高性能高黏改性沥青性能研究

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随着道路行业的快速发展,抗滑降噪大孔隙沥青路面由于可及时将路面积水排出,抑制溅水起雾,消除不利作用路表水膜,抗滑降噪等优异的路用性能,被越来越多的重视,逐渐在国内大面积推广应用,但由于抗滑降噪大孔隙沥青混合料的大孔隙特点,粗集料在混合料中含量超过80%,对沥青胶结料与集料的黏附性提出更高要求,选择普通沥青作为混合料的胶结料,难以满足变形能力要求,在实际工程应用中会较早出现飞散等路面病害,因此需要采用高黏改性沥青作为胶结料。为进一步提升沥青材料的粘结能力与耐久性,课题组在现有HVA基础上开发HVAH高黏改性剂,本文针对HVA-H高黏改性沥青进行了全面的性能评价,充分验证HVA-H高黏改性剂对SBS改性沥青的改性效果,并与HVA高黏改性剂和其它厂家粉末高黏改性剂进行对比研究,为其在实际工程中的推广应用提供参考。首先,本文通过红外光谱试验对有机化合物进行定性与定量分析,采用差示扫描量热法(DSC)分析改性剂热稳定性机理及相容性,并利用荧光显微镜观察不同HVA-H高黏改性剂掺量下高黏改性沥青的分散性,确定其最佳掺量。其次,通过常规性能试验、低温性能试验、测力延度试验、流变性能试验探究HVA-H高黏改性剂与试验室原有的HVA高黏改性剂和其它厂家生产粉末高黏改性剂的改性效果,其中,常规性能试验包括三大指标、黏度和老化试验,流变性能试验包括高温分级试验、稳态流动试验、MSCR试验、BBR试验、频率扫描试验、自愈合试验与温度扫描试验。结果表明,HVA-H高黏改性沥青的愈合性能、黏结能力、抗变形能力、高低温性能、老化性能均优于HVA高黏改性沥青和其它厂家粉末高黏改性沥青;且拉伸柔量指标与BBR试验结果之间存在相关性,可精确评价改性沥青的低温性能;Carreau模型拟合流动曲线比Cross模型精度更高,在实际应用中可通过Carreau模型拟合零剪切黏度,对研究改性沥青高温性能有较好的指导作用。最后,展开HVA-H抗滑降噪大孔隙沥青混合料配合比设计研究,确定以干法拌合工艺制备抗滑降噪大孔隙沥青混合料,采用飞散试验和析漏试验确定HVA-H抗滑降噪大孔隙沥青混合料的最优级配和最佳油石比,并对HVA-H型沥青混合料的高低温性能、水稳定性、抗冲击性能、飞散性能与HVA型和粉末型沥青混合料进行比较。结果表明,HVA-H制备的抗滑降噪大孔隙沥青混合料的高低温性能、水稳定性、抗冲击性能、飞散性能均优于HVA和粉末高黏制备的抗滑降噪大孔隙沥青混合料。
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