老化对沥青混合料低温抗裂性能的影响研究
《沥青结合料流变性能与低温性能研究》范文
《沥青结合料流变性能与低温性能研究》篇一一、引言沥青结合料是道路工程中重要的材料之一,其性能的优劣直接关系到道路的使用寿命和行车安全。
流变性能和低温性能是沥青结合料性能的两大重要指标。
本文将对沥青结合料的流变性能和低温性能进行研究,为道路工程中选用合适的沥青结合料提供理论支持。
二、流变性能研究1. 流变性能概述流变性能是指沥青结合料在受力作用下的变形和流动特性。
流变性能的好坏直接影响到沥青混合料的施工性能和使用性能。
因此,对沥青结合料的流变性能进行研究具有重要意义。
2. 实验方法本文采用动态剪切流变仪(DSR)对沥青结合料的流变性能进行测试。
通过改变温度和剪切速率,得到沥青结合料的流变曲线,进而计算其流变参数。
3. 实验结果与分析通过DSR实验,我们得到了沥青结合料在不同温度和剪切速率下的流变曲线。
结果表明,随着温度的升高和剪切速率的增大,沥青结合料的流变性能逐渐增强。
此外,我们还发现不同种类的沥青结合料在相同条件下的流变性能存在差异。
三、低温性能研究1. 低温性能概述低温性能是指沥青结合料在低温环境下的抗裂性和韧性。
对于北方地区的道路工程,低温性能尤为重要。
因此,对沥青结合料的低温性能进行研究具有重要意义。
2. 实验方法本文采用弯曲梁流变仪(BBR)对沥青结合料的低温性能进行测试。
通过测量沥青结合料在不同温度下的弯曲蠕变劲度模量和蠕变柔量,评价其低温性能。
3. 实验结果与分析通过BBR实验,我们得到了沥青结合料在不同温度下的弯曲蠕变劲度模量和蠕变柔量。
结果表明,随着温度的降低,沥青结合料的低温性能逐渐降低。
此外,我们还发现不同种类的沥青结合料在相同条件下的低温性能存在差异。
通过对比分析,我们可以为道路工程中选用具有较好低温性能的沥青结合料提供依据。
四、结论与建议通过对沥青结合料的流变性能和低温性能进行研究,我们得到以下结论:1. 沥青结合料的流变性能和低温性能受到多种因素的影响,包括温度、剪切速率、沥青种类等。
SBS改性沥青混合料老化低温性能研究
1试 验方案
11原 材 料 .
原 材 料 采 用 掺 加 3 S S 3 1 1的 壳 牌 9 青 , % B 10 - 0沥 S S改性沥 青性 能指 标见表 l B 。
表 1 改性壳牌 9 O 沥青指标
项目 针入度指数 P 延 度 (℃ ) a 5 /m
延度 ( ℃) c 5 /m
制 备 改 性 沥 青 。在 最 佳 沥 青 用 量 下 , 照 规 定 的 温 按
度 拌 和 S S改 性 沥 青混 合 料 , 松 散 的 沥 青 混 合料 作 B 对
如 下处理 。
1短 期老 化 。按 2~ 2 gm 的松 散 厚度 均 匀摊 ) 1 2k /。
铺在 盛料 盘 中 , 入 1 5℃ 的烘箱 内, 放 3 加热 4h 在加 热 。 过程 中每 小时 均匀 松 翻一 次 ; ,从 烘 箱 中取 出混 4h后 合 料 成 型 车 辙 板 , 强度 形 成 后 , 割 成 标 准 试 验 的 待 切 棱柱 体 小梁 。 2 长 期老 化 。将 沥 青 混合 料 经过 短 期老 化 后成 型 ) 的棱柱 体 小梁 ,置 于 8 C的烘箱 中恒温 保 持 5d后使 5。
沥青路面低温抗裂性能研究
文章编号:100926825(2007)0620277203沥青路面低温抗裂性能研究收稿日期:2006209205作者简介吴继锋(552),男,副教授,江西交通职业技术学院,江西南昌 333吴纪生(62),男,讲师,江西交通职业技术学院汽车工程系,江西南昌 333李洪华(82),男,长安大学道路与铁道工程专业硕士研究生,陕西西安 5吴继锋 吴纪生 李洪华摘 要:介绍了沥青路面低温开裂的类型,并对影响沥青路面低温开裂的因素进行了分析,提出了提高沥青路面抗裂性能的措施,以提高沥青混合料的低温抗裂性能,达到减少温缩裂缝的目的,从而改善沥青路面的路用性能。
关键词:沥青路面,抗裂性能,温缩裂缝中图分类号:U416.217文献标识码:A 沥青混凝土面层的温度开裂是路面的主要病害之一,温缩裂缝在国内外的寒冷地区都有发生,在我国的北方地区也十分普遍,但此种病害目前尚无法避免和根治。
沥青路面的低温收缩裂缝破坏了路面的连续性和整体性,影响路面的美观,水分通过裂缝渗入基层,侵蚀路基,导致路面承载力降低,还为冻融提供了条件,加速路面破坏。
另外,温度裂缝对将来加铺层的影响不容忽视,否则病害仍将继续直至重修,造成巨大的经济损失。
文中分析了沥青路面低温下的裂缝类型和影响沥青混合料低温性能的因素,并提出了防治措施。
1 沥青路面低温开裂的类型1.1 严冬期温度骤降出现的横向收缩裂缝温缩裂缝是由于温度骤降,沥青混合料的应力松弛性能赶不的整个生命周期,从全局出发,对沥青路面的设计从全寿命周期的高度进行集成管理和监督。
沥青路面全寿命费用控制设计模式的集成管理包括信息的集成和管理过程的集成。
信息的集成是指沥青路面在其寿命周期的不同阶段需要进行大量的信息传递,利用计算机网络等辅助工具通过数据库的方式实现不同阶段之间的数据集成;管理过程的集成是指以信息集成为基础,通过数据库管理系统实现沥青路面生命周期内的集成管理,包括设计、施工、运营、维护、改扩建以及报废等项目实施活动。
老化程度对硅藻土改性沥青混合料低温性能的影响研究
表 s 克拉玛依 1 1 0 沥青 混 合 料 低 温 弯 曲试 验 结 果
从表 3 ~5可 以看 出 :
土掺 量 的增加 逐渐增 大 , 硅藻 土 掺 量为 1 3 ~1 4 时 弯拉 强度达 到峰 值 , 之 后 随 着硅 藻 土掺 量 的进 一
( 1 )相 同标 号沥青 混合 料 的弯拉 强度 随着硅 藻
硅 藻 土 是 由单 细 胞 水 生植 物 硅 藻 长 年 累 月沉
将 经过 拌 和 的 松 散 沥 青 混 合 料 再 进 行 一 次 加 速 老
化 。长期 老 化模 拟 方 法有 加 压 氧 化 ( P VA) 、 延 时 烘
积, 体 内原 生质 分解 , 以硅 酸 为主要 成 分 的遗壳 成层
沥 青 种类 弯 拉强 度 比 弯 拉 应 变 比 劲 度 模 量 比 弯拉 强 度 比
1 . 1 8
弯拉应变 比
0.7 4
劲 度 模 量 比
1 .6 3
1. 4 3 1. 2 8 1. 51 1. 4 0
0. 81 O. 87
O. 92 0.9 4 0. 86
验、 受 限制应 力试 验 、 三 点弯 曲 J积分 试 验 、 C 积 分 试验 、 收缩 系数试 验和应 力松 弛试验 等 。其 中 , 低 温
表3 中海 7 0 沥青 混 合 料 低 温 弯 曲试 验 结 果
沥青混合料老化研究报告
沥青混合料老化研究报告
沥青混合料是道路建设中常用的材料之一,其性能对道路的使用寿命起着至关重要的作用。
然而,随着时间的推移,沥青混合料会发生老化现象,从而降低其性能和耐久性。
因此,对沥青混合料老化行为的研究是非常必要的。
本文通过对沥青混合料老化的实验研究,得出了以下结论。
首先,随着老化时间的增加,沥青混合料的黏度逐渐增加。
黏度是沥青混合料的流动特性的指标,其增加表明沥青的流动性越差。
因此,沥青混合料的老化会导致道路表面的裂缝和损坏。
其次,沥青混合料老化还会导致其抗剪强度的下降。
抗剪强度是衡量沥青混合料抵抗剪切应力的能力的指标,其下降表明材料的结构强度降低。
这将导致道路表面承受交通荷载时发生变形和沉陷。
此外,沥青混合料老化还会引起其失重率的增加。
失重率是指材料在一定温度下失去的质量与初始质量之比,它反映了材料的挥发性。
老化使得沥青混合料中的挥发性成分逐渐减少,从而导致失重率的增加。
最后,老化会使得沥青混合料的渗透性增加。
渗透性是指沥青混合料内部孔隙连接性的指标,其增加表明材料中的孔隙变得更多且更连通。
这将导致材料吸水性增加,进而引发道路表面的水损坏。
综上所述,沥青混合料老化会导致黏度增加、抗剪强度下降、
失重率增加和渗透性增加等不良变化,从而对道路使用寿命带来负面影响。
因此,在沥青混合料的设计和施工中,应确保材料的质量和使用年限,以提高道路的耐久性和使用寿命。
老化温度对沥青结合料流变性能的影响研究
文章编号:1673-6052(2020)09-0047-03 DOI:10.15996/j.cnki.bfjt.2020.09.012老化温度对沥青结合料流变性能的影响研究胡国鹏(山西省交通建设工程质量检测中心(有限公司) 太原市 030032) 摘 要:在实验室中不同温度下,采用压力老化容器(PAV),对四种沥青进行了不同时间的老化,对这些老化沥青的流变性能进行对比研究。
结果表明:不同来源的相同PG分级的沥青在长期老化后,其流变性能存在显著差异;沥青具有不同的老化流变模式,与老化温度有关。
关键词:沥青;长期老化;复数模量;相位角中图分类号:U414.01 文献标识码:A※基金项目:山西省交通控股集团科研计划项目(18-JKKJ-08)0 引言沥青老化造成了沥青脆化硬化,也导致了沥青路面路用性能的衰减。
氧化老化分为两个阶段,第一阶段是沥青混合料拌和摊铺阶段的短期快速老化;第二阶段是沥青路面使用阶段发生的较低温度下的长期慢速老化[1-5]。
彭剑等[6]采用RTFOT替代PAV对沥青进行老化,研究老化时间对沥青常规性能指标和剪切流变性能指标的影响,发现除了软化点指标,其他指标与沥青老化时间具有良好的相关关系。
张争奇[7]等通过对沥青短期老化试验RTFOT和长期老化试验PAV的对比研究发现,短期老化试验虽然不能全面地反映沥青的老化行为特征,但在现有条件下不失为一种沥青优选的方法。
白献萍[8]等概括了SBS改性沥青的紫外光老化的研究现状,阐述了沥青紫外光老化的机理与主要影响因素,建立了紫外光老化方程用于预估路面开裂时间。
建议采用常规性能、流变性能与微观性能指标以外的指标,进一步补充完善沥青老化相关研究。
目前通过室内实验来模拟沥青长期老化做的并不是很成功,主要原因是没有可靠的模型将实验室得到的材料特性与道路实际变化联系起来。
另外,压力老化容器(PAV)的试验温度太高,与路面实际老化相关性不高[5]。
为了更全面地了解温度如何影响沥青老化我们开展了研究。
沥青路面高温稳定性和低温抗裂性分析
沥青路面高温稳定性和低温抗裂性分析沥青混合料作为沥青路面材料,在使用过程中要承受行使车辆荷载的反复作用,以及环境因素的长期影响。
所以沥青混合料在具备一定的承受能力的同时,还必须具备良好的抵抗自然因素作用的耐久性。
也就是说,要能表现出足够的高温环境下的稳定性、低温状况下的抗裂性、良好的水稳定性、持久的抗老化性和利于安全的抗滑性等特点,以保证沥青路面良好的服务功能。
1、沥青路面高温稳定性的损坏沥青路面高温稳定性习惯上是指沥青混合料在荷载作用下抵抗永久变形的能力。
稳定性不足的问题,一般出现在高温、低加荷速率以及抗剪切能力不足时,也即沥青路面的劲度较低情况下。
其常见的损坏形式主要有:1)推移、拥包、搓板等类损坏主要是由于沥青路面在水平荷载作用下抗剪强度不足所引起的,它大量发生在表处、贯入、路拌等次高级沥青路面的交叉口和变坡路段。
2)车辙。
对于渠化交通的沥青混凝土路面来说,高温稳定性主要表现为车辙。
随着交通量不断增长以及车辆行驶的渠化,沥青路面在行车荷载的反复作用下,会由于永久变形的累积而导致路表面出现车辙,车辙致使路表过量的变形,影响了路面的平整度;轮迹处沥青层厚度减薄,削弱了面层及路面结构的整体强度,从而易于诱发其它病害;雨天路表排水不畅,降低了路面的抗滑能力,甚至会由于车辙内积水而导致车辆飘滑,影响了高速行车的安全;车辆在超车或更换车道时方向失控,影响了车辆操纵的稳定性。
可见由于车辙的产生,严重影响了路面的使用寿命和服务质量。
3)泛油是由于交通荷载作用使混合料内集料不断挤紧、空隙率减小,最终将沥青挤压到道路表面的现象。
如果沥青含量太高或者空隙率太小这种情况会加剧。
沥青移向道路表面令路面光滑,溜光的路面在潮湿气候时抗滑能力很差。
沥青路面在高温时最容易发生泛油,因此限制沥青的软化点和它在60℃时的粘度可减少泛油情况的发生。
2、沥青路面高温损坏的原因影响沥青路面车辙的因素主要有集料、混合料、混合料类型、荷载、环境等:①产生变形会贯穿整个路面结构,实际上沥青混合料的热传导性很低,大部分是属于磨耗层的塑性变形,这可在动态或静止的交通荷载情况下发生,尤其是由于刹车、起动加速或车辆转弯而产生了剪切应力。
排水性沥青混合料低温性能的探讨
43 设计 应有 充分 的依 据 .
设 计 应 有 充 分 的 依 据 是 指 方 案 的 设 计 应 经 过 充 分 的 分 析 和论证。 ①建筑物设置和工程措施 的采取应通过必要性论证, 以 解 决 为什 么要 做 的 问题 . 设 置 调 压井 时. 先 对 为 什 么 要 设 调 如 应
原样薄膜 老化样 品 (6 o,h 、压 力老化样 品 (0 ℃,0 , 13C 5 ) 10 2 h 21 a进行常规试验 、 1  ̄弯 曲流变仪 (B ) .MP) 一 2C B R 试验 。 然后在确 定排水性沥青混合料的最佳油石 比的基础 上, 成型车辙板切割 成 2 0 mx 0 x 5 m 的小梁试件,误差超过 2 0 m 3mm 3 m mm的试件废 除, 对需要老化 的试件按 照 《 公路 工程沥青及沥青 混合料试验 规 程》( J 5— 00 T 74 2 0 J 0 2 2 0 ) 0 3 — 0 0的方 法 进 行 长 期 老 化 。此 外 , T 为 了对 比排 水性沥青混 合料与密级配沥 青混合料 的低 温抗裂 性能 ,研究过程中选择 S S改性沥青成型 的 A 一 3密级配沥 B C1 青混合料 与 P C 1 A 一 3沥青混合料进行对 比研 究。 试件准备好后,
胶结料 的低温性能指标, 分析了排水性沥青混合料低温性 能与 胶结料低温性 能问的相关性。
多孔沥青混合料的低温及抗老化性能研究
总第321期交 通 科 技SerialNo.321 2023第6期TransportationScience&TechnologyNo.6Dec.2023DOI10.3963/j.issn.1671 7570.2023.06.023收稿日期:2023 07 13第一作者:张东超(1991-),男,工程师。
江苏省科技创新支撑计划项目(BZ2022019);南京市科技计划项目(2021 12004)资助多孔沥青混合料的低温及抗老化性能研究张东超1 樊旺生2(1.中交一公局第四工程有限公司 南宁 532400; 2.苏交科集团股份有限公司 南京 211112)摘 要 为研究多孔沥青混合料耐久性能,借助小梁弯曲试验和烘箱老化试验研究多孔沥青混合料的低温性能和抗老化性能,分析多孔沥青混合料低温性能影响因素,明确不同老化状态对混合料路用性能的影响。
结果表明,提高油石比、降低空隙率、添加适量的纤维可以有效改善多孔沥青混合料低温抗裂性,木质素纤维掺量为0.3%时混合料抗裂性能最佳;老化状态对混合料路用性能影响显著,老化后混合料高温稳定性提高,但随着老化程度的加深,多孔沥青混合料耐磨耗性、抗冻性和低温抗裂性均有不同程度的降低。
关键词 多孔沥青混合料 耐久性能 低温性能 抗老化性能 空隙率中图分类号 U414 多孔沥青混合料因其良好的排水、降噪、抗滑等性能受到了广泛的关注和应用,是建设海绵城市、降低热岛效应的有效途径,并在全球范围内取得了较好的应用效果[1 2]。
唐建锋等[3]研究了多孔沥青混合料的抗冻性能,明确了空隙率和孔隙结构对抗冻性能的影响;胡绪泉[4]研究了多孔沥青混合料的界面特性,认为界面强度对多孔沥青混合料的耐久性起决定作用;何虹霖等[5]研究了多孔沥青混合料的降噪性能,指出连通空隙率和构造深度对降噪性能影响最为显著;孙斌祥等[6 7]研究了多孔沥青混合料的水稳定性和抗冻性,指出改性沥青可以有效改善多孔沥青混合料界面强度,提高水稳定性。
沥青混合料低温抗裂性能试验研究
An i r c i g Pe f r n e o p a t i su e t- a k n r o ma c fAs h l m x t r c
JA in o g ING Xa d n
( . oeeo i l c neadE gne n Y nzo n e i 1 C lg Cv i c n n i r g,a hu U i r— l f iS e ei g v s
t Y n z o 2 0 0, h n y, a g h u 2 5 0 C ia;2 Y n z o oy eh i n t ue, . a g h u P ltc nc Isi t t
摘 要 :沥青 混合料 低温 抗裂性 能的评 价方 法到 目 前
l 沥青 混合料低 温 开裂 的破坏 机理 分析
从细观 力学 角 度 出发 ,沥青 混凝 土 是 由沥青 基 质 相 、 骨料分散相和孔 隙 三相复合 材料 组成 的 ,是一 种在细 观上 表现为非均质的多相 非金属 材料 ,其 宏观力 学性 能受 细观 结构控制 ,宏观的破坏行 为是 细观尺 度上 的损伤 和断 裂行 为的累积和发展的结 果 j 。从损 伤的观 点看 ,材 料在 荷载 作用下的破 裂行 为是一 个不 断变 化的过 程 ,表现 为应 变软 化 、承载力降低 、断裂 等力学行 为 ,它 的体积 变形 是 内部 微结构变化的结果 。 普遍存 在的沥青 路面 开裂这 种破 坏形式 是 由温度 骤降 和沥青混合 料低 温脆 化引起 的拉 应力 超过材 料本 身的抗 拉 强度而引起 的 ,与沥青混凝土本身 的断裂特性有直接关 系。 般认 为沥青 路面 的低温 开裂有 两种形 式 :一 种是 由
沥青低温指标试验方法及影响
沥青混凝土面层温度开裂是路面破坏的主要形式之一。
低温开裂有两种形式:一种是由于气温骤降造成面层温度收缩,在有约束的沥青层内产生的温度应力超过沥青混凝土的抗拉强度时造成的开裂;另一种是温度疲劳裂缝。
在我国还普遍存在第三种形式,那就是由于半刚性基层的收缩(温缩和干缩)而引起的面层开裂。
在低温条件下沥青混凝土脆化,在荷载作用下容易产生开裂。
S HRP研究表明90%的低温抗裂性能都是由沥青来提供的,所以选择低温性能优越的沥青将能很好地控制低温裂缝的产生。
一、沥青低温指标的试验方法沥青针入度、劲度、针入度指数PI、低温延度、低温粘度、弗拉斯脆点、当量脆点等均能在一定程度上反映沥青结合料的低温抗裂性能。
世界各国的沥青指标规范,对沥青低温指标的选择不尽相同,因此其相应的试验方法也存在一定的差异。
目前的试验方法主要可以分为两大类:传统经验试验方法和以沥青性能分级为指导的新技术试验方法。
1.弗拉斯脆点与广义脆点试验。
许多国家如加拿大、芬兰、瑞典、挪威、荷兰、德国、意大利等的沥青规范中,采用弗拉斯脆点来评价沥青的低温开裂性能。
沥青脆点的试验是在等速降温条件下用弯曲受力方式测定其脆裂的温度。
弗拉斯脆点是低温条件下的沥青结合料脆裂的温度,它主要描述路面荷载作用下的开裂模式。
而路面的温缩裂缝是路面在急剧降温过程中产生收缩时,在路面内形成的温度应力超过沥青混合料的应力松弛,从而造成温度应力积聚达到极限强度而发生的路面行为。
而混合料的收缩系数是引起路面内聚力大小的关键性指标,对沥青混合料来说,沥青结合料本身的收缩系数又是影响混合料收缩的关键,因此很多学者对沥青结合料的收缩性能给予了很大的关注,其中研究的一个重要指标就是收缩开裂温度,即另一种脆点温度。
2.针入度与当量脆点试验。
沥青的针入度的基本试验方法:采用一根外形尺寸固定具有固定质量的金属针,使其与规定温度的被测沥青表面保持接触后,在无明显摩擦的情况下检测该针沿着一条垂直导轨,在规定的时间内贯入被测沥青的深度并以0.1mm的深度值定义为一个针入度单位。
沥青混合料低温抗裂性能试验研究
3 沥青混合料低温开裂的评价方法
目前世界上有 许多试 验方 法已经 用于 研究 沥青混 合料 的低温开 裂 , 这 些方 法 为温 度开 裂 模型 提供 了 输入 参 数 , 试验方法归纳如下 : 3 1 间接拉伸 试验 ( 劈裂试验 ) 该试验方法是 通过 加载 101 6 63 5( mm ) 的沥 青混 凝土试件进行 加载 , 从 而通 过传 感器 和 LVDT 来 获得 沥青 混合料的劈裂强度及垂直和水 平变形。该法现已利于 公路 工程沥青及沥青混合 料试验规程 ( JT J052- 2000) [ 5] 。该法 主要目的是为了提 供路面 设计 的力学 参数 以及 用于预 测沥 青路面的开裂情况 3 2 直接拉伸 试验 直接拉伸试验 的试件 可以 根据试 验设 备及 试验要 求不 同做成小梁试件或 做成 八字 形 试 件等。试 验温度和 加载 速率根据有关规 定和 要求选 用。直接 拉伸 试验 评价指 标主 要有 : 拉伸强 度、应变 及模量。 直接拉 伸试 验因 能较 好地 反映沥青路面的受 力状况 而被 国内外 用于 沥青 路面的 低温 抗裂研究。通过该试验可以 得到沥 青混合 料的强 度 温度关 系曲线供预估开裂温 度用。 3 3 蠕变试验 我国 八五 科技攻 关中提 出用弯曲 蠕变试 验来评 价沥 青混合料的低温抗裂 性能。试 件尺寸为 30 35 250(mm ), 试验温度为 0 。从弯曲 蠕变 试验可 以得 出不 同时间 的弯 曲蠕变劲度及蠕 变温 度期的 应变 增长率。 低温 蠕变试 验按 其加载方式的不 同可 以分为 直接 拉伸蠕 变、劈 裂拉伸 蠕变 和弯曲蠕变试验。其中常用的 是弯曲蠕变和劈裂蠕变。 3 4 约束试件 的温度应力试验 约 束 试 件 温 度 应 力 试 验 ( T he ther m al stress restra ined spec i m en test) 又称冻断试验 , 是 SHRP 计划从众多的试验方 法中筛选出 来的 作 为评 价沥 青 混合 料低 温 抗裂 性 的方 法。 它能够模拟实际 温度 变化及 混合 料实际 受力 状况 , 较 真实 地反映出混凝土 的低 温抗裂 性能。温 度应 力试 验是一 个非 常有前途的试验 , 模拟现场条 件好 , 表 达直观。 3 5 切口小梁 弯曲试验 路面产生开 裂是从 内部 潜在微 裂缝 扩展 开始的 , 这些 ( 上接第 19 页 ) 为夹层中夹 杂物的 声速 , 根 据地 质条件 及成 因分 析 , 若在 该深度存在 夹层 , 很 可能 是砂、石、 泥的 混合 物 , 本 例中 V2 = 0 32 c m / s; 该桩检测管间距 L = 82 cm; 在 K 值最大 点的测点间距已加密 , AH = 10 c m, 所以 K cD 为 : K cD = [ 822 ( 0 455- 0 32) 2 ] /0 4552 0 322 10 = 578 03 s2 /cm 将可疑点的判据 值 K i 与断桩 临界 判据值 K cD 比较 , 若 K > K cD 者为断桩 , 本例中 , 17 9 m 的 判据值为 656 大于临 界判据 K cD ( 578) , 所以 17 9 m 处可 判 为断 桩 , 其 余 8 m, 10 m 处 K i< K cD的可判为 空洞、蜂 窝状或孔洞状小缺陷。
沥青混合料老化与抗老化研究综述
沥青混合料老化与抗老化研究综述摘要:沥青作为路面材料中的有机高分子材料,在生产、运输、储蓄和路面运营的过程中均会发生老化的现象,从而使路面很容易就产生裂缝、疏松和坑槽等路面病害。
另外沥青路面服役期间,受降水、温差、交通荷载等因素耦合作用会进一步老化,从而导致路面寿命降低。
所以,我们对沥青及沥青混合料的老化及其抗老化性的研究对路面的养护有着非常重要的作用。
为进一步推动沥青及沥青混合料老化及其抗老化性研究方向的发展,本文主要从沥青老化对性能的影响、沥青老化实验方法和沥青抗老化研究进行展开,系统地阐述了沥青老化的主要研究内容,为沥青老化的发展提出进一步的探讨。
关键词:沥青;沥青混合料;老化;抗老化0引言沥青路面破坏最主要的影响因素是沥青的老化,沥青材料在生产、运输、存储和路面运行过程中都会出现老化的现象,使得路面就很容易产生裂缝、坑槽和疏松等等的路面病害。
除此之外,沥青路面使用期间,由于受到降水、交通荷载、昼夜温差等因素的综合作用会进一步加快老化,进而使路面的寿命降低。
因此,对沥青老化前后的性能变化以及沥青老化指标之间的关联性深入地进行分析有利于探寻沥青老化对沥青混合料的影响,能够对沥青进行抗老化研究,从而缓解沥青路面的老化。
本文在国内外学者对沥青老化与抗老化的科研成果的基础上,从多角度认真的分析了沥青老化的原因,较为系统地介绍了沥青老化的试验方法,从而进一步提出沥青老化与沥青抗老化技术的发展前景。
1 沥青老化机理的研究当前国内外道路建设学者研究的热门话题就是沥青材料的老化机理以及规律,很多的学者[1-6]都已经用实验验证了造成沥青的物理性能、微观结构变化以及族组成的主要原因就是光氧老化和热氧老化。
有大量的研究表明,影响沥青老化的另一个重要因素就是光氧老化,特别是自然光里的紫外线。
因为室外实验的周期都太长,因此现在主要使用人工的强紫外线光源环境箱来模拟在自然光环境下老化的试验方法,可以在短时间内就取得老化效果。
道路沥青老化实验报告
一、实验目的为了研究道路沥青在自然环境条件下的老化规律,评估其耐久性,本实验通过模拟沥青在实际使用过程中的老化过程,分析沥青的老化机理,为沥青路面养护和维修提供理论依据。
二、实验材料与方法1. 实验材料:选用某品牌沥青,沥青混合料。
2. 实验设备:老化箱、电子天平、温度计、搅拌器等。
3. 实验方法:(1)将沥青混合料按照设计比例进行混合,搅拌均匀。
(2)将混合好的沥青混合料分为若干份,分别放置在老化箱中。
(3)设定老化箱的温度、湿度等条件,模拟沥青在实际使用过程中的老化环境。
(4)定期取出沥青样品,检测其物理、化学性能,如针入度、软化点、延度等。
(5)对比分析不同老化时间下沥青性能的变化。
三、实验结果与分析1. 实验结果(1)沥青混合料在老化过程中,针入度逐渐降低,表明沥青的粘度逐渐增大。
(2)沥青混合料的软化点随老化时间的延长而逐渐升高,说明沥青的耐高温性能得到改善。
(3)沥青混合料的延度随老化时间的延长而逐渐降低,表明沥青的低温抗裂性能变差。
2. 分析(1)沥青混合料在老化过程中,沥青中的轻质组分(饱和分和芳香分)逐渐挥发、聚合、脱氢,导致沥青粘度增大,针入度降低。
(2)沥青中的胶质和沥青质在老化过程中逐渐转化,使得沥青的软化点升高,耐高温性能得到改善。
(3)沥青在老化过程中,低温抗裂性能变差,主要是由于沥青中的胶质和沥青质在低温下变硬,导致沥青混合料出现开裂现象。
四、结论1. 道路沥青在老化过程中,其物理、化学性能发生变化,导致沥青混合料性能下降。
2. 老化时间对沥青混合料性能有显著影响,应加强对沥青路面的养护和维修。
3. 本实验为沥青路面养护和维修提供了理论依据,有助于提高沥青路面的使用寿命。
五、建议1. 在沥青路面施工过程中,应选用质量稳定、耐老化性能好的沥青材料。
2. 加强沥青路面的养护和维修,及时修复路面裂缝,防止水分侵入,延缓沥青老化过程。
3. 在沥青路面设计中,充分考虑沥青的老化规律,优化路面结构,提高沥青路面的使用寿命。
沥青混合料老化后性能变化规律研究
沥青混合料老化后性能变化规律研究作者:霍保军王立虎来源:《城市建设理论研究》2013年第09期摘要:本文分析了不同的老化时间和粗集料含量对沥青混合料高温性能的影响研究,通过在试验室模拟了沥青混合料的短期老化和长期老化,利用车辙试验对比了短期老化后长期老化前后沥青混合料的高温性能变化,同时考虑了级配中粗集料含量的变化对沥青混合料高温性能的影响。
试验结果表明,短期老化可以一定程度提高沥青混合料的高温性能和低温性能,粗集料的含量越大,其高温性能越好,低温性能越差。
关键词:道路工程;沥青混合料;老化;高温性能;低温性能中图分类号: U41 文献标识码: A 文章编号:前言高速等级公路沥青路面设计使用寿命一般为15年,但实际竣工投入使用后,有的在短短的几年就需要大面积维修和养护,青路面使用寿命较短,除了与混合料的自身性质好坏有关外,与其耐老化性能有着很大的关系,因此对沥青及沥青混凝土路面的老化问题的研究显得尤为重要,对提高路面质量和寿命具有重要意义。
内蒙古地区的温差较大,地区环境负责,其对沥青路面的作用明显,对沥青和沥青路面的老化作用更加剧烈。
因此,进行沥青和沥青路面的老化性能研究和评价显得尤为重要。
虽然国内外也对沥青混合料的老化问题进行了研究,但由于试验的复杂性及相关的研究较少,目前多关注的是沥青混合料短期老化后的性能,而对沥青混合料长期老化后的性能变化如何研究较少。
本文通过对沥青混合料进行短期老化和长期老化,并研究沥青混合料老化后的高温性能变化。
1 试验材料及级配设计1.1 原材料沥青作为胶结料对各种集料和填料具有粘结作用,了满足和提高道路的使用标准逐渐的开始采用改性沥青。
为此本试验选用了SBS改性沥青作为粘结材料。
粗集料是路面材料中的主要承载体,需要其有足够的强度,所以可以选用一些强度高、棱角性较好的矿料;而细集料做为粗集料所形成的骨架的填充者,其棱角性要求也较高。
粗细集料为玄武岩,本文试验的集料选用的是玄武岩集料,填料选择的为硅酸盐水泥,沥青、集料及填料原材料均符合现行规范的要求。
《2024年沥青结合料流变性能与低温性能研究》范文
《沥青结合料流变性能与低温性能研究》篇一一、引言沥青结合料是道路工程中重要的材料之一,其性能的优劣直接关系到道路的使用寿命和行车安全。
流变性能和低温性能是沥青结合料性能的重要指标,对于道路工程的建设和维护具有重要意义。
因此,本文旨在研究沥青结合料的流变性能和低温性能,为道路工程提供理论依据和实践指导。
二、沥青结合料流变性能研究1. 流变性能概述沥青结合料的流变性能是指其在受力作用下的变形和流动特性。
流变性能的好坏直接影响着沥青混合料的施工性能和路面的使用性能。
流变性能的研究主要包括沥青的粘度、温度敏感性、屈服值等指标。
2. 实验方法与结果本部分通过实验研究了沥青结合料的流变性能。
实验中采用了动态剪切流变仪,对不同温度下的沥青进行剪切实验,得到了沥青的流变曲线和流变参数。
实验结果表明,沥青的流变性能受温度和剪切速率的影响较大,随着温度的升高和剪切速率的增大,沥青的粘度降低,流动性增强。
3. 影响因素分析沥青结合料的流变性能受多种因素影响,如沥青的种类、骨料类型和配合比等。
不同种类的沥青具有不同的流变性能,而骨料的类型和配合比也会影响沥青混合料的流变性能。
因此,在道路工程中,需要根据实际情况选择合适的沥青和骨料,以获得良好的流变性能。
三、沥青结合料低温性能研究1. 低温性能概述沥青结合料的低温性能是指其在低温环境下的抗裂性和韧性。
低温性能的好坏直接关系到路面的耐久性和行车安全。
低温性能的研究主要包括沥青的玻璃化转变温度、脆点温度等指标。
2. 实验方法与结果本部分通过实验研究了沥青结合料的低温性能。
实验中采用了温度循环试验和弯曲梁流变试验等方法,对不同种类的沥青进行低温性能测试。
实验结果表明,不同种类的沥青在低温环境下的抗裂性和韧性存在差异,而且受到骨料类型和配合比的影响。
在道路工程中,需要根据当地的气候条件和交通情况选择合适的沥青和骨料,以保证路面的低温性能。
3. 影响因素分析除了沥青种类和骨料类型外,施工工艺和环境温度也会影响沥青结合料的低温性能。
《沥青结合料流变性能与低温性能研究》范文
《沥青结合料流变性能与低温性能研究》篇一摘要随着交通建设与发展的持续深入,沥青结合料作为道路建设的主要材料,其流变性能与低温性能的重要性愈发凸显。
本文着重研究沥青结合料的流变特性及其低温抗裂性,为提升道路工程材料性能提供理论依据和实验支持。
一、引言沥青结合料因其良好的粘结性、耐久性和施工性能,在道路建设中广泛应用。
然而,沥青结合料的流变性能与低温性能对其使用寿命及路面的服务水平有着显著影响。
因此,深入研究其流变和低温性能的内在规律及影响因素,对指导工程实践具有重要意义。
二、流变性能研究2.1 流变性能概念流变性能指的是材料在受到外力作用时,其内部结构发生变化并产生流动的特性。
对于沥青结合料而言,其流变性能主要表现在温度、剪切速率和剪切应力之间的关系上。
2.2 研究方法沥青结合料的流变性能研究通常采用流变实验设备,如旋转流变仪等。
通过设定不同的温度和剪切速率,测定沥青结合料的流变行为,进而分析其流变特性。
2.3 影响流变性能的因素沥青结合料的流变性能受多种因素影响,包括温度、化学成分、添加剂等。
其中,温度是影响流变性能的主要因素。
一般来说,温度升高会导致沥青结合料的粘度降低,流变性增强。
三、低温性能研究3.1 低温性能概念低温性能是指材料在低温环境下抵抗开裂的能力。
对于沥青结合料而言,其低温抗裂性直接关系到路面的耐久性和使用性能。
3.2 研究方法低温性能的研究通常采用低温弯曲试验、直接拉伸试验等方法。
通过测定沥青结合料在低温下的抗裂强度和破坏模式,来评价其低温抗裂性。
3.3 影响低温性能的因素沥青结合料的低温抗裂性受其化学组成、胶体结构、添加剂等因素的影响。
此外,环境因素如温度变化速率和湿度等也会对其产生影响。
四、研究现状与展望目前,国内外学者在沥青结合料的流变性能与低温性能方面进行了大量研究,取得了一系列成果。
然而,仍存在一些亟待解决的问题,如如何进一步提高沥青结合料的耐久性和抗裂性等。
未来研究可关注新型沥青结合料的研究与开发,以及通过纳米技术等手段改善其性能。
考虑老化的沥青混合料低温性能
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考虑老化 的沥青混合料低温性能
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寒区道路沥青混合料的低温抗裂性能分析
寒区道路沥青混合料的低温抗裂性能分析文章通过对沥青混合料低温性能指标进行探讨,分析了提高寒区道路沥青混合料的低温抗裂性的措施。
希望通过文章的分析能够为相关工作提供参考。
标签:寒区道路;沥青混合料;提高低温性能措施随着道路建设的不断完善,先期修建的道路逐渐出现了裂缝、剥落、坑槽、沉陷等道路病害。
尤其寒区道路病害的存在不仅影响了道路的美观,更破坏了路面结构的整体性,使得路面结构的承载能力下降,影响了道路的通行质量。
沥青路面的破损有各种类型,其中裂缝主要有:疲劳裂缝、边缘裂缝、块裂、纵向裂缝、反射裂缝和横向裂缝。
其中高等级公路沥青路面上常见的损坏现象主要有横向裂缝、纵向及网状裂缝。
季冻区热拌沥青混凝土路面早期破损形式主要是裂缝,在交通荷载和低温应力引起的拉应力、剪应力或两者共同作用下发生扩展,形成更具危害性的破损形式,引起路面的使用性能及交通服务功能下降。
目前,国内外的一些学者对季冻区道路病害产生的原因及作用机理进行了深入的研究,并陆续提出了一些有效的防治措施。
1 寒区沥青道路裂缝类型本文以哈尔滨松北区典型路段道路病害为例进行分析。
松北区位于松花江漫滩区,地势低平,地表沼泽洼地、牛轭湖发育。
地形总趋势为北高南低,地面高程一般在115~118m之间,局部沙垄、沙丘可达120m。
地貌成因类型为堆积类,形态类型可划分为松花江高、低漫滩。
松北区气候属大陆季风性气候,为北寒带气候条件,冬季长达五个月之久,春秋季节较短。
年平均气温为5.7℃,极端最高气温为39.1℃,极端最低气温为-41.4℃;年均降雨量为523.3mm,降雨期集中在6-8月份;年平均蒸发量1508.7mm;最大冻深为2.05m,地面稳定冻结日期为11月下旬,稳定解冻日期为翌年4月中旬。
冬季主导风向为SSW,最大风速为20m/s。
本地区气候特点是冬季收极地大陆气团控制,严寒干燥;夏季受副热带海洋气团的影响,气候炎热多雨;春秋两季因受冬、夏季风交替影响,气候多变,春季多大风,降水少蒸发快,易发生干旱;秋季多發生寒潮侵袭,降温急剧,易发生冻害。
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2007焦第28卷
12月
第4期
郑州大学学报(工学版)
JournalofZhengzhouUniversity(EngineeringScience)
Dec.2007
V01.28No.4
文章编号:1671—6833(2007)04—0100—05
老化对沥青混合料低温抗裂性能的影响研究
齐琳1,张争奇1,杨慧军2
(1.长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室,陕西西安710064;2.中交通力科技集团有限公司,陕西西安710075)
摘要:采用劈裂试验方法,分别对新拌、短期老化和长期老化状态下沥青混合料的低温性能进行了对比研究.试验表明,未老化的沥青混合料的低温性能不能反映和预测老化后的性能,并且在评价沥青混合料低温性能时,短期老化试验比长期老化试验更为敏感,由此说明在沥青混合料低温性能试验评价过程中充分考虑老化因素的影响是必要的.
关键词:沥青混合料;低温抗裂;老化性能
中图分类号:U416.2文献标识码:A
0引言
沥青材料在沥青混合料的拌和、摊铺、碾压过程中及以后沥青路面使用过程中都存在老化现象.老化现象使得沥青胶结料的柔性和粘附性降低,脆性增加,低温变形能力降低,是沥青路面出现开裂的重要影响因素¨。
.
一般地讲,沥青混合料的老化主要分为两个阶段:短期老化和长期老化.短期老化表征沥青路面建设期沥青混合料因受热引起的老化,开始于拌和厂,终止于沥青路面压实后温度降至自然温度;长期老化表征沥青路面使用期内沥青混合料因光照、温度、降水和交通荷载的综合作用导致的老化,开始于路面建成之后,终止于路面服务性能下降直至不满足行车要求¨1.
目前我国现行的《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(2000—10一01实施)JTJ052—2000中规定了评价沥青混合料低温性能的一系列试验,国内外学者对沥青混合料的低温性能也进行了大量的研究¨。
-,但这些均是使用未老化的沥青混合料进行性能试验,以此来评价沥青混合料的低温抗裂性能,而实际施工中,沥青混合料从拌和、运输到实地铺筑过程中其性质已经发生了改变,沥青混合料已经发生老化.笔者在评价沥青混合料低温性能时将混合料的老化情况考虑进去,分析沥青混合料的不同老化状态对沥青混合料低
温性能的影响及其关系.本研究采用烘箱加热法作为短期老化方法,选择延时烘箱加热法作为长期老化试验方法.
1原材料性质
沥青混合料经过短期老化后,从成型后试件,切开的表面看,与新拌沥青混合料的试件没有明显区别.这表明短期老化只是部分地改变了原沥青的性质,从整体上讲,里面的成分没有发生过大的变化.
由图1可以看出,从外观总体上看,长期老化后沥青混合料试件表面比未老化状态的试件颜色深得多,呈暗黑色,并且可以很清楚地看见沥青进入石料内部孔隙的现象.
图1新拌料与长期老化后试件断面孔隙结构
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收稿日期:2006—07—31;修订日期:2007…1024
作者简介:齐琳(1981一),女,陕西西安人,长安大学博士研究生,主要从事路面工程方面的研究工作.E-mail:q10211
@yahoo.COB.en
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