木焦油基再生沥青及其混合料低温性能研究
发布时间：2021-11-15 21:50
为探究木焦油基再生沥青结（混）合料的低温抗裂性能,采用延度试验、弯曲蠕变劲度试验和半圆弯曲试验对70#基质沥青、木焦油基再生沥青和RA-102再生沥青及其混合料低温抗裂性能进行试验研究。结果表明,木焦油基再生剂对老化沥青的低温性能恢复效果略差于RA-102再生剂,但仍可满足规范要求。与基质沥青相比,木焦油基再生沥青的蠕变劲度更小、蠕变斜率更大,但其低温分级基本与基质沥青和RA-102再生沥青处于同一等级。木焦油基再生沥青混合料的低温抗裂性明显优于RA-102再生沥青混合料,但略差于基质沥青混合料。木焦油与生物质纤维的协同作用可与新沥青充分浸润,在有效缓解沥青与集料间黏结失效的同时提高了混合料的劲度,使再生沥青混合料低温下的韧性和抵御开裂能力明显提高。
【文章来源】：硅酸盐通报. 2020,39(08)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
再生沥青制备流程图
采用旋转压实仪制备?150 mm×H110 mm的圆柱体试样后,将试样切割成?150 mm×H25 mm的圆盘,再对中切开成两个完全相同的标准半圆试件。半圆弯曲试验试件如图2所示,沿每个半圆试件的中点向半圆方向切出一条深为15 mm、宽为2.5 mm的直缝[14]。在UTM HYD-25型试验机上进行SCB测试,加载速率5 mm/min,两支座间距120 mm,测试温度-12 ℃。以试件弯拉破坏时的抗弯拉应力σB、弯拉应变εB和断裂能密度 dw dv 作为评价指标,评价各沥青混合料的低温抗裂性能。其中, dw dv 的计算公式见式(1)。dw dv = ∫ 0 ε 0 σ dε (1)
各沥青混合料蠕变劲度与蠕变斜率测试结果见图3。由图3可知,沥青混合料的蠕变劲度随温度的降低显著升高,蠕变斜率的变化趋势则完全相反。再生剂的加入可有效恢复老化沥青的蠕变劲度及蠕变速率。当测试温度为-12 ℃时,木焦油基再生沥青的S值分别比70#基质沥青和RA-102再生沥青高6.67%和4.67%,m值则分别比二者低0.006和0.003,表明木焦油基再生沥青的低温抗裂性能略差于RA-102再生沥青。从本质上来看,较低的蠕变劲度意味着温度降低时,沥青路面内的温度应力较小,路面产生开裂的风险较低,较高的蠕变速率则代表沥青路面拥有较好的松弛能力[16]。与基质沥青相比,木焦油基再生沥青的蠕变劲度更小、蠕变斜率更大。因此,当温度降低、路面产生相同的收缩应变时,再生沥青内的温度应力较基质沥青大,应力松弛能力较低,故再生沥青可以改善老化沥青的低温抗裂性能,但不能完全恢复至基质沥青水平。
【参考文献】：
期刊论文
[1]乳化沥青冷再生混合料低温抗裂性的试验研究[J]. 汪德才,郝培文,李瑞霞,刘娜. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2020(01)
[2]废机油底渣再生剂对老化沥青低温性能影响[J]. 李汝凯,丁海波,孙潜. 建筑材料学报. 2020(03)
[3]利用Cryo-SEM和图像处理技术评价老化和再生沥青低温抗裂性的新方法[J]. 冯新军,陈旺,Ali Mokhtari,Hosin David Lee,R.Christopher Williams. 中外公路. 2018(05)
[4]SBS改性沥青老化模拟方式研究[J]. 姚晓光,王燕. 淮阴工学院学报. 2018(05)
[5]不同老化状态下SBS改性沥青的低温性能分析[J]. 董文龙,关维阳,黄卫东. 建筑材料学报. 2018(02)
[6]高模量沥青低温抗裂性能的评价指标[J]. 耿韩,李立寒,张磊,BAHIA Hussain U. 建筑材料学报. 2018(01)
[7]马尾松木质素快速热解及产物分析[J]. 郭忠,蒋新元,廖媛媛,张敏,黄一磊. 中南林业科技大学学报. 2017(06)
[8]废机油底渣对沥青的不利影响及机理初探[J]. 丁海波,邱延峻,王文奇,张晓靖. 建筑材料学报. 2017(04)
[9]玄武岩纤维沥青混合料路用性能试验研究[J]. 熊刚,张航. 公路交通技术. 2016(04)
[10]基于材料复合理论的老化沥青再生规律[J]. 马涛,黄晓明,张久鹏. 东南大学学报(自然科学版). 2008(03)
本文编号：3497558
【文章来源】：硅酸盐通报. 2020,39(08)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
再生沥青制备流程图
采用旋转压实仪制备?150 mm×H110 mm的圆柱体试样后,将试样切割成?150 mm×H25 mm的圆盘,再对中切开成两个完全相同的标准半圆试件。半圆弯曲试验试件如图2所示,沿每个半圆试件的中点向半圆方向切出一条深为15 mm、宽为2.5 mm的直缝[14]。在UTM HYD-25型试验机上进行SCB测试,加载速率5 mm/min,两支座间距120 mm,测试温度-12 ℃。以试件弯拉破坏时的抗弯拉应力σB、弯拉应变εB和断裂能密度 dw dv 作为评价指标,评价各沥青混合料的低温抗裂性能。其中, dw dv 的计算公式见式(1)。dw dv = ∫ 0 ε 0 σ dε (1)
各沥青混合料蠕变劲度与蠕变斜率测试结果见图3。由图3可知,沥青混合料的蠕变劲度随温度的降低显著升高,蠕变斜率的变化趋势则完全相反。再生剂的加入可有效恢复老化沥青的蠕变劲度及蠕变速率。当测试温度为-12 ℃时,木焦油基再生沥青的S值分别比70#基质沥青和RA-102再生沥青高6.67%和4.67%,m值则分别比二者低0.006和0.003,表明木焦油基再生沥青的低温抗裂性能略差于RA-102再生沥青。从本质上来看,较低的蠕变劲度意味着温度降低时,沥青路面内的温度应力较小,路面产生开裂的风险较低,较高的蠕变速率则代表沥青路面拥有较好的松弛能力[16]。与基质沥青相比,木焦油基再生沥青的蠕变劲度更小、蠕变斜率更大。因此,当温度降低、路面产生相同的收缩应变时,再生沥青内的温度应力较基质沥青大,应力松弛能力较低,故再生沥青可以改善老化沥青的低温抗裂性能,但不能完全恢复至基质沥青水平。
【参考文献】：
期刊论文
[1]乳化沥青冷再生混合料低温抗裂性的试验研究[J]. 汪德才,郝培文,李瑞霞,刘娜. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2020(01)
[2]废机油底渣再生剂对老化沥青低温性能影响[J]. 李汝凯,丁海波,孙潜. 建筑材料学报. 2020(03)
[3]利用Cryo-SEM和图像处理技术评价老化和再生沥青低温抗裂性的新方法[J]. 冯新军,陈旺,Ali Mokhtari,Hosin David Lee,R.Christopher Williams. 中外公路. 2018(05)
[4]SBS改性沥青老化模拟方式研究[J]. 姚晓光,王燕. 淮阴工学院学报. 2018(05)
[5]不同老化状态下SBS改性沥青的低温性能分析[J]. 董文龙,关维阳,黄卫东. 建筑材料学报. 2018(02)
[6]高模量沥青低温抗裂性能的评价指标[J]. 耿韩,李立寒,张磊,BAHIA Hussain U. 建筑材料学报. 2018(01)
[7]马尾松木质素快速热解及产物分析[J]. 郭忠,蒋新元,廖媛媛,张敏,黄一磊. 中南林业科技大学学报. 2017(06)
[8]废机油底渣对沥青的不利影响及机理初探[J]. 丁海波,邱延峻,王文奇,张晓靖. 建筑材料学报. 2017(04)
[9]玄武岩纤维沥青混合料路用性能试验研究[J]. 熊刚,张航. 公路交通技术. 2016(04)
[10]基于材料复合理论的老化沥青再生规律[J]. 马涛,黄晓明,张久鹏. 东南大学学报(自然科学版). 2008(03)
本文编号：3497558
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