泡沫沥青和水泥用量对冷再生沥青混合料路用性能的影响

为明确泡沫(乳化)沥青和水泥掺两种粘结材料对冷再生混合料路用性能和耐久性的影响,通过车辙试验、贯入剪切试验、低温弯曲试验、加速加载试验、四分点加载疲劳试验、研究了泡沫(乳化)沥青和水泥两种粘结材料对沥青路面冷再生混合料高低温性能、长期高温抗变形能力以及抗疲劳耐久性性能的影响。试验结果表明,泡沫(乳化)沥青冷再生混合料车辙变形量主要是压密变形所致,水泥掺量越大泡沫(乳化)沥青冷再生混合料抗高温性能和高温剪切疲劳性能越好;随着水泥、沥青粘结料掺量增大,冷再生混合料低温抗裂性能呈先增大后减小的变化趋势,对于泡沫(乳化)沥青冷再生混合料低温抗裂性能而言,存在一个最佳的泡沫(乳化)沥青和水泥用量,在2.0%~4.0%泡沫沥青和2.5%~4.5%乳化沥青用量下适宜的沥青粘结料与水泥掺量比例为1.5∶1~2.7∶1;对于泡沫(乳化)沥青冷再生混合料抗疲劳性能而言,存在一个最佳的沥青粘结料和水泥掺量,为确保冷再生混合料具有最优的抗疲劳性能需达到沥青结合料和水泥掺量的相对平衡,用于冷再生混合料适宜的水泥掺量为1.0%~2.0%。为完善泡沫(乳化)沥青冷再生混合料的材料组成设计方法以及性能评价体系提供了参考。     

高性能乳化沥青冷再生混合料性能研究

为了确保高RAP掺量的乳化沥青冷再生混合料性能满足路用性能要求,通过开发高性能乳化沥青材料,选择合适的配合比对高性能乳化沥青冷再生混合料的早期抗车辙性能、抗水损性能、早期强度增长特征及疲劳性能进行对比分析。结果表明：采用抗车辙试验评价乳化沥青冷再生混合料通车路面性能,其动稳定度满足规范要求,乳化沥青再生混合料施工完成后可以开放交通;混合料水稳定性满足规范要求,且具有良好的水稳定性;自然养生7 d后的强度与加速养生后强度相当,随着应变水平的降低,乳化沥青冷再生混合料疲劳寿命逐渐提高,整体来说中粒式乳化沥青冷再生混合料疲劳性能优于粗粒式混合料,RAP掺量为100%的乳化沥青冷再生混合料疲劳性能优于RAP掺量为80%的混合料。     

全深度复拌式现场冷再生混合料路用性能试验研究

沥青路面全深度复拌式现场冷再生技术是一种新兴的沥青路面现场维修技术，为了更好的推广该技术，为路面结构设计及路用性能评价提供经验，该文通过系统的室内试验对不同的旧路铣刨深度（即不同的旧沥青面层材料、半刚性基层材料掺配比例）下的水泥稳定全深度复拌式现场冷再生混合料的物理力学特性及路用性能进行了分析研究，提出了该类再生混合料的设计参数与评价指标体系，回归了该类材料的疲劳方程及抗收缩性能曲线，并与实际工程中应用较多的水泥稳定半刚性基层材料进行对比分析可知，由于废旧沥青材料的存在而使得水泥稳定全深度复拌式现场冷再生混合料表现出一定的特殊性，主要包括干燥收缩性能、温度收缩性能的改善及疲劳性能的提高。     

粗颗粒粉煤灰在高速公路基层的应用研究

针对甘肃靖远电厂粉煤灰颗粒粗、二灰碎石强度低的特点,提出了路用对策,推荐用水泥石灰综合稳定的处置措施.对5种级配的水泥石灰粉煤灰稳定碎石混合料的力学性能、收缩特性、疲劳性能、抗冲刷性能进行了试验比较分析,推荐了综合路用性能最好的级配方案.成果在刘白高速公路基层中应用,效果良好.     

沥青路面冷再生路用性能试验

为了研究水泥对废旧沥青混合料路用性能的影响,通过系统的室内试验研究,对旧路面层与基层沥青混合料(Ⅰ型混合料)和旧路面层材料(Ⅱ型混合料)的物理力学性质进行了分析与评定;对冷再生材料的路用性能进行了研究。结果表明:对于试验所用冷再生材料,只要水泥剂量不小于5%,建议采用Ⅰ型混合料的冷再生施工方法。     

泡沫沥青冷再生混合料疲劳特性及其长寿命冷再生沥青路面结构优化

为了研究新旧沥青长期融合作用下泡沫沥青冷再生混合料的抗疲劳耐久性,采用4点弯曲疲劳试验,对80％、100％的RAP泡沫沥青冷再生混合料进行了低应变水平下的疲劳试验,分析RAP、再生剂、模拟服役时间对泡沫沥青冷再生混合料疲劳性能的影响规律,拟合回归了泡沫沥青冷再生混合料的疲劳方程,确定了泡沫沥青冷再生混合料的疲劳极限应变,进而优化了长寿命泡沫冷再生沥青路面结构.结果 表明:添加再生剂对泡沫沥青冷再生混合料的力学性能、路用性能和抗疲劳性能有显著增强作用;增大荷载应变水平显著降低了泡沫沥青冷再生混合料的疲劳寿命,泡沫沥青冷再生混合料疲劳寿命对应变水平变化极为敏感,增大RAP掺量或添加再生剂均能改善冷再生混合料的抗疲劳性能;室内放置期间,泡沫沥青冷再生混合料疲劳寿命同样存在增长过程;将泡沫沥青冷再生混合料中的RAP仅作为黑色集料,低估了泡沫沥青冷再生混合料的抗疲劳性能.推荐泡沫沥青冷再生混合料的疲劳极限应变为100με.在此应变水平下,泡沫沥青冷再生路面满足长寿命沥青路面抗疲劳性能要求.     

冷再生基层疲劳性能研究

通过冷再生混合料疲劳试验方法,对3种添加剂稳定的冷再生基层混合料进行了疲劳试验,总结了疲劳方程及疲劳曲线,对比分析了3种添加剂稳定的冷再生基层混合料疲劳试验结果,并从疲劳曲线特征及疲劳破坏特征两方面,同普通半刚性材料的疲劳性能进行了比较分析。结果表明,石灰粉煤灰稳定的再生混合料抗疲劳性能最好,其次是水泥粉煤灰,7%水泥稳定的再生混合料抗疲劳性能较差;再生混合料的疲劳特性与普通半刚性材料存在较大差异,在较低应力比下,其具有更为优越的疲劳性能,并且其疲劳寿命对应力比变化的敏感程度要低于普通半刚性材料。     

冷拌用再生剂的制备及乳化沥青冷再生混合料路用性能研究

为确定再生剂用于冷再生材料的适用性及再生剂的掺入对混合料的影响,由实验室自制两种冷拌用再生剂,并通过再生沥青性能试验,研究了再生剂配比及再生效果;使用旋转压实方法成型乳化沥青冷再生混合料并进行配合比设计;通过15℃劈裂试验、冻融劈裂试验、车辙试验与低温弯曲试验,对比分析了两种再生剂单独使用及配合不同剂量渗透剂使用情况下对混合料强度特性与耐久性的影响。结果表明:再生剂中基础油∶增塑剂∶抗老化剂掺配比例为80∶20∶4时具有良好再生效果,添加8%的再生剂后,室内老化沥青与抽提回收沥青性能指标均能恢复至基质沥青水平;再生剂R1最优掺量为1.2%,再生剂R2最优掺量为0.9%;添加再生剂R1、R2与渗透剂后,冷再生混合料早期强度分别下降11%、19%、9%,而成型强度与后期强度较普通乳化沥青冷再生混合料有所提高;添加再生剂或渗透剂后混合料抗车辙能力下降,但仍满足再生规范要求;添加再生剂能够改善乳化沥青冷再生混合料的水稳定性及低温抗裂性。     

二灰稳定冷再生混合料路用性能研究

对二灰冷再生混合料的路用性能,包括强度、收缩特性、水稳定性与抗冻性进行了试验研究,以确定二灰冷再生混合料作为公路基层或底基层的可行性。研究表明,二灰稳定冷再生混合料强度可满足各级公路二灰混合料底基层强度的规范要求;其收缩性能比二灰土和石灰土好;同时具有良好的水稳性和抗冻性能。因此适合作为路面基层或底基层。     

沥青路面复合式冷再生基层混合料路用性能影响因素

基于沥青旧路冷再生材料的组成分析及配合比设计,采用复合式冷再生技术对旧路面层和基层组成的混合料进行试验研究.重点对面层和基层旧料的掺配比例、结合料种类和掺量以及龄期等影响因素展开试验研究;测定不同种类冷再生混合料在不同温度条件下的抗压强度、劈裂强度及回弹模量,分析三者之间的关系;最后对冷再生混合料的抗冻融性能进行了试验研究.结果表明:设计用于路面基层的冷再生混合料时,优先使用水泥和二灰作为结合料;面层旧料比例不宜超过67％,基层旧料可以视为新集料使用;复合式冷再生混合料的抗压强度及抗冻性在常用水泥用量范围内(5％～6％)可满足高速公路基层抗压强度要求.     

轻质油分再生剂掺量对冷再生沥青混合料性能改善研究

冷再生技术是将旧沥青路面铣刨料、新集料以及乳化沥青和水泥按照一定级配曲线拌和形成再生沥青混合料,再经摊铺压实形成新路面。但中国现阶段对旧路面材料的使用仅限于将其作为"黑色集料",其所含有的老化沥青基本未得到利用,是对资源的极大浪费。该文针对轻质油分再生剂对冷再生沥青混合料性能的改善效果展开试验分析,通过对掺入再生剂的再生混合料进行路用性能试验以确定再生剂掺量与改善效果之间的关系。根据试验结果可知再生剂掺加比例较小时,对冷再生混合料性能的改善作用并不明显,而当掺量过多反而会降低路用性能。再生剂对动稳定度的改善效果较为明显,当再生剂掺量为0.6%时,动稳定度达到极值,随着再生剂掺量的继续增加,动稳定度呈下降趋势。     

二灰稳定冷再生沥青混合料收缩特性试验研究

二灰稳定冷再生沥青混合料作为道路基层,其抗裂性能尤为重要。通过二灰稳定冷再生沥青混合料的干缩试验分析,并与其他半刚性材料相比,二灰稳定冷再生混合料的干缩特性与相应稳定剂稳定的砂砾土相似。通过温缩试验分析,并与其他半刚性材料相比,二灰稳定冷再生混合料的温缩特性比水泥砂砾差,但优于石灰土及二灰土。     

水泥对乳化沥青厂拌冷再生沥青混合料路用性能的影响

文章利用室内试验的方法,研究了水泥对厂拌冷再生沥青混合料路用性能的影响。室内试验结果表明:厂拌冷再生沥青混合料的高温稳定性较好,低温抗裂性能基本满足低等级公路路面的技术要求,但其水稳性能不甚理想;添加水泥可明显改善厂拌冷再生沥青混合料的水稳性能,对其高温稳定性能和低温抗裂性能也有一定的改善效果;厂拌冷再生混合料的新料与旧料掺配比例为1:6和1:7,水泥添加量为3%时,再生料的使用效果较好,其各项路用性能指标满足农村公路路面的技术要求。     

泡沫沥青掺加粉煤灰冷再生混合料性能研究

将粉煤灰掺入泡沫沥青冷再生混合料中,研究粉煤灰对泡沫沥青冷再生混合料力学性能、路用性能的增强作用。结果表明:粉煤灰在泡沫沥青冷再生混合料中既起到了活性填料作用,又明显改善了泡沫沥青胶浆的微观结构界面。掺加粉煤灰能提高泡沫沥青冷再生混合料最终劈裂强度、改善水稳定性、增加泡沫沥青混合料抗剪切性能,但粉煤灰对泡沫沥青冷再生混合料早期强度增强作用不明显,推荐最佳粉煤灰掺量为10 %～14 %。     

不同改性方式对乳化沥青冷再生混合料疲劳性能的影响

为了研究改善乳化沥青冷再生混合料疲劳性能的技术手段,基于应力控制模式下的间接拉伸疲劳试验,针对添加再生剂、布敦岩沥青及采用SBR改性乳化沥青后的冷再生混合料开展疲劳性能试验研究;根据双参数Weibull理论分析了普通乳化沥青冷再生混合料的室内疲劳试验结果,得到了普通乳化沥青冷再生混合料在5种不同失效概率下的疲劳方程。结果表明:乳化沥青冷再生混合料在添加再生剂与采用SBR改性乳化沥青后,疲劳寿命得到明显改善;添加再生剂的改善效果最明显,其次是采用SBR改性乳化沥青的冷再生混合料。     

不同纤维对乳化沥青冷再生混合料力学及路用性能的影响

为了提升乳化沥青冷再生混合料的力学性能、路用性能及耐久性能,并将乳化沥青冷再生混合料用于更高路面结构层位,基于力学性能试验,研究不同种类和掺量纤维对乳化沥青冷再生混合料力学性能的影响,采用3大路用性能试验、肯塔堡飞散试验和四点弯曲疲劳试验研究掺加纤维的乳化沥青冷再生混合料路用性能、抗松散性能与耐久性。结果表明,掺加纤维有助于提高乳化沥青冷再生混合料的力学性能、路用性能、抗松散性能和耐久性能,但随着纤维掺量增大乳化沥青冷再生混合料力学性能呈先增大后减小趋势,对纤维乳化沥青冷再生混合料的力学性能而言,存在一个最佳的纤维掺量;对乳化沥青冷再生混合料综合路用性能与疲劳特性的改善效果排序为玄武岩纤维聚丙烯晴纤维聚酯纤维聚丙烯纤维。掺加纤维能够显著改善乳化沥青冷再生混合料高温时在持续荷载作用下的长期稳定性。研究成果为甄选适用于乳化沥青冷再生混合料的纤维种类和合理的纤维掺量提供借鉴。     

再生沥青混合料路用性能的对比研究

旨在探讨再生方案和废旧沥青混合料(RAP)掺配率对再生沥青混合料综合路用性能的影响,并采用灰色关联多指标评价方法对比不同再生混合料的优劣。设计RAP掺配率为20%、30%和40%的3种级配,并选用90号和110号基质沥青、再生剂,设计出6种再生沥青混合料;对6种再生混合料进行车辙、低温弯曲和水稳定性试验;采用灰色关联决策评价方法,以动稳定度(DS),低温弯曲应变(εB)和劲度模量(S B),残留稳定度(MS0)和冻融劈裂强度比(TSR)为评价指标,综合对比不同再生混合料的路用性能。研究结果表明:当采用相同的再生方案时,再生混合料的综合路用性能随RAP掺配率的增加而降低;当RAP掺配率相同时,采用高标号沥青再生的混合料较低标号沥青、低标号沥青+再生剂再生的混合料具有更优的综合路用性能,在满足再生沥青标号的前提下优先推荐使用高标号沥青;再生剂会显著提高再生混合料的低温性能,在低温地区可考虑使用再生剂。     

水泥稳定废旧沥青路面材料现场冷再生试验研究

利用水泥稳定废旧沥青路面材料,在设计级配基础上进行一系列室内试验研究.初步对再生混合料的强度、刚度和耐久性能进行了分析评定,总结了其强度性能与刚度性能随水泥剂量和养生龄期的变化规律;并对再生混合料的水稳定性、抗冲刷性进行了试验分析,证实了在最佳水泥用量和合理级配基础上冷再生混合料是用作基层的良好材料.     

乳化沥青厂拌冷再生混合料配合比设计及性能研究

依托某高速公路大修工程,对现场冼刨RAP材料进行了分析。选用改性乳化沥青为粘结料,室内试验确定了最佳用水量和最佳改性乳化沥青用量均为4%,进而确定了目标配合比为RAP(10~31.5)∶RAP(0~10)∶矿粉∶水泥∶外加水∶改性乳化沥青=43∶57∶2.5∶1.5∶4∶4,通过室内性能试验验证,表明乳化沥青厂拌冷再生混合料技术可行,路用性能良好。     

热再生沥青混合料的路用性能试验研究

针对京珠高速公路湖北段的铣刨旧料(RAP),采用3种材料方案进行了再生沥青混合料配合比设计及路用性能试验,试验结果表明,在合适的旧料掺配比例范围内,再生沥青混合料有较好的路用性能技术指标,基本能达到新鲜沥青混合料的指标要求;再生剂的掺入有效地改善了再生沥青混合料的路用性能。