本文采用正交设计的方法来确定混合科中纤维及其它指标的影响程度，正交设计中正交因素和水平如表1：表I正交逑黼素及冰平项目拜壤用置沥青用置4．75¨边江单2．36一通辽章11．55．9242022．56．1∞2t33．56．33227．5通过每一项目每一分支进行3块车辙试验，结果取平均值，试验结果如表2：表2车辙正交试燃嘎目_t和理H辜2‰道珏毫壬f锺用量箱塘青用量车糟拮墨l2q∞5503e∞2∞竹5S6I∞123麓2t563Ⅻ●242425靶鸲5∞202553ⅫB2e2●35S g mt±4孔，S‘3∞120托2T；Z55-●呻0'托∞，5●l伯12m新15T’1320鹫。
33’l∞0豫，盯03341E,0弼I‘O3d563n”-／I O m04309T35孔T——Rl123B613T r310n513∞T_一X jI i殂自I i弼T12t1312180——K，13∞3l m T t’∞611"／82I∞B∞目7∞82I O4K i表示单因素水平j时车辙结果之和，K为单因素水平i下的平均值，R为K的级差。
橡胶沥青SMA混合料高温稳定性影响因素研究
工质量 ， 保证 混合料 具有较好 的高温稳 定性 能 ， 通过对 比试验分析 方法 ， 研 究了橡胶 沥青类 型、 油石 比、 胶粉掺 量这 三个 因素对橡胶 沥青 Ｓ ＭＡ混合料 高温稳 定性能的影响。结果表 明， 在 设计级 配确定 的情 况下 ， 不 同的橡胶 沥青类 型、 油石 比、 胶 粉掺量对混合料 的高温稳定性都有较为显著 的影 响。 关键 词 ： 橡胶 沥青 ； 高温稳 定性 ； 路 用性 能； Ｓ ＭＡ混合料
行分 析 ， 以期 为橡 胶 沥 青 的应 用 和 推 广 提供 一 定 的
的技 术 性 能 是 否 满 足 工 程 要 求 ， 为此 ， 取 用 参 考 Ｓ Ｍ Ａ传统用量 的沥青用量 ， 油石 比选取 ６ ． １ ％， 将混
合料成型试件 ， 进行马歇尔试验 ， 从而分析级配是否
能 够满 足一 般规定 ， 试 验结果 如 表 ２所 示 。
从表 ２中， 可 以看出， 依据选取的级配 ， 按照传 统配合 比设计方法 ， 进行马歇尔试验 的各项试验结 果均满足技术指标要求 ， 为此 ， 可采用上述级配进行 橡胶沥青 Ｓ Ｍ Ａ混合料高温性能的进一步研究。
２ 高温 稳定性 影 响因素
２ ． １ 橡胶 沥 青类 型
参考 。
１ 橡 胶 沥青 Ｓ ＭＡ混合 料矿 料级 配设 计
胶 性质 ， 采 用如 表 １所示 级配 。
表 １ 矿 料 级 配 设 计
行混合料拌和 ， 进行车辙试验 ， 结果如表 ３ 。
表 ３ 车辙试验结果
１ ． ２ 马 歇 尔试 验
按 照 传 统标 准 进 行 了级 配 设 计 ， 还 得 考 虑 级配
・
５ ６・
一 Ｅ山 ， 一 波 需
沥青混合料高温稳定性能研究
沥青混合料高温稳定性能研究摘要：高温稳定性一直以来都是沥青路面研究的重点，车辙问题在各等级公路中也是层出不穷。
本文从沥青路面车辙的形成入手，就材料、路面结构和外部因素三方面分析了车辙的影响因素，最后提出了一些解决沥青路面高温稳定性问题的方法。
关键词：沥青路面形成车辙高温稳定性Abstract: the high temperature stability has been the focus of research of asphalt pavement, the rut in the level of highway problem is endless. This article from the formation of the asphalt pavement of rut, materials, pavement structure and external factors in the analysis of three rut influence factor, finally puts forward some solving the asphalt pavement of high temperature stability method.Keywords: asphalt road surface wheel rut form high temperature stability1. 引言随着高速公路在我国的大规模修建，沥青路面的使用性能越来越受到重视。
在我国高等级公路的路面结构中，绝大多数的路面都是沥青路面，许多路面在通车后不久就出现了泛油、坑槽、车辙、开裂等病害现象，其中最为严重的就是车辙病害。
车辙是指路面的结构层及土基在行车荷载作用下的补充压实，以及结构层材料的侧向位移产生的累积永久变形。
它不仅降低了路面的使用寿命，还严重影响着行车安全性，表现为沿行车轨迹产生纵向的带状凹槽，严重时车辙的两侧还会隆起变形，主要产生于高温时沥青路面各层的永久变形。
试述纤维对沥青混合料高温性能影响
试述纤维对沥青混合料高温性能影响摘要：随着科学技术的进步，现代交通对沥青路面提出了越来越高的要求。
由于纤维的加入改善了沥青混合料的性能，促使沥青路面抗高温及稳定性能得到改善。
因此，笔者就沥青混合料高温稳定性能进行分析。
关键词：纤维；沥青；混合料；高温性能纤维在沥青混合料中的应用可以追溯到20世纪60年代，加拿大人N.M.Davis首次研究了纤维对沥青路面的抗反射裂缝性能的改善作用，而后在欧美许多国家兴起了纤维加强路面技术的研究高潮。
纤维是经过化学处理得到的有机纤维，外观为棉絮状，呈白色或灰白色。
由于处理温度高达250℃以上，在通常条件下是化学上非常稳定的物质，不为一般的溶剂、酸、碱腐蚀，具有无毒、无味、无污染、无放射性的优良品质，不影响环境，对人体无害，属绿色环保产品。
一、纤维在沥青混凝土路面中的作用1、加筋作用沥青混凝土是一种靠沥青粘合在一起的散料组合体，可以认为是不承受拉应力的。
而在纤维沥青混凝土中，纤维的作用等同于钢筋混凝土中钢筋的作用，可承受拉应力。
纤维在混合料中以三维分散存在，起到了加强筋的作用，增加了沥青与矿料的粘附性，提高了集料之间的粘结力。
2、吸附和吸收沥青的作用沥青混合料中加入纤维稳定剂后，这些纤维能够充分吸附（表面）及吸收（内部）沥青，从而使沥青油膜用量增加，沥青油膜变厚，以加强沥青混凝土在大空隙情况下的粘结力，增强耐久性。
其主要用于低噪音、抗滑性能好的沥青碎石玛蹄脂类混合料。
3、稳定抗高温作用纤维使沥青膜处于比较稳定的状态，尤其是在夏天高温季节，沥青受热膨胀时，纤维内部的空隙将具有一定的缓冲作用，不至于使之成为自由沥青而泛油，同时可以改善沥青混合料高温稳定性。
4、增粘作用纤维可以提高沥青的粘结力，增加沥青与矿物的粘附性，通过油膜的粘结，提高集料之间的粘结力，从力学性能上看，表现为沥青混合料的马歇尔稳定度的提高。
6、增韧作用纤维能够增强对集料颗粒的握裹力，保证沥青路面的整体性而不易松散，提高了混合料的低温抗裂性，从而对沥青起到了增韧作用。
三种沥青混合料高温稳定性试验研究
验 方法 本身 比较 简 单 ， 验 结 果 直观 且 与 实际 沥 试
严 伟 华
（ 山市 三水 区路 桥 建 设有 限公 司 佛 山 ５ ８ ０ ） 佛 ２ １０
摘
要
分析 总 结 了几 种 评 价 沥青 混 合 料 高 温 稳 定 性 能 的 试 验 方 法 ， 比较 其 特 点 ， 荐 车 辙 试 并 推
验 作 为评 价沥 青 混 合 料 高 温 稳 定 性 的试 验 方 法 。结 合 南 方 某 高 速 公 路 路 面 结 构 形 式 。 ＡＣ １ 、 对 一３
２ １ 年 第 ４期 ００
严 伟 华 ： 种 沥 青 混 合 料 高 温 稳 定 性 试验 研 究 三
复杂且 与路 面沥青 混合 料 的三 向受 力状态 相差甚
远， 大量 研究 表 明 ， 马歇 尔试 验在 评价 路面 高温稳
地反 映沥青 混合 料 的抗永 久 变形能 力 。 （ ）车辙 试验 （ ２ 轮辙 试验 ） 。车 辙试验 方法 最 初是 由英 国道 路 研 究 所 （ Ｒ 开 发 的 ， ＴＲ Ｌ） 由于 试
Ａ －０和 ＡＣ ２ Ｃ２ － ５三种 级 配 沥 青 混 合 料进 行 了高 温车 辙 试 验 ， 分 析 了 不 同 厚度 与 动 稳 定 度 及 永 久 并 变 形 的相 互 关 系 。
关键 词 沥 青 混合 料 高温 稳 定 性 动稳 定 度 永久 变形
目前 沥青路面 高温稳 定性评价 主要依 靠马歇 尔试验 ， 大多数 国 家认 为 用 马歇 尔 方法 设计 的 但
１ ３ 级配 设计 ． 结合南 方湿 热气 候 ， 现 行 规范 级配 的基 础 在 上 ， 出 了嵌 挤 密 实 型 的ＡＣ ｌ 、 一 ０ ＡＣ ２ 提 — ３ ＡＣ ２ 、 一 ５
高温潮湿地区沥青混合料水稳定性研究的开题报告
高温潮湿地区沥青混合料水稳定性研究的开题报告一、研究背景高温潮湿地区的气候条件对公路路面的使用寿命和质量有着较大的影响。
在高温潮湿的环境中，沥青混合料易受到紫外线辐射和水分的影响，导致其力学性能和耐久性出现不同程度的下降。
因此，水稳定性成为影响路面服务寿命和质量的一个重要因素。
针对此问题，研究高温潮湿地区沥青混合料的水稳定性，对于提升公路路面的耐久性和使用寿命有着重要的意义。
二、研究目的本研究主要旨在探究高温潮湿地区沥青混合料的水稳定性，并分析其在不同温度和湿度条件下的力学性能和耐久性。
具体目的如下：1. 研究高温潮湿地区沥青混合料的组成、结构和性能特点；2. 探究高温潮湿环境对沥青混合料水稳定性的影响；3. 分析不同温度和湿度条件下沥青混合料的力学性能和耐久性；4. 建立高温潮湿地区沥青混合料的水稳定性评价体系。
三、研究内容1. 高温潮湿地区沥青混合料的组成、结构和性能特点分析。
包括沥青混合料的材料组成、结构、特点和成分含量等分析。
2. 高温潮湿环境对沥青混合料水稳定性的影响。
通过人工模拟实验和野外调查等方式，研究高温潮湿环境对沥青混合料水稳定性产生的机理和影响程度。
3. 不同温度和湿度条件下沥青混合料的力学性能和耐久性分析。
通过试验研究不同温度和湿度条件下沥青混合料的压实度、稳定性和耐久性等力学特性。
4. 建立高温潮湿地区沥青混合料的水稳定性评价体系。
根据水稳定性的影响因素，建立沥青混合料的评价指标体系，为评价沥青混合料的水稳定性提供科学依据。
四、研究计划1. 研究方法和技术路线的选择和优化：选择适合高温潮湿地区沥青混合料水稳定性研究的方法和技术路线，如试验分析法、室内模拟法、野外调查法等。
2. 实验设备和试验参数的选择：选用合适的实验设备，如试验室混合料配制设备、压实仪等，同时确定试验参数，如不同温度和湿度条件下的试验组合方案等。
3. 试验参数的确定和试验方案的制定：确定试验参数和试验方案，如不同配合比率的沥青混合料的制备、不同温度下的压实度试验等。
橡胶改性沥青储存稳定性试验研究
Ｅｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｔ ｄ ｎ ｓｏ ａ ｅ ｓａ ｉ ｔ ｆｃ ｕ ｂ ｒ ｂ ｅ ｏ ｉ ｅ ｓ ｈ ｌ ｐ ｒｍｅ ｔ ｌｓｕ ｙ ｏ ｔ ｒ ｇ ｔ ｂ ｌ ｙ ｏ ｒ ｍ ｕ ｂ ｒ ｍ ｄ ｆ ｄ ａ ｐ ａｔ ｉ ｉ
Ｈ ｅ Ｌｉｎｇ ａ Ｈｕ ｎ ｉｏ ｉ ｇ ａ ｇＸ ａ ｍ ｎ Ｍ ａＹｕ Ｚｈ ａ ｇ Ｄ ａ ｉ ｕ ｎ ｘｎ Ｍ ａ Ｔａ ｏ
稳定 性 明 显好 于 普通橡 胶 沥青． 关键 词 ： 胶 沥青 ； 硫橡 胶 沥青 ； 橡 脱 储存 稳定 性 ； 力延 度 测 中图分 类号 ： ４ ６ ２ ７ Ｕ １ ． １ 文献标 志码 ： Ａ 文章编 号 ： ０ １ ０ ０ （０ １ ０ —０ ６０ １ ０ — ５ ５ ２ １ ） ５ １８ －６
第４ １卷 第 ５期
２ １ 年 ９月 ０１
东 南 大 学 学 报 （自然科 学版 ）
Ｊ ＵＲ Ｌ ＦＳ Ｕ Ｈ Ｓ ＮＩ Ｅ ＳＴ （ ｔｒｌ ｃｅｃ ｄｔ ｎ Ｏ ＮＡ Ｏ Ｏ Ｔ ＥＡ ＴＵ Ｖ Ｒ Ｉ Ｙ・Ｎａ ａ． Ｎ ｏ ５ １ ４１ ．
Ｓｅ ｔ ２ １ ｐ ． ０１
ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊｉ ｎ １ ０ — ５ ５ ２ １ ．５ ０ ６ ｏ ：０ ３ ６ ／ ． ｓ ．０ １ ０ ０ ．０ １０ ． ３ ｓ
橡 胶 改 性 沥 青储 存 稳 定性 试 验研 究
何 亮 黄 晓 明 马 育 庄 大 新 马 涛
（Ｓ ｈ ｏ ｆ ｒｎｐ ｒ ｔ ｎ， ｏ ｔｅｓ Ｕ ｉｅｓｙ ａｊ ｇ２ ０ ９ Ｃｈｎ ） ｃｏ ｌ ａ ｓｏｔｉ Ｓ ｕｈａｔ ｎｖｒｉ ，Ｎ ｎｉ １０６， ｉａ ｏＴ ａｏ ｔ ｎ （ ｃｏ ｌ ｆ ｃｅｃ ，Ｃ ｏ ｇｉｇＪ ｏｏｇＵ ｉｅｓｙ， ｈ ｎ ｑｎ ００ ４， ｈｎ ） Ｓｈ ｏ ｉ ｅ ｈ ｎｑｎ ｉ ｔｎ ｎｖ ｒｔ Ｃ ｏ ｇ ｉｇ４ ０７ Ｃ ｉａ ｏＳ ｎ ａ ｉ
橡胶沥青混合料高温稳定性能提高措施研究
橡胶沥青混合料高温稳定性能提高措施研究近年来，随着经济和科技的发展，高温下的橡胶沥青混合料在工业生产中的应用变得越来越重要，其高温稳定性已经成为影响应用效果的关键因素。
为了提高橡胶沥青混合料高温稳定性，科学家们研究了多种添加剂和技术处理方法，以期达到有效改善橡胶沥青混合料的高温稳定性能。
一般来说，橡胶沥青混合料的高温稳定性可以通过添加合适的添加剂来改善。
一些研究工作表明，添加适量的热延迟剂、矿物油或碳酸酯类添加剂可以显著提高橡胶沥青混合料的高温稳定性，从而提高使用性能和耐久性。
此外，橡胶沥青混合料中的颗粒和夹杂物也会影响其高温稳定性，因此，对其进行有效的洗涤和筛选是改善橡胶沥青混合料高温稳定性的重要措施。
另外，改善橡胶沥青混合料的高温稳定性还可以通过改变其制备工艺来实现。
比如，在制备混合料的过程中，可以采用碳酸酯添加法，通过加入不同比例的碳酸酯来控制颗粒尺寸，从而达到提高橡胶沥青混合料的热稳定性。
此外，也可以尝试采用高温熔融处理技术，以促使橡胶沥青混合料中的大分子高分子分子改性，从而提高橡胶沥青混合料的高温稳定性。
此外，还可以通过改变混合料的组成和制备工艺，以改善橡胶沥青混合料的高温稳定性。
例如，采用多组分橡胶沥青混合料，通过添加不同的热延迟剂、矿物油或改性剂，可以调节混合料的分子量和分子构型，从而提高混合料的高温稳定性。
此外，还可以通过改变混合料的混炼温度、混炼时间和混合方法，达到改善橡胶沥青混合料高温稳定性的作用。
综上所述，改善橡胶沥青混合料高温稳定性可以采取多种措施，添加剂是改善橡胶沥青混合料的常用方法，也可以通过改变其制备工艺和组成成分来改善橡胶沥青混合料的高温稳定性。
只有在系统研究和综合运用多种技术手段的前提下，才能有效提高橡胶沥青混合料的高温稳定性，从而推动橡胶沥青混合料在各种应用领域中的发展。
总之，橡胶沥青混合料的高温稳定性是影响其应用效果的关键因素，改善这一性能可以采取多种措施，如添加热延迟剂和矿物油、改变混合料的组成和制备工艺等，以达到提高橡胶沥青混合料的高温稳定性能。
基于不同纤维改性的沥青混合料水稳定性试验研究
104朱海明等基于不同纤维改性的沥青混合料水稳定性试验研究基于不同纤维改性的沥青混合料水稳定性试验研究朱海明，姚文江（新疆兵团勘测设计院（集团）有限责任公司，新疆乌鲁木齐830000）摘要：为减小水对沥青路面性能不利影响，采用木质素纤维、聚丙烯腈纤维和聚酯纤维分别改性沥青混合料，通过室内浸水马歇尔试验、浸水飞散试验、冻融劈裂试验，研究纤维类型及掺量对沥青混合料水稳定性影响规律。
结果表明：聚丙烯腈纤维改性沥青混合料水稳定性最优，聚酯纤维改性沥青混合料次之；随纤维掺量增加，木质素纤维改性沥青混合料残留稳定度降低较显著，木质素纤维掺量增加0.1%，沥青混合料残留稳定度、浸水飞散损失、冻融劈裂抗拉强度比约降低3.5%、10.2%、3.2%；聚酯纤维和聚丙烯腈纤维对沥青混合料水稳定性影响规律基本一致。
建议选用聚丙烯腈纤维改性沥青混合料，且最优掺量为0.1%。
关键词：路面工程；沥青混合料；纤维；水稳定性；试验研究中图分类号：U 414Experimental Study on Water Stability of Asphalt Mixture Based on Different FiberModificationZHU Hai-ming, YAO Wen-jiang(Xinjiang Corps Survey and Design Institute (Group) Co., Ltd., Urumqi 830000, Xinjiang, China)Abstract: In order to reduce the adverse effect of water on the performance of asphalt pavement, lignin fiber, polyacrylonitrile fiber and polyester fiber were used to modify the asphalt mixture respectively, and the influence of fiber type and dosage on the water stability of asphalt mixture was studied through indoor immersion Marshall test, water immersion fly dispersion test and freeze-thaw splitting test. The results show that the water stability of polyacrylonitrile fiber modified asphalt mixture is optimal, followed by polyester fiber modified asphalt mixture. With the increase of fiber doping, the residual stability of lignin fiber modified asphalt mixture decreased significantly. when the amount of lignin fiber blending increased by 0.1%, the residual stability, water immersion and dispersion loss, and freeze-thaw splitting tensile strength ratio of asphalt mixture decreased by about 3.5%, 10.2% and 3.2%. The influence of polyester fiber and polyacrylonitrile fiber on the water stability of asphalt mixture is basically the same. It is recommended to use polyacrylonitrile fiber, and the optimal dosage is 0.1%.Key words: pavement engineering; asphalt mixtures; fiber; water stability; experimental study在改善沥青路面的行车安全与抗滑性能方面，具有粗骨料占比大、孔隙率高等特点的排水沥青路面逐渐受到了青睐，其能大幅降低地表水径流量，具有突出的抗车辙与降噪功能[1-3]。
橡胶改性沥青流变性能及存储稳定性研究
橡胶改性沥青流变性能及存储稳定性研究郑霜杰;李朝炯;程英伟;何晓鸣;秦先涛【摘要】采用动态剪切流变仪、弯曲梁流变仪对国创90号，SK 90号和 Shell 90号3种基质沥青制备的橡胶改性沥青的常规技术性能、高低温流变性能、抗老化性能和存储稳定性进行研究。
结果表明，SK 90号橡胶改性沥青的常规技术性能优于其他两种橡胶改性沥青。
64℃时SK 90号橡胶改性沥青的高温抗变形性能最优，但其对温度的敏感性更大，随着温度继续升高，其高温性能劣于国创90号橡胶改性沥青和Shell 90号橡胶改性沥青。
国创90号、SK 90号和Shell 90号橡胶改性沥青的高温分级分别为76，82和82℃，而低温分级均为－28℃。
但劲度模量和蠕变速率的变化趋势表明，低温抗裂能力由强到弱依次为 SK 90号橡胶改性沥青、Shell 90号橡胶改性沥青和国创90号橡胶改性沥青。
3种橡胶改性沥青在0～12 h内为离析程度最大的时间段；且以 SK 90号橡胶改性沥青的热存储稳定性最优。
%Dynamic shear rheometer and bending beam rheometer were used to research rheological properties,anti-aging performances and storage stabilities of the three rubber modified asphalt.The results indicate that conventional indexes of SK90# rubber modified asphalt are better than the other two asphalts.When the temperat ure is 64 ℃,the high temperature deformation resistance of SK90#rubber modified asphalt isthe optimal,while its high-temperature performance becomes worse than the other two asphalts as temperature rises.The high-temperature PG degree of GC90# rubber modi-fied asphalt,SK90# rubber modified asphalt and Shell90# rubber modified asphalt are 76 ℃,82 ℃and82 ℃,respectively,while the low-temperature PG degree are all-28 ℃.However,the changes of stiffness modulus and creep speed with temperature show that the low-temperature crack resistance a-bility from strong to weak is SK90# rubber modified asphalt,Shell90# rubber modified asphalt and GC90# rubber modified asphalt.The biggest segregation occurs in the period from 0 to 12 h;SK90# rubber modified asphalt has the best hot-storage stability among the three rubber modified asphalts above.【期刊名称】《交通科技》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】5页(P105-108,109)【关键词】道路工程;橡胶改性沥青;高温流变性能;低温流变性能;存储稳定性【作者】郑霜杰;李朝炯;程英伟;何晓鸣;秦先涛【作者单位】内蒙古交通设计研究院有限责任公司呼和浩特 010010;湖北阳新县公路管理局黄石 435200;武汉轻工大学土木工程与建筑学院武汉 430023;武汉轻工大学土木工程与建筑学院武汉 430023;武汉轻工大学土木工程与建筑学院武汉430023【正文语种】中文橡胶改性沥青可有效利用废旧轮胎且作为一种改性剂能制备出具有良好性能的改性沥青，因此在现代交通铺面材料中得到了越来越多的研究和应用[1-4]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
文章编号:1671-2579(2007)06-0171-03纤维改性橡胶沥青高温稳定性试验研究周志刚,谭 军,李雪莲(长沙理工大学,湖南长沙 410076) 摘 要:针对纤维对橡胶沥青高温稳定性的改善作用进行试验研究。
除采用常规的车辙试验外,结合车辙形成的机理,引入了更能反映沥青路面高温永久剪切变形实际形成过程的恒高度重复剪切试验。
试验结果表明,该纤维能改善橡胶沥青的高温稳定性能,并提出了试验用纤维改性橡胶沥青的最合适剂量范围。
关键词:纤维;橡胶沥青;车辙;恒高度重复剪切;高温稳定性收稿日期:2007-05-08作者简介:周志刚,男,博士,教授.E -mail :zhou_zhigangcs @1 前言我国许多沥青路面建成后不久就出现了早期破损严重、表面性能低、车辙与开裂严重等问题。
所有这些病害都与路面材料有很大的关系。
近年来,对沥青进行改性,或在混合料中掺加其他材料如改性剂,都是国内外开发新材料趋势中的主要方向。
纤维改性沥青由于其对路用性能改善效果好、施工简单,更是受到了普遍重视。
文献[1]从不同纤维的微观特性出发,结合不同级配的纤维沥青混合料的车辙试验结果,分析了纤维对沥青混合料高温性能的影响。
文献[2]从沥青胶浆理论出发,分析了纤维替代部分矿粉以改善沥青混合料高温性能的作用。
另外,国内对纤维改性橡胶沥青高温稳定性方面还进行了很多研究,但较多的是考虑纤维对普通沥青混凝土的路面技术性能的改善,而研究纤维改善改性沥青混合料高温稳定性的较少,并且检验高温稳定性的指标均采用车辙试验的动稳定度,较为单一。
Hof st ra and Llomp 指出引起车辙的主要原因是剪切变形而不是压密变形,Eisenmannn and Hilmer 也得出沥青混合料的高温车辙主要是由等体积的剪切变形引起的。
因此需要一种更合理有效的测试方法来评价纤维沥青混合料的高温性能。
针对上述状况,本文除了采用车辙试验外,还引入了Superpave 研究中开发的更能反映沥青路面高温永久剪切变形实际形成过程的恒高度重复剪切试验,来比较纤维对橡胶沥青混合料高温稳定性的改善作用。
2 原材料性能2.1 沥青本研究采用橡胶沥青作为原材料,其技术指标如表1所示。
表1 橡胶沥青试验结果指标检验结果规范要求针入度(100g ,25℃,5s )/0.1mm76.360～80针入度指数PI 0.17≥-0.6延度(5℃,5cm/min )/cm 37≥30软化点(环与球)/℃72≥50运动粘度(135℃)/Pa ・s 1.206≤3.0离析、软化点差/℃0.7≤2.5弹性恢复(25℃)/%94≥75旋转薄膜加热试验(163℃)质量损失/%0.033±1针入度比/%75≥65延度(5℃)/cm 23≥152.2 纤维本研究采用的纤维是经100%聚脂合成材料,加工而成束状合成纤维,具有强度高、耐腐蚀、耐高温、化学稳定性强、与沥青握裹力强等优点,加入沥青混凝土中,经搅拌可形成数量巨大的纤维单丝的立体分布。
171第27卷 第6期2007年12月中 外 公 路 该纤维的物化性能如表2所示。
表2 聚脂纤维的物化性能项目物化性能及结果项目物化性能及结果原料成分聚脂纤维类型单丝当量直径/μm10～25长度/mm6±1密度/g・cm-3 1.36～1.38颜色自然色(白色)抗拉强度/MPa≥950断裂延伸率/%15～50弹性模量/MPa≥9500熔点/℃240～260卷曲性无燃点/℃>560耐酸碱性强耐热性210℃,2h条件下,体积无变化2.3 集料本试验所用粗集料洁净、干燥、无风化、无杂质,经试验测定其质量符合《公路沥青路面施工技术规范》(J TJ032-2000)中规定的沥青面层用集料质量技术要求。
3 试验方案及沥青混合料试验结果首先拟定了混合料的上限、中值、下限级配,通过马歇尔试验、车辙试验、浸水和冻融劈裂试验比选3种级配,最终选定了下限作为纤维橡胶沥青混合料级配。
然后分别掺加沥青混合料重量的0.15%、0.25%、0.35%的纤维,并计入不加纤维的橡胶沥青混合料,共选择4种橡胶沥青混合料,按照马歇尔法确定最佳沥青用量后成型试件,进行车辙试验和恒高度重复剪切试验。
3.1 车辙试验根据马歇尔试验确定的矿料级配和最佳沥青用量,用轮碾仪制成300mm×300mm×50mm的板。
不同纤维剂量的车辙试验结果如表3所示。
表3 纤维改性橡胶沥青混合料车辙试验结果纤维含量/%动稳定度/次・mm-1变异系数C V/% 0488610.10.15670016.20.25446614.70.35286111.8 车辙试验结果表明:(1)加入纤维后,其剂量在一定范围内,通过纤维的加筋作用和对沥青的稳定作用,可以提高混合料高温稳定性能。
(2)当纤维增加至一定剂量,混合料动稳定度达到峰值,对应的纤维剂量为0.15%。
(3)随着纤维剂量进一步增加,混合料动稳定度下降。
这是因为纤维分散,均匀性下降,只有分散开的纤维才对沥青混合料起稳定和加筋作用。
部分没有分散的纤维结团成束后,成为沥青混合料的“瑕点”,反过来会影响沥青与集料的紧密胶结,致使混合料高温稳定性下降。
3.2 恒高度重复剪切RSCH试验采用旋转压实机,按AASH TO TP-4标准方法成型试件。
切割的试件尺寸为直径150mm、厚40 mm。
RSC H试验在保持试件高度不变的前提下,施加重复的半正弦剪切应力(69±5)kPa,其中:施加荷载时间为0.1s,卸载时间为0.6s。
每个试件重复剪切5000次。
为了能够更好地比较不同纤维含量下的混合料高温稳定性能,提取了每个采样周期累积的永久变形,作重复剪切应变与剪切次数的关系曲线,如图1所示。
图1 重复剪切应变与剪切次数的关系根据恒高度重复剪切试验曲线作沥青混合料在塑性流动变形稳定阶段重复剪切应变与剪切次数关系曲线段的切线,得出γ、k、b三个参数见表4。
k反映了沥青混合料塑性流动变形稳定阶段剪切应变曲线的斜率,k越小,剪切应变增长速率越小,说明沥青混合料内部形成稳定的骨架结构或者骨料间沥青胶浆粘结力越强,在剪切过程中产生的限制应力越大,抗剪切能力越高,高温性能越好。
b为剪切应变曲线的截距,即为初始剪切应变,表征混合料在到达塑性流动变形稳定阶段之前抗剪切能力大小。
γ是重复剪切5000次后,试件的剪切应变,视作试件的永久剪切应变。
表4 RSCH试验结果纤维含量/%k/×10-5b/%γ/%0 2.00.33390.440.15 1.00.32450.390.250.50.17590.200.35 4.00.65180.84 剪切试验结果表明:(1)随着剪切次数的增加,各个试件的剪切应变271 中 外 公 路 27卷 都从压密变形阶段过渡到相对稳定的塑性流动变形阶段。
剪切次数增加,剪切应变也一直增加。
开始时,剪切应变急剧增加,当重复剪切次数达2000次以后,剪切应变增加变缓,沥青混合料进入相对较稳定的塑性流动变形阶段。
(2)橡胶沥青混合料中加入纤维后,抗剪切能力随着纤维含量的增加而增大,纤维对沥青混合料的抗剪切性能有改善作用。
从纤维掺量来看,不同于车辙试验在0.15%纤维含量时动稳定度取得最大值,RSCH 试验中0.25%纤维掺量的沥青混合料抗剪切性能最优。
其γ、k 、b 值在RSCH 试验中均为最小值。
0.35%纤维掺量的沥青混合料的抗剪切性能最差。
(3)虽然0.15%纤维含量的沥青混合料在RSC H试验中抗剪切性能并非最优,但从该试验γ、k 、b 值来看,其与0.25%纤维含量的沥青混合料抗剪切性能比较接近。
4 结语(1)在橡胶沥青混合料中掺加纤维,能改善混合料高温稳定性能。
这是因为在沥青中的纤维吸附油分,相当于沥青质相对增多,沥青组分重新分配,沥青的针人度指数P I 随纤维掺量增加而增大,沥青的胶体结构由溶-凝胶型向凝胶型方向转化,沥青混合料的高温稳定性能得以改善。
(2)纤维对橡胶沥青混合料的高温稳定性能的改善,存在一个最佳的纤维掺量,其改善效果最为明显。
综合车辙试验和恒高度重复剪切试验结果,该种聚脂纤维对橡胶沥青路用性能的改善,最佳掺量在0.15%～0.25%之间。
参考文献:[1] 陈华鑫,胡长顺,张争奇.纤维沥青混合料高温性能研究[J ].华东公路,2003(3).[2] 张争奇,王永财.沥青胶浆对沥青混合料高低温性能的影响[J ].长安大学学报,2006(2).[3] 刘铁山,延西利,韩 森.外掺纤维沥青混合料的高温稳定性研究[J ].公路,2006(7).[4] 高 英,刘 发,陈 俊,等.纤维沥青混凝土应用技术研究[J ].公路,2005(8).[5] 任传军,孙家瑛,施惠生,等.纤维增强沥青混凝土路用性能研究[J ].公路,2006(2).[6] Hof stra.A.and A.J.G.K jomp.Permanent Deformationof Flexible Pavements Under Simulated Road Traffic Conditions [R ].Third International Conference on the Structural Design of Asphalt Pavements ,London ,1972:1613～621.[7] Eisenmann.J.and A.Hilmer.Influence of Wheel Load andInflation Pressure on the Rutting Effect at Asphalt -Pavements -Experiments and Theoretical Investigations.Sixth International conference on the Structural Design of Asphalt Pavements [R ].Ann Arbor ,1987:1392～403.[8] 冯中良,王瑞强,曹荣吉.重复蠕变试验评价沥青高温性能的研究[J ].中外公路,2007(1).全国路桥隧安全隐患排查治理深入进行根据交通部党组的统一部署,以桥梁为重点的交通基础设施安全隐患排查治理专项行动正在进行中,各地采取省内自查、省际互查、专家抽查、领导督察等多种方式进行。
各地交通主管部门在2007年9月10前全部完成本辖区内的在建及运行的公路桥梁、隧道等交通基础设施安全隐患的自查;从9月中旬开始,用一个月时间组织完成省际互查;桥梁技术专家对全国大江、大河以及跨海的大桥和交通流量大的重要桥梁进行抽查。
甘肃、海南、浙江、广东、广西、山西以及东北三省等地都已完成安全隐患排查工作。