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。     

乳化沥青厂拌冷再生技术在开阳高速公路改扩建工程中的应用

为在开阳高速公路改扩建工程推广应用乳化沥青厂拌冷再生技术,研究了级配对乳化沥青冷再生混合料干劈裂强度和干湿劈裂强度比的影响,评价了冷再生混合料的浸水马歇尔残留稳定度、冻融劈裂强度比和车辙动稳定度等路用性能。在此基础上,使用连续式拌合楼铺筑了乳化沥青厂拌冷再生柔性基层并进行了施工效果评价。结果表明:级配越细乳化沥青冷再生混合料的干劈裂强度和干湿劈裂强度比越高。经过合理配比优选,乳化沥青厂拌冷再生沥青混合料具有优良的路用性能,采用连续式拌合楼生产乳化沥青冷再生混合料可达到较好的施工效果。     

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。     

乳化沥青冷再生混合料高温稳定性试验研究

采用车辙试验对乳化沥青冷再生混合料高温稳定性进行全面的研究,结果表明:乳化沥青冷再生混合料和热拌沥青混合料的动稳定度均随着温度的升高而降低,但乳化沥青冷再生混合料的高温稳定性和抵抗永久变形的能力更为突出;随着水泥用量的增加,乳化沥青冷再生混合料的动稳定度得到明显的提升,为保证混合料的整体路用性能建议乳化沥青冷再生混合料水泥掺量取0.5%~1.0%;减少乳化沥青用量可以一定程度上提升混合料的高温稳定性,但会引发混合料出现破碎松散病害,合理的选取其用量是保证乳化沥青冷再生混合料综合路用性能的关键之一;养生时间对乳化沥青冷再生混合料的动稳定度和变形量有很大影响,应保证足够的养生时间以保证混合料良好的路用性能。     

水性环氧树脂复配SBR改性乳化沥青冷再生混合料路用性能研究

为兼顾水性环氧树脂的热固性、高黏结强度及SBR胶乳的优异低温延展性，将水性环氧树脂与SBR胶乳进行复配，并将水性环氧树脂复配SBR改性乳化沥青应用于100%RAP掺量冷再生混合料，基于力学性能试验、路用性能试验与抗疲劳性能试验，研究水性环氧树脂复配SBR改性乳化沥青对100%RAP掺量冷再生混合料性能的影响。结果表明：水性环氧树脂与SBR复合改性乳化沥青冷再生混合料的综合路用性能优异，将水性环氧树脂与SBR复配显著提高了冷再生混合料的高温稳定性与水稳定性，水性环氧树脂复配SBR改性乳化沥青冷再生混合料可达到热拌沥青混合料的路用性能要求。     

乳化沥青冷再生混合料施工和易性评价方法研究

目前国内外乳化沥青冷再生用乳化沥青配方及其施工和易性评价方面还存在不足。针对乳化沥青冷再生混合料拌和过程、卸料及摊铺过程、压实过程开发出相应的试验方法以评价乳化沥青冷再生混合料的施工和易性,并进行混合料早期取芯能力和混合料路用性能的验证。结果表明:施工和易性良好的乳化沥青冷再生混合料更容易取出完整芯样,且混合料各项路用性能更为优异。实体工程验证表明该方法简单易行,可操作性强,对于冷再生工程实践具有较强的指导意义。     

橡胶粉改性的乳化沥青冷再生混合料强度特性及路用性能研究

为研究橡胶粉改性乳化沥青和橡胶粉掺量对冷再生混合料强度特性和路用性能的影响,探究橡胶粉改性沥青用于冷再生混合料的可行性,并将其与普通乳化沥青和SBS改性乳化沥青进行了对比,基于乳化沥青冷再生混合料早期强度、力学性能和路用性能要求,确定了适宜的橡胶粉掺量。室内试验结果表明:采用废橡胶粉制备改性乳化沥青是可行的,相比SBS改性乳化沥青,橡胶粉改性乳化沥青具有良好的储存稳定性,且具有更高的柔韧性和弹性。橡胶粉改性乳化沥青可大幅度提高冷再生混合料的路用性能,尤其是显著改善了冷再生混合料的低温抗裂性和抗疲劳耐久性。工程实践证明,橡胶粉改性乳化沥青冷再生混合料摊铺完成4天后即可钻出完整芯样,显著改善了冷再生混合料的早期强度。     

不同因素作用下的乳化沥青冷再生混合料破乳规律的试验研究

为了准确地确定乳化沥青冷再生混合料的破乳时间规律,指导冷再生技术的施工,提高乳化沥青冷再生混合料的路用性能,本文提出一种新的方法来确定乳化沥青冷再生混合料的破乳时间规律,然后根据该方法来分析不同因素作用下的乳化沥青冷再生混合料的破乳时间规律,最后根据混合料破乳时间规律,并根据不同运距和天气下的因素,指导现场施工。添加剂、乳液的p H值和拌和温度对冷再生混合料的破乳时间的影响比较敏感,可以通过这些因素来根据不同的运距离和天气来改变混合料的配方,使混合料的路用性能最佳。本文提出的确定破乳时间规律的新方法能准确地确定乳化沥青冷再生混合料的破乳时间规律,并且比目前规范的方法更合理。     

乳化沥青冷再生混合料的早期强度性能评价研究

针对乳化沥青冷再生混合料的特点，通过对目前冷再生设计方法的比较，提出乳化沥青冷再生混合料早期强度的评价方法。介绍了乳化沥青配方早期强度选择的基本流程，最后通过混合料早期黏聚力，抗磨耗能力及取芯能力确定最佳乳化沥青配方，并结合工程实践说明新设计方法是可行的。     

乳化沥青厂拌冷再生技术在长沙机场高速的应用

通过乳化沥青厂拌冷再生技术在沪昆高速潭邵段与长沙绕城高速西南段的成功应用,长沙机场高速小修工程决定在部分路段进行厂拌冷再生下面层试验路。将路面废旧回收料(RAP)进行分档破碎,优选出高性能乳化沥青,采用新的室内拌合工艺、配合比设计方法以及双级配控制理论进行厂拌冷再生沥青混合料性能研究。其力学性能与路用性能证明,该厂拌冷再生沥青混合料完全满足高速路面下面层的要求。结合室内研究结果,采用新型的厂拌冷再生拌合设备(一种多层双步拌合楼)进行厂拌冷再生沥青混合料的生产,并进行有效地质量监控,保证了冷再生沥青混合料质量的稳定,使厂拌冷再生沥青混合料很好地应用于机场高速路面小修工程下面层。     

水泥用量对冷再生混合料路用性能影响规律

通过室内试验研究了水泥用量对乳化沥青冷再生混合料高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性等路用性能的影响。试验结果表明,增大水泥用量能很好地改善乳化沥青冷再生混合料的高温稳定性和水稳定性,而大的水泥用量虽然增大了混合料的破坏应力,但使破坏应变大幅减小,混合料的低温抗变形能力变差。     

场拌冷再生乳化沥青混合料组成设计及路用性能分析

主要针对场拌乳化沥青冷再生混合料的组成设计,分析冷再生混合料的路用性能.在与半刚性基层混合料以及沥青碎石ATB- 25的变形特性和回弹模量进行比较的基础上,研究冷再生混合料的应用特性,为我国推广沥青混凝土路面场拌冷再生技术提供科学依据.     

基于层次性破乳的乳化沥青冷再生混合料的破乳时间规律性试验研究

为了解决目前厂拌乳化沥青冷再生的相关问题和技术难点,以促进该技术在辽宁地区的应用和推广,本文通过相关的试验研究,研制出1种基于层次性破乳的乳化沥青冷再生混合料,然后分析不同因素作用下基于层性破乳的乳化沥青冷再生混合料破乳时间规律,并分析其路用性能。结果表明在性能基本不变的前题下,可以通过改变添加剂、乳液的p H值和拌和温度来调整基于层次性破乳的厂拌乳化沥青冷再生混合料的破乳时间;基于层次性破乳的厂拌乳化沥青冷再生混合料路用性能比普通厂拌乳化沥青冷再生混合料的路用性能更优越。结论基于层次性破乳的乳化沥青冷再生技术可有效解决目前乳化沥青冷再生技术的技术难题和缺陷。     

乳化沥青配方对冷再生混合料性能的影响

为了探讨乳化沥青配方对冷再生混合料性能的影响,采用3种冷再生用乳化剂室内制备乳化沥青,分析了乳化沥青对冷再生混合料的工作性、早期强度和水稳定性等性能的影响。研究结果表明,3种乳化剂制备得到的乳化沥青常规性能差别不大,乳化粒径差别较大,乳化沥青对冷再生混合料的可工作时间、早期强度和抗水损坏等性能影响较大。建议实验室制备冷再生乳化沥青的平均粒径控制在2μm左右,在冷再生混合料配合比设计时应通过延迟时间试验确定混合料的可工作时间。     

新料掺量对改性乳化沥青冷再生混合料性能的影响

在0%、10%、20%三种新集料掺量下,本文进行改性乳化沥青冷再生混合料的配合比设计,并定量评价不同新集料掺量对改性乳化沥青冷再生混合料性能的影响。结果表明,增加新集料掺量能够提高再生混合料的路用性能。     

乳化沥青冷再生技术应用于路面面层中的室内混合料配合比设计与性能研究

针对乳化沥青冷再生混合料初期易松散破坏而一般只应于基层冷再生的局限,文中提出了将乳化沥青冷再生技术应用于路面面层中新的设计和性能研究方法。设计方法采用Surperpave体积设计方法,并给出了再生料中最佳用油量与用水量的直观方法与室内成型工艺;混合料成型采用旋转压实成型,其研究方法采用修正肯塔堡飞散试验和残留稳定度与冻融劈裂试验分别评价混合料前期抗松散性和水稳定性,采用标准Marshall以及车辙试验来评价混合料高温稳定性能,采用小梁弯曲试验来评价低温抗裂性能。最后,从室内配合比设计与性能的良好性来看,乳化沥青冷再生技术这种工艺应用于路面面层冷再生将会取得很好的环保、经济及优良的路用性能。     

厂拌冷再生技术在佛山一环高速中的应用研究

通过对广东佛山一环高速公路旧路路面使用现状及病害成因分析,提出乳化沥青冷再生试验路路面结构设计方案;为确保乳化沥青冷再生混合料具备良好的路用性能,开展不同RAP掺量、水泥掺量对乳化沥青冷再生混合料性能影响研究,确定RAP掺量为80%、水泥掺量为1.5%时其综合性能较佳;开展试验路铺筑,总结分析乳化沥青冷再生混合料现场施工工艺,检测结果表明试验路总体铺筑效果良好。     

基于精细化DEM建模的冷再生混合料断裂性能分析

冷再生沥青混合料包含水泥、乳化沥青、旧料等成分，具有材料组成复杂、界面结构多变的特点，其对冷再生混合料的抗裂性能具有显着影响。以冷再生沥青混合料的断裂性能为研究对象，提出一种精细化的数值建模方法，该方法包括细观结构特征精细重构和力学参数精确获取。采用彩色乳化沥青区分材料内部真实组成结构，并经过图像处理和MATLAB程序处理导入离散元（DEM）数值仿真软件中，进行冷再生混合料结构精细化重构；结合SEM原位力学测试方法获取考虑试件尺寸和加载速率影响的沥青砂浆精确力学参数，建立精细化的离散元数值仿真模型；基于精细化建模开展冷再生沥青混合料断裂性能和关键失效机理分析，并通过室内试验进行验证。数值仿真和室内试验结果表明：基于细观结构精细化重构和材料参数精确获取的离散元建模方法可以有效模拟分析冷再生沥青混合料的断裂性能；冷再生混合料的整体断裂特性属于脆性断裂，抗拉强度低的冷再生沥青砂浆是混合料内部的薄弱区域，混合料内部主要断裂界面为冷再生沥青砂浆-骨料界面。提高沥青砂浆黏聚强度和材料内部界面强度可以显著改善冷再生沥青混合料的抗裂性能。     

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。     

冷再生快速修补沥青混合料路用性能研究

为获得早强快修的冷再生快速修补沥青混合料,室内采用乳化沥青、旧沥青混合料和由复配普通硅酸盐水泥、早强剂和减水剂组成的填料进行制备,并对其配合比、路用性能进行设计研究。结果表明:冷再生快速修补中旧料在集料中的掺配比例达到55%,最佳含水量为3.7%,最佳乳化沥青用量为3.8%;当最佳早强型填料用量为2.5%时,可显著提高冷再生快速修补料的早期强度且表现出良好的疲劳寿命;同时,冷再生快速修补表现出较好的路用性能。