第1章 绪论 1
1.1 低碳道路建设背景 1
1.2 低碳环保型路面研究现状 2
1.3 低碳路面材料发展方向 3
第2章 基于电性能的低碳多功能改性沥青制备工艺 5
2.1 基础材料优选和制备 5
2.1.1 基础材料初选 5
2.1.2 Tourmaline特性及应用调查 7
2.1.3 Tourmaline粉体的表面处理及优化 14
2.1.4 Tourmaline物化性能 16
2.2 低碳多功能改性沥青制备工艺 20
2.2.1 制备工艺参数 20
2.2.2 制备流程 23
2.3 低碳多功能改性沥青电性能 24
2.3.1 电性能测试方法与内容 24
2.3.2 WEAM改性沥青压电性能 27
2.3.3 WEAM改性沥青介电性能 28
2.3.4 WEAM粉体热电性能 30
2.3.5 WEAM改性沥青热电性能 32
第3章 低碳多功能改性沥青基本性能 35
3.1 低碳多功能改性沥青感温性能 35
3.1.1 低碳多功能改性沥青针入度试验结果 35
3.1.2 不同类型和掺量WEAM改性沥青感温性能 36
3.1.3 WEAM-1掺量和细度对沥青感温性能影响规律 37
3.1.4 WEAM-2掺量和负离子释放量对沥青感温性能影响规律 38
3.2 低碳多功能改性沥青高温性能 39
3.2.1 低碳多功能改性沥青高温性能试验结果 40
3.2.2 不同类型和掺量WEAM改性沥青高温性能 40
3.2.3 WEAM-1掺量和细度对沥青高温性能影响规律 42
3.2.4 WEAM-2掺量和负离子释放量对沥青高温性能影响规律 44
3.3 低碳多功能改性沥青低温性能 45
3.3.1 低碳多功能改性沥青低温性能试验结果 46
3.3.2 不同类型和掺量WEAM改性沥青低温性能 47
3.3.3 WEAM-1掺量和细度对沥青低温性能影响规律 48
3.3.4 WEAM-2掺量和负离子释放量对沥青低温性能影响规律 49
3.4 低碳多功能改性沥青老化性能 50
3.4.1 低碳多功能改性沥青老化性能试验结果 51
3.4.2 WEAM掺量对沥青老化性能的影响 52
3.4.3 WEAM类型对沥青老化性能的影响 54
3.5 低碳多功能改性沥青黏附性能 55
第4章 低碳多功能改性沥青流变性能 58
4.1 低碳多功能改性沥青黏度特性 58
4.1.1 WEAM改性沥青黏度试验结果 59
4.1.2 WEAM类型和掺量对沥青黏度的影响 59
4.1.3 WEAM改性沥青黏度和温度的关系 60
4.1.4 WEAM改性沥青施工温度 61
4.2 低碳多功能改性沥青动态剪切流变性能 62
4.2.1 试验方法 63
4.2.2 试验仪器和材料 64
4.2.3 温度扫描试验 65
4.2.4 频率扫描响应 70
4.2.5 WEAM改性沥青PG分级 76
4.2.6 WEAM改性沥青抗永久变形能力 77
4.2.7 WEAM改性沥青抗疲劳特性 78
4.2.8 低碳多功能改性沥青和其他类型改性沥青的DSR结果对比 81
4.3 低碳多功能改性沥青低温流变性能 82
4.3.1 BBR试验方法 82
4.3.2 WEAM改性沥青BBR试验 83
4.3.3 施加荷载对WEAM改性沥青低温性能影响规律 85
4.3.4 WEAM改性沥青胶浆BBR试验 86
4.3.5 WEAM改性沥青和其他类型改性沥青BBR结果对比 87
第5章 低碳多功能改性沥青相容稳定性 88
5.1 现有改性沥青相容稳定性评价方法 88
5.2 基于规范和SEM的低碳多功能改性沥青离析试验 90
5.2.1 基于规范的低碳多功能改性沥青相容稳定性评价 90
5.2.2 基于SEM的低碳多功能改性沥青相容稳定性评价 94
5.3 基于质量和含量的无机微粉改性沥青离析试验方法 95
5.3.1 现有无机微粉改性沥青相容稳定性评价方法存在的问题 95
5.3.2 研发思路 95
5.3.3 仪器和材料 98
5.3.4 试验步骤 99
5.3.5 基于质量＆含量的低碳多功能改性沥青相容稳定性评价 100
第6章 低碳多功能改性沥青混合料路用性能 104
6.1 低碳多功能改性沥青混合料配合比设计 104
6.1.1 WEAM改性沥青混合料原材料组成 104
6.1.2 WEAM改性沥青混合料级配设计和最佳沥青用量的确定 107
6.2 不同类型和掺量低碳多功能改性沥青混合料马歇尔指标 110
6.2.1 马歇尔试验结果 110
6.2.2 马歇尔体积指标计算方法研究 112
6.2.3 WEAM对沥青混合料最佳油石比的影响规律 114
6.2.4 WEAM对沥青混合料马歇尔试验指标的影响规律 116
6.3 低碳多功能改性沥青混合料高温性能 118
6.3.1 试验方法 118
6.3.2 WEAM改性沥青混合料高温性能试验结果 119
6.3.3 WEAM对沥青混合料高温性能的影响 120
6.3 4 WEAM类型对沥青混合料高温性能影响规律 121
6.3.5 WEAM掺量对沥青混合料高温性能影响规律 122
6.4 低碳多功能改性沥青混合料低温性能 122
6.4.1 低温小梁弯曲试验评价指标 123
6.4.2 低温小梁弯曲试验结果 124
6.4.3 WEAM类型对沥青混合料低温性能影响规律 126
6.4.4 WEAM掺量对沥青混合料低温性能影响规律 128
6.5 低碳多功能性沥青混合料水稳定性能 129
6.5.1 WEAM对沥青混合料残留稳定度的影响 130
6.5.2 WEAM对沥青混合料冻融劈裂残留强度比的影响 133
6.6 低碳多功能改性沥青混合料抗疲劳性能 138
6.6.1 试验方案 138
6.6.2 试验结果 141
6.6.3 WEAM掺量对沥青混合料疲劳性能的影响规律 142
6.6.4 WEAM类型对沥青混合料疲劳性能的影响规律 143
6.7 WEAM对不同级配类型沥青混合料路用性能的影响 144
6.7.1 WEAM对不同级配类型沥青混合料马歇尔指标的影响 144
6.7.2 WEAM对不同级配类型沥青混合料高温性能的影响 147
6.7.3 WEAM对不同级配类型沥青混合料低温抗裂性能的影响 148
6.7.4 WEAM对不同级配类型沥青混合料水稳性能的影响 149
第7章 拌和工艺对低碳多功能改性沥青混合料路用性能的影响 151
7.1 拌和工艺 151
7.2 拌和工艺对低碳多功能改性沥青混合料路用性能的影响 151
7.2.1 拌和工艺对WEAM改性沥青混合料马歇尔指标的影响 152
7.2.2 拌和工艺对WEAM改性沥青混合料高温性能的影响 152
7.2.3 拌和工艺对WEAM改性沥青混合料低温性能的影响 153
7.2.4 拌和工艺对WEAM改性沥青混合料水稳定性的影响 155
7.3 WEAM替代部分矿粉对沥青混合料路用性能的影响 157
7.3.1 WEAM替代部分矿粉对沥青混合料马歇尔指标的影响 157
7.3.2 WEAM替代部分矿粉对沥青混合料高温性能的影响 158
7.3.3 WEAM替代部分矿粉对沥青混合料低温性能的影响 159
7.3.4 WEAM替代部分矿粉对沥青混合料水稳定性的影响 160
第8章 低碳多功能改性沥青及其混合料热拌减排功效 163
8.1 试验方案和影响因素 163
8.1.1 主要仪器和试剂 163
8.1.2 测试基本原理 164
8.1.3 测试步骤 164
8.1.4 试验影响因素 165
8.2 低碳多功能改性沥青减排功效 166
8.2.1 WEAM改性沥青沥青烟浓度测试结果 167
8.2.2 WEAM掺量对改性沥青热拌减排性能影响规律 169
8.2.3 WEAM类型对改性沥青沥青烟浓度的影响规律 171
8.2.4 搅拌速率对沥青烟浓度的影响规律 172
8.3 低碳多功能改性沥青混合料减排功效 174
8.3.1 低碳多功能改性沥青混合料沥青烟浓度测试结果 175
8.3.2 WEAM掺量对改性沥青混合料减排性能影响规律 177
8.3.3 WEAM类型对改性沥青混合料减排性能影响规律 178
8.3.4 拌和工艺对WEAM改性沥青混合料减排性能影响规律 179
第9章 低碳多功能改性沥青混合料降温功效 182
9.1 试验方案 182
9.2 路面温度测试方法设计 183
9.2.1 试件制备 183
9.2.2 试验仪器 183
9.2.3 测温点选择 184
9.2.4 隔热方式选择 185
9.3 路面温度室外模拟测试 185
9.4 低碳多功能改性沥青混合料降温功效 187
9.4.1 WEAM掺量对改性沥青混合料降温功效的影响规律研究 187
9.4.2 外界温度对WEAM改性沥青混合料降温功效的影响规律研究 188
9.4.3 WEAM类型对改性沥青混合料降温功效的影响 189
9.4.4 拌和工艺对WEAM改性沥青混合料降温功效影响 191
9.5 不同状态下低碳多功能改性沥青混合料路面的降温功效 192
9.5.1 路面浮尘对WEAM改性沥青混合料降温性能的影响 192
9.5.2 路面胶粒对WEAM改性沥青混合料降温性能的影响 194
第10章 低碳多功能改性沥青混合料净化空气功效 196
10.1 试验方法和试验方案 196
10.1.1 试验仪器 196
10.1.2 试验步骤 197
10.1.3 试验方案 198
10.1.4 试验结果 200
10.2 低碳多功能改性沥青混合料净化空气功效 202
10.2.1 WEAM掺量对沥青混合料净化空气性能的影响 202
10.2.2 WEAM类型对沥青混合料净化空气性能的影响 204
10.2.3 拌和工艺对WEAM改性沥青混合料净化空气功效的影响 208
第11章 低碳多功能改性沥青及其混合料阻燃抑烟功效 210
11.1 阻燃沥青相关规范和要求 210
11.1.1 阻燃沥青行业标准 210
11.1.2 隧谱阻燃沥青地方标准 212
11.2 基于马歇尔试件燃烧试验的低碳多功能改性沥青阻燃抑烟功效 213
11.2.1 试验方法 213
11.2.2 试验结果 214
11.2.3 WEAM掺量对阻燃效果的影响 216
11.2.4 WEAM类型对阻燃效果的影响 218
11.2.5 WEAM细度对WEAM改性沥青阻燃效果的影响 220
11.2.6 负离子释放量对WEAM2改性沥青阻燃效果的影响 222
11.2.7 沥青混合料级配对阻燃效果的影响 224
11.3 基于车辙板燃烧试验的低碳多功能改性沥青阻燃抑烟功效 224
11.3.1 试验方法 224
11.3.2 试验结果 225
11.3.3 WEAM掺量对阻燃效果的影响 227
11.3.4 WEAM类型对阻燃效果的影响 229
11.3.5 WEAM细度对WEAM改性沥青阻燃效果的影响 231
11.3.6 负离子释放量对WEAM2改性沥青阻燃效果的影响 233
11.3.7 WEAM与其他阻燃剂阻燃效果对比 235
11.4 低碳多功能改性沥青极限氧指数 236
11.4.1 试验方法 236
11.4.2 WEAM改性沥青极限氧指数试验结果 238
第12章 低碳多功能改性沥青微观表征和机理 240
12.1 低碳多功能改性沥青扫描电镜试验 240
12.1.1 WEAM微观形貌分析 240
12.1.2 WEAM改性沥青微观形貌 243
12.2 低碳多功能改性沥青红外光谱试验 245
12.2.1 FTIR试验内容 246
12.2.2 FTIR试验结果分析 246
12.3 低碳多功能改性沥青DSC分析 250
12.3.1 DSC工作原理 250
12.3.2 DSC试验内容 251
12.3.3 DSC研究结果分析 252
12.4 基于电荷迁移原理的低碳改性沥青功能性机理 255
12.4.1 热拌减排机理 258
12.4.2 降低路面温度机理 258
12.4.3 净化空气机理 259
12.4.4 阻燃抑烟机理 259
第13章 低碳多功能改性沥青混合料施工质量控制 261
13.1 低碳多功能改性沥青混合料拌和工艺 261
13.1.1 WEAM改性沥青混合料拌和方法 261
13.1.2 WEAM改性沥青混合料拌和参数 263
13.1.3 WEAM改性沥青混合料拌和过程 263
13.2 低碳多功能改性沥青路面施工现场质量控制 264
13.2.1 施工准备 264
13.2.2 WEAM改性沥青混合料的运输 265
13.2.3 WEAM改性沥青混合料的摊铺 265
13.2.4 WEAM改性沥青混合料的碾压 266
13.2.5 WEAM改性沥青混合料的接缝处理 267
13.2.6 开放交通及其他 267
13.2.7 WEAM改性沥青路面检测 267
第14章 低碳多功能改性沥青混合料功能和性能一体优化 268
14.1 安装说明 268
14.1.1 软件简介 268
14.1.2 软件的运行环境 268
14.1.3 软件的安装 269
14.1.4 软件的卸载 272
14.1.5 软件的启动 272
14.1.6 软件退出 273
14.2 使用说明 273
14.2.1 热拌减排功能 273
14.2.2 路面降温功能 277
14.2.3 净化空气功能 280
14.2.4 阻燃抑烟功能 282
14.2.5 多功能选择 286
14.2.6 路用性能参考 287
14.2.7 施工工艺 289
第15章 低碳多功能改性沥青路面工程应用 290
15.1 石家庄正定机场高铁站至航站楼道路试验段简介 290
15.1.1 工程概况 290
15.1.2 试验路修建方案 290
15.2 低碳多功能改性沥青混合料配合比设计 291
15.2.1 原材料 291
15.2.2 WEAM 293
15.2.3 沥青混合料配合比 294
15.3 低碳多功能改性沥青混合料拌和 294
15.3.1 WEAM改性沥青混合料拌和工艺 294
15.3.2 WEAM改性沥青混合料拌和参数 294
15.3.3 WEAM改性沥青混合料拌和过程 294
15.4 施工现场质量控制 296
15.4.1 WEAM改性沥青混合料的运输 296
15.4.2 WEAM改性沥青混合料的摊铺 297
15.4.3 WEAM改性沥青混合料的碾压 297
15.4.4 WEAM改性沥青混合料的接缝处理 299
15.4.5 开放交通及其他 299
15.5 低碳多功能改性沥青路面节能减排性能检测 299
15.5.1 热拌减排功效检测 299
15.5.2 阻燃功效检测 301
15.5.3 降温功效检测 302
15.6 低碳多功能改性沥青路面路用性能检测 306
展望 308
参考文献 309