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基于黏弹性原理的低标号沥青低温应力分析

建筑材料学报 2016年第4期19卷 702-705页

作者：包卫星李鹏申爱琴郭寅川交通运输部公路科学研究所北京100088 清华大学土木工程系北京100083 新疆交通建设管理局新疆乌鲁木齐830049 长安大学公路学院陕西西安710064

通过小梁低温弯曲试验(BBR)得到了沥青的低温黏弹性特征参数,采用广义Maxwell模型构建了低标号沥青黏弹性本构模型,并应用此模型计算了不同降温速率和温度下50#沥青的低温应力,并与70#,90#沥青和SBS改性沥青进行了对比.结果表明:在相同... 详细信息

通过小梁低温弯曲试验(BBR)得到了沥青的低温黏弹性特征参数,采用广义Maxwell模型构建了低标号沥青黏弹性本构模型,并应用此模型计算了不同降温速率和温度下50#沥青的低温应力,并与70#,90#沥青和SBS改性沥青进行了对比.结果表明:在相同降温速率下,SBS改性沥青的温度应力最小,50#沥青的温度应力最大,表明低标号沥青容易发生低温开裂;降温速率对沥青的温度应力有显著影响,降温速率越大,沥青的应力越大;在实际工程中使用低标号沥青必须考虑环境温度的影响,应通过低温应力的计算来确定路面结构的可行性.

关键词：黏弹性低温应力小梁低温弯曲试验低标号沥青松弛模量

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低标号沥青在新疆高温抗车辙地区的应用研究

硅酸盐通报 2018年第10期37卷 3042-3048页

作者：郭寅川陈乔森申爱琴李鹏石广腾长安大学教育部特殊地区公路工程重点实验室西安710064 路易斯安那州立大学路易斯安那州交通研究中心巴吞鲁日70803

为研究低标号沥青在新疆高温抗车辙地区的应用前景,通过DSR、BBR试验测试了50#、70#、90#、SBS沥青的高温、低温性能;通过车辙试验、高温剪切试验、低温弯曲试验、三点弯曲疲劳试验研究了50#、70#、90#、SBS沥青混合料的路用性能;并分... 详细信息

为研究低标号沥青在新疆高温抗车辙地区的应用前景,通过DSR、BBR试验测试了50#、70#、90#、SBS沥青的高温、低温性能;通过车辙试验、高温剪切试验、低温弯曲试验、三点弯曲疲劳试验研究了50#、70#、90#、SBS沥青混合料的路用性能;并分析了四种沥青路面在该地区的经济效益。室内试验结果表明:基质沥青的标号越低,其高温性能越好,低温性能越差;低标号沥青混合料具有良好的抗车辙能力; 50#、70#沥青混合料的低温性能和疲劳性能低于90#、SBS沥青混合料。全寿命周期成本分析表明:四种沥青路面的全寿命周期费用为:90#> SBS> 70#> 50#。低标号沥青混合料的路用性能满足高温抗车辙地区的使用要求,能有效减少车辙病害,且全寿命周期成本较低。

关键词：道路工程高温地区路用性能试验低标号沥青抗车辙性能全寿命周期成本

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低标号沥青胶浆低温流变行为研究

中外公路 2014年第6期34卷 210-214页

作者：邹桂莲李文娟徐剑华南理工大学广东广州510641 交通运输部公路科学研究院

以沥青、沥青胶浆的流变行为为切入点,研究低标号沥青及其胶浆的低温性能发展规律。粉油比对劲度模量与蠕变速率、损失模量主曲线、相位角主曲线、沥青胶浆玻璃态转化温度的影响比较显著,增大粉油比对沥青低温性能的影响与降低沥青标号... 详细信息

以沥青、沥青胶浆的流变行为为切入点,研究低标号沥青及其胶浆的低温性能发展规律。粉油比对劲度模量与蠕变速率、损失模量主曲线、相位角主曲线、沥青胶浆玻璃态转化温度的影响比较显著,增大粉油比对沥青低温性能的影响与降低沥青标号在某一水平上大致相当,粉油比越大、沥青标号越低,沥青胶浆的低温性能越差。粉油比是混合料设计的重要参数,沥青胶浆试验的粉油比既可能反映的是混合料中的粉油比对路用性能的影响规律,也可能映射的是沥青混合料中的油石比,即沥青用量的概念,因此需要进一步采用沥青砂浆或沥青混合料试验进行印证,但不管怎样,沥青胶浆试验证实了沥青混合料设计对低温性能影响的显著性。另外,该文对中国沥青评价体系中的延度指标提出了建议。

关键词：低标号沥青沥青胶浆粉油比低温性能流变行为

大温差地区掺玄武岩纤维低标号沥青混合料路用性能研究

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中外公路 2020年第5期40卷 286-291页

作者：樊兴华薛振华陕西铁路工程职业技术学院陕西渭南714000

针对新疆大温差地区的地理气候特征,通过DSR试验、BBR试验测试50#基质沥青、玄武岩纤维-50^#沥青、90^#基质沥青的高温性能、低温性能、疲劳性能,并基于沥青胶浆性能优选出较佳的纤维掺量;通过车辙试验、小梁弯曲试验、疲劳试验,测试3... 详细信息

针对新疆大温差地区的地理气候特征,通过DSR试验、BBR试验测试50#基质沥青、玄武岩纤维-50^#沥青、90^#基质沥青的高温性能、低温性能、疲劳性能,并基于沥青胶浆性能优选出较佳的纤维掺量;通过车辙试验、小梁弯曲试验、疲劳试验,测试3种沥青混合料的路用性能;结合沥青胶浆试验及SEM试验分析玄武岩纤维对低标号沥青混合料低温抗裂性能的改善机理。试验结果表明:掺加玄武岩纤维对50#低标号沥青混合料的高温、低温、疲劳性能具有显著的改善作用。

关键词：大温差地区低标号沥青玄武岩纤维路用性能改善机理

新疆南疆地区低标号沥青光—热—氧耦合老化性能研究

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新疆南疆地区低标号沥青光—热—氧耦合老化性能研究

作者：候璐璐新疆农业大学

学位级别：硕士

以塔克拉玛干沙漠为代表的新疆南疆地区降雨量少、夏季高温持续时间长、光辐照强烈,致使沥青路面车辙病害问题非常突出。低标号沥青相对于普通沥青具备较优异的高温稳定性。因此,早在2013年新疆维吾尔自治区交通运输厅发布的《新疆公路... 详细信息

以塔克拉玛干沙漠为代表的新疆南疆地区降雨量少、夏季高温持续时间长、光辐照强烈,致使沥青路面车辙病害问题非常突出。低标号沥青相对于普通沥青具备较优异的高温稳定性。因此,早在2013年新疆维吾尔自治区交通运输厅发布的《新疆公路沥青路面设计指导手册》就提倡在南疆高温抗车辙区使用低标号沥青以改善和缓解车辙病害。另一方面,南疆地区高温、强紫外辐照等气候特点均是加速沥青老化的主要不利因素,低标号沥青能否在南疆地区保持良好的耐久性尚未见系统论证。首先,本文以30#、50#、70#基质沥青与SBS改性沥青为研究对象,通过对新疆南疆地区自然气候、地形地貌等特点的研究,确定光-热-氧耦合老化模拟条件,并选择合适的耦合老化设备,制定室内光-热-氧耦合老化加速试验方案。其次,深入对比分析低标号沥青与普通沥青在新疆南疆地区性能衰减差异,以及探究老化条件、老化时间对沥青性能的影响。最后,对低标号沥青混合料在实体工程中的应用进行分析。试验结果表明,老化后四种沥青性能衰减程度差异显著。相比之下,基质沥青中30#老化衰减速率较小,抗老化性能优异。SBS改性沥青在光-热-氧耦合老化过程中性能变化程度较小。通过DSR试验表明,抗车辙性能的排序为30#>50#>SBS>70#,低标号沥青具备良好的抵抗变形能力。通过MSCR试验可知,温度升高、应力水平增大、应力作用时间增长等均会导致沥青应变增加。30#、50#基质沥青的蠕变恢复率均高于70#沥青,且其不可恢复蠕变柔量小于70#沥青。通过微观试验发现,沥青耦合老化后微观结构发生显著变化,且基质沥青与SBS改性沥青差异明显。30#沥青官能团指数小于50#、70#沥青。SBS改性沥青的老化衰减速率低于基质沥青,且耦合老化对SBS改性沥青的影响较小。基质沥青老化后分子量总体上向大分子组分方向移动,平均分子量增加。此外,研究表明PAV老化比耦合老化对沥青的影响程度更大。另外,30#沥青混合料在高温性能优于50#沥青混合料,但其抗弯拉强度和抗弯拉变形能力均低于50#沥青混合料。

关键词：低标号沥青耦合老化室内模拟流变性能微观性能

原油对低标号沥青性质及其混合料路用性能的影响研究

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原油对低标号沥青性质及其混合料路用性能的影响研究

作者：罗俊华南理工大学

学位级别：硕士

道路沥青的主要来源于石油沥青,石油沥青是石油的副产品之一。原油性质和生产工艺对沥青的路用性能有较大影响,因此选择合适的原油和生产工艺对生产出满足路用性能要求的高品质道路石油有重大意义。相对于普遍应用的70号沥青,国内对低... 详细信息

道路沥青的主要来源于石油沥青,石油沥青是石油的副产品之一。原油性质和生产工艺对沥青的路用性能有较大影响,因此选择合适的原油和生产工艺对生产出满足路用性能要求的高品质道路石油有重大意义。相对于普遍应用的70号沥青,国内对低标号沥青的生产与应用的时间较短,因此本文通过对生产工艺的比较分析筛选出适合于低标号沥青的生产工艺,在固定工艺的条件下,筛选了从国外进口适于生产道路石油沥青的三种原油(代号为B、M、R),分别生产出三种30号和三种50号沥青,且保证同一标号的沥青在25℃的针入度基本相同。通过我国的针入度评价体系和对沥青性能的流变学研究,评价生产出的6种低标号沥青的高温、低温及感温性能,建立沥青性能与原油性能的关系;设计了一种AC-20混合料,使用这六种硬质沥青,分别评价其的高温、低温、疲劳及水稳定性等路用性能,建立原油性能与沥青混合料路用性能的对应关系。在此基础上,基于沥青性能与混合料路用性能表现,筛选出最适宜生产低标号道路石油沥青的优质原油品种。研究表明:30号沥青的高温性能优于50号沥青。对于不同原油生产的同标号低标号沥青,沥青与沥青混合料的高温性能相一致,并且与原油残炭指标相一致,残炭值越大,沥青的高温性能越好;相同标号的沥青,其PI值和车辙因子变化速率相一致。对于评价沥青低温性能的指标,沥青及沥青混合料的结果差异不大,表明原油种类对沥青低温性能的影响不显著。由于硬质沥青本身的低温性能较普通沥青(70号)差,其延度等指标均较小,建议适当提高评价硬质沥青低温性能的温度;六种低标号沥青的水稳定均满足潮湿区水稳定性的要求,但差异不大,原油种类对沥青混合料水稳定性的影响不明显;半圆疲劳试验结果显示,沥青标号对沥青疲劳性能的影响较大,标号越低,疲劳性能越差,但原油种类对沥青混合料疲劳性能的影响不明显。

关键词：原油低标号沥青混合料性能相关关系

基于三级分散体系的低标号沥青混合料设计原则研究

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基于三级分散体系的低标号沥青混合料设计原则研究

作者：李文娟华南理工大学

学位级别：硕士

随着我国经济的迅猛发展，交通量快速增加，沥青路面最突出的早期病害是高温车辙。为提高沥青路面的抗车辙能力，一方面改进集料级配，另一方面使用改性沥青与硬质沥青。近两年，我国在沥青的使用问题上有向低标号沥青发展的趋势，人们... 详细信息

随着我国经济的迅猛发展，交通量快速增加，沥青路面最突出的早期病害是高温车辙。为提高沥青路面的抗车辙能力，一方面改进集料级配，另一方面使用改性沥青与硬质沥青。近两年，我国在沥青的使用问题上有向低标号沥青发展的趋势，人们逐渐认可低标号沥青高温性能的同时，忧虑其在路面使用中的低温性能。低温开裂仍然是困扰各国道路学者的主要问题，本研究采用流变学的方法通过对沥青、沥青胶浆、沥青砂浆三级分散系的研究，旨在分析低标号沥青混合料低温性能的影响因素，并通过混合料试验予以检验，从而得出低标号沥青混合料的设计原则。研究结果表明，随着沥青标号的降低，高温性能得到改善的同时低温性能降低，延度指标低温性能的排序与流变指标低温性能的排序基本一致，表明延度指标具备可信性，同时建议老化后延度指标采用15℃作为测试条件。而进一步对胶浆和砂浆的研究表明，增大粉油比与降低沥青标号对沥青低温性能的影响在某一水平上大致相当，最终，在对直接影响沥青路面路用性能的沥青混合料层面上的研究表明，单一提高沥青用量的情况下，低温性能得到改善的同时车辙动稳定度减小，高温性能降低，说明考虑低温性能时必须考虑与之联动的高温性能，如果保持粉油比不变的情况下，提高混合料中沥青胶浆的用量，低温性能改善的同时高温性能并没有损失。研究一致表明沥青标号是影响沥青混合料低温性能的主要因素，但随着矿粉、集料的加入，沥青标号对沥青混合料低温性能影响的显著性逐渐降低，沥青混合料的高温性能主要取决于沥青膜的厚度，沥青胶浆的粉油比与沥青混合料的粉油比反映的沥青膜厚度的变化具有一致性;沥青混合料的低温性能主要取决于沥青用量，沥青胶浆的粉油比映射的是沥青混合料的石油比（集料与沥青的比例），在不损害高温性能的前提下提高混合料的低温性能，低标号沥青混合料的设计原则是：保持较高的粉油比不变，提高混合料中的沥青胶浆的用量，建议在低标号沥青混合料配合比设计中限定最小沥青用量。

关键词：低标号沥青低温性能沥青砂浆温度扫描流变学

低标号沥青混合料在新疆大温差地区的综合路用性能研究

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交通节能与环保 2023年第5期19卷 186-190页

作者：靳海强党江涛中铁一局集团第三工程分公司陕西宝鸡721006

新疆地区夏季炎热而冬季严寒,大温差的气候特点对新疆地区沥青路面材料的综合路用性能提出严苛的要求。为探究低标号沥青混合料在新疆地区作为良好筑路材料的可行性。本文分别从高温抗车辙、中温抗疲劳和低温抗裂性能,研究了低标号沥青... 详细信息

新疆地区夏季炎热而冬季严寒,大温差的气候特点对新疆地区沥青路面材料的综合路用性能提出严苛的要求。为探究低标号沥青混合料在新疆地区作为良好筑路材料的可行性。本文分别从高温抗车辙、中温抗疲劳和低温抗裂性能,研究了低标号沥青混合料综合路用性能。具体选用30#、50#两种低标号沥青和常规70#基质沥青以及SBS改性沥青(SBSMA)制备沥青混合料试样进行高-中-低温路用性能试验和对比分析。研究结果表明,30#和50#低标号沥青混合料展现出良好的高温抗车辙性能,对于中-低温抗裂性能,标号越低负面的影响越大。然而,SBSMA沥青混合料在高-中-低性能均展示了良好的性能。

关键词：低标号沥青沥青混合料大温差综合路用性能

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低标号沥青在高模量沥青混合料中的应用研究

石油沥青 2016年第3期30卷 46-49页

作者：孙雪伟李挠江苏中路工程技术研究院南京211806

低标号沥青具有针入度小、粘稠度、劲度大、软化点高、延度小的特点,低标号沥青混合料高温性能优良,温度敏感性好。通过不同低标号沥青的高温、低温、水损坏、抗疲劳及力学等性能比较,以全面了解低标号沥青的使用性能,为其应用选择提供... 详细信息

低标号沥青具有针入度小、粘稠度、劲度大、软化点高、延度小的特点,低标号沥青混合料高温性能优良,温度敏感性好。通过不同低标号沥青的高温、低温、水损坏、抗疲劳及力学等性能比较,以全面了解低标号沥青的使用性能,为其应用选择提供依据。

关键词：低标号沥青高模量沥青混合料