吸波材料对就地热再生混合料的性能影响研究

为提高就地热再生微波加热效率，解决传统沥青混合料吸波能力弱问题，选择多种吸波材料代替矿粉，通过微波加热试验，研究吸波材料对集料、沥青混合料的吸波升温性能以及沥青混合料的使用性能、耐久性能的影响。结果表明：吸波材料可明显提高集料和沥青混合料的吸波性能。随着吸波材料掺量的增加，石灰岩AC-13与玄武岩SMA-13沥青混合料的温升变化趋势不同。吸波材料对沥青混合料水稳定性能影响甚微，其能够提升沥青混合料的低温抗变形能力。     

微波辅助加热填料在沥青路面修补中的应用

为了解决传统沥青混合料吸波效率低的问题,以磁铁矿粉、石墨烯为主要成分,研发了一种微波敏感添加剂,以此制备微波辅助加热沥青混合料,用作填补料。通过试验研究,进行了微波辅助加热混合料的吸波升温特性评价,并分析了微波辅助加热沥青混合料的路用性能。结果表明,相对于普通AC-13沥青混合料,微波加热沥青混合料可以提升吸波升温速率30%,且具有更好的路用性能。实践表明,将微波加热沥青混合料用于沥青路面修补,可以提高现场作业效率,缩短维修作业时间。     

三种吸波材料对微波加热效率的影响

为了提高微波加热沥青混合料的效率,将碳黑、磁铁矿粉、软磁粉3种吸波材料加入到AC-13沥青混合料中,对加入吸波材料的试样进行微波加热效率试验。试验结果表明:加入3种吸波材料的试样微波加热效率均得到显著提高;同等掺量下,加入软磁粉的试样微波加热效率提升最高;当软磁粉掺量为4%时,试样的微波加热效率相比不加吸波材料提高了51.59%;随着3种吸波材料掺量的增加,微波加热效率呈现逐渐增加的趋势,同时吸波材料对微波加热效率的提升效果逐渐衰减。     

沥青路面微波养护技术研究综述

阐述了沥青路面微波养护技术的发展历程,简要介绍了微波加热的基本原理与特点、微波应用器与频率的选用、微波加热沥青混凝土电磁热模型和用于加热沥青混合料和除冰相关材料的介电常数,分析了国内外对沥青路面微波养护技术的学术研究与设备的发展现状、专利应用情况,总结了微波加热在RAP材料、除冰除雪、沥青路面微波养护设备、微波吸波材料等方面取得的重要成果和应用,同时指出了现存的问题与未来的发展方向,为推动微波技术在公路养护行业的应用与发展提供参考。     

除冰盐对沥青混合料集料性能影响研究

为降低冰雪对道路交通的影响,常采用除冰盐除冰化雪,但除冰盐的使用同时对道路产生不利影响.采用常用的氯化钠、氯化钙以及醋酸钠3种除冰盐作为侵蚀材料,对干湿循环浸泡后的玄武岩粗集料进行洛杉矶磨耗值和压碎值试验以及集料粘附性试验,研究除冰盐对沥青混合料集料性能的影响.结论表明:除冰盐溶液对集料的力学性能以及沥青-细集料粘附性...     

粗集料性能对沥青混合料高温性能的影响

为明确沥青混合料中粗集料的表面特性及几何形状对高温性能的影响机理,进而为集料选择及性能评定提供参考,结合当前沥青混合料高温性能的研究状况,通过大量室内试验,分析了粗集料表面纹理、棱角性、扁平颗粒含量对沥青混合料高温性能的影响.研究结果表明:粗集料表面纹理与内摩擦角、动稳定度呈线性关系,表面纹理越大,动稳定度越高;平均棱角性系数大于14.5%时,沥青混合料动稳定度提高幅度明显;粗集料扁平颗粒含量越高,其混合料的高温稳定性越差,同时不同级配条件下,扁平颗粒含量对混合料高温性能影响程度不同,骨架型级配最为敏感.     

微波敏感型沥青再生剂软化效果影响因素分析

微波敏感型沥青再生剂是一种用于沥青路面就地热再生的乳液型再生剂,具有极强的微波敏感性,可以在微波作用下实现沥青路面的快速软化和再生。为了使微波敏感型沥青再生剂在就地热再生中发挥最佳性能,通过微波敏感型沥青再生剂的理化特性试验和自行设计的混合料软化试验,对影响微波敏感型沥青再生剂软化效果的影响因素:微波作用方式(不同时间、不同功率)、再生剂用量、混合料空隙率、集料类型进行了研究,分析了各影响因素对混合料软化效果的影响规律。通过路试,验证了微波敏感型沥青再生剂的软化效果。研究结果表明,微波敏感型沥青再生剂软化效果受微波作用时间和作用功率的双重影响,微波作用时间越长软化效果越好,而作用功率存在最佳值;随着微波敏感型沥青再生剂用量的增加,混合料的软化效果增强,但当用量大于某值时,软化效果增加不明显;混合料的空隙率越大,软化效果越好;混合料的软化效果受集料类型影响,但与集料的微波敏感程度相关性不大。     

集料棱角对沥青混合料性能影响研究

利用棱角不同的粗、细集料制备了5种沥青混合料试件,通过单轴蠕变和间接抗拉强度试验,研究了集料棱角对混合料体积特性及疲劳性能的影响。利用抗裂性能试验,并结合有限元分析方法,分析了集料棱角与沥青混合料开裂间的关系。利用车辙试验研究了集料棱角与混合料抗车辙性能之间的关系。研究成果表明:1)集料棱角值越高,需要越高的沥青用量才能达到沥青混合料设计标准,而较高的沥青用量,就增加了沥青粘弹性,进而对沥青混合料抗裂能力产生积极影响;2)集料棱角也会因应力集中而造成开裂。集料棱角间的嵌挤作用会对沥青混合料的抗车辙产生重要影响,棱角值越高,嵌挤作用越强,抗车辙性能越好。利用有限元软件对混合料微观结构的分析验证了室内试验结果。     

微波除冰效率关键技术研究

为了提高微波除冰效率,实现冬季道路快速微波除冰,对影响微波除冰效率的关键因素(微波频率和道路材料)进行了仿真和试验研究。通过对微波除冰效率的分析,提出了以冰层和路面结合处温度到达0℃所需的时间作为微波除冰效率的判定指标。建立了微波除冰模型,运用CST、Matlab和ANSYS仿真软件,得出了微波除冰效率与微波频率、不同介质损耗角正切的道路材料关系,并通过试验验证了仿真结论的合理性。研究结果表明:相对于2.45 GHz微波,5.8 GHz微波能够提高微波除冰效率4~6倍;相对于普通沥青混凝土路面,使用铁磁性材料加铺层能够提高除冰效率3~5倍。     

基于回收木质集料的沥青混合料路用性能研究

用回收木质材料代替石料制备了沥青混合料,采用室内正交试验设计了不同的材料组成,研究了不同材料组成对木质集料沥青混合料性能的影响.结果表明:结合料对木质集料混合料路用性能的影响最为显著;在最佳材料组成下,木质集料混合料的路用性能可以满足要求,但由于水稳定性能偏低,适宜用于干旱、半干旱气候分区.     

经济型SMA沥青混合料级配优化与路用性能研究

对石灰岩集料的经济型SMA沥青混合料开展矿料级配优化工作,首先根据逐级填充理论和粒子干涉理论确定粗集料最佳组成,以等体积替代方法试验得出细集料各含量最佳组成;然后通过分析粗、细集料含量与路用性能的关系,确定经济型SMA沥青混合料的最佳矿料级配;最后对经济型SMA路用性能与不同集料、级配混合料做了对比分析。结果表明:石灰岩集料级配优化后的经济型SMA混合料的高温性能与玄武岩集料SMA沥青混合料相当,低温性能与水稳定性优于玄武岩集料SMA沥青混合料。     

凝灰岩集料针片状颗粒含量对沥青混合料力学性能的影响研究

为了探讨凝灰岩用于沥青路面表面层混合料的可行性,在凝灰岩集料针片状含量分别为8%、11%、13%、15%、18%情况下对沥青混合料开展了室内试验,测试了混合料的抗压回弹模量、劈裂强度、高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性以及抗疲劳性能和抗滑耐久性。试验结果表明,减小凝灰岩集料针片状含量可以改善沥青混合料的上述性能,不过其对沥青混合料抗滑耐久性的影响很有限。研究表明,严格控制集料针片状含量是将凝灰岩用于表面层沥青混合料的可行方法之一。     

吸波沥青混合料在路面工程中的应用研究进展

吸波沥青路面材料制备与应用对公路沥青路面快速养护及融雪化冰具有重要意义。综述国内外路用吸波材料及其应用技术对道路裂缝修补和除冰效果的影响与应用进展,阐述目前该研究领域存在的问题,提出吸波沥青混合料在路面工程中的研究方向及发展趋势。     

细集料几何特性对沥青混合料影响性研究

针对细集料的几何特性(棱角性、扁平、细长颗粒含量和粘土含量)对沥青混合料性能的影响性进行了研究,通过对设计的三个级配方案中细集料材料的替换,研究了不同几何特性细集料对沥青混合料空隙率的影响,即沥青混合料对不同几何特性细集料的敏感性.     

集料颗粒形态特征对沥青混合料高温性能的影响

采用数字图像处理技术及流动时间法分别对粗集料和细集料的棱角性、圆度和纹理等形态特征进行试验定量描述,并采用车辙试验来评价集料特性对沥青混合料高温性能的影响。试验结果显示:随着集料棱角性及圆度的增大及集料纹理的复杂程度增加,沥青混合料的高温稳定性提高;随着细集料中河砂含量的增加,混合料高温稳定性降低,因此建议沥青混合料中河砂含量不宜超过集料总量的20%。     

基于虚拟单轴贯入试验研究集料对沥青混合料抗剪性能的影响

基于X-ray CT技术对集料进行二维断层扫描,并将扫描图像二值化后使用MATLAB将集料轮廓点导入PFC3D中生成集料几何模型。在PFC3D中分别建立粗集料相、砂浆相和空隙相构建沥青混合料虚拟试件,随后根据接触对象分别设置相应的接触模型和微观参数,进行虚拟单轴贯入试验,探究集料对沥青混合料抗剪性能的影响。结果表明:通过离散元法构建沥青混合料的模型并进行虚拟单轴贯入试验来探究其抗剪性能是可行的;增大集料最大公称直径有利于提升沥青混合料的抗剪性能;在集料最大公称直径相同的情况下,骨架密实结构的沥青混合料的抗剪性能优于密实悬浮结构,而骨架空隙结构的沥青混合料的抗剪性能则表现最差;沥青混合料试件横向内部集料的少量增加可以提升沥青混合料的抗剪性能,但内部集料增加过多则会减弱沥青混合料的抗剪性能,而横向外部集料的增加将会导致沥青混合料抗剪性能的下降,但综合来说集料横向分布均匀时沥青混合料实际的抗剪性能表现更加优秀;当集料纵向分布采用不同的结构时,沥青混合料的抗剪强度受上层结构层的影响较大;针片状集料的含量增加以及针片状集料的长细比的增大均会导致沥青混合料的抗剪性能的下降;增大集料的摩擦系数、增加棱角型集料含量均有助于提升沥青混合料的抗剪性能。     

除冰盐对沥青混凝土性能的影响

研究了除冰盐种类、温度和浸泡时间等因素对AH-70沥青和SBS改性沥青两种混合料性能影响.结果表明:除冰盐可以增加沥青混合料的拉伸破坏强度和常规劈裂强度,但混合料的断裂能降低;在冻融循环的条件下,除冰盐会明显降低沥青混合料的劈裂强度;在60℃高温条件下,在除冰盐饱和溶液中浸泡的沥青混合料马歇尔残留稳定度会降低,其中CH...     

基于EDEM的沥青混合料搅拌均匀性分析

为了提高利用离散元EDEM软件分析混合料搅拌均匀性的准确性,采用EDEM软件模拟沥青混合料搅拌过程,分析了8mm粒径集料含量变异系数变化规律。研究结果表明:随着搅拌时间的延长,不同统计比例和不同取样质量下的8mm粒径集料含量的变异系数均有所下降,并呈负幂函数关系;统计数量越少,8mm粒径集料含量变异系数与时间之间的相关系数越高;对于不同取样质量,划分网格尺寸越小,相关系数越高。     

粗集料性能对排水性沥青混合料性能的影响分析

排水性沥青混合料作为一种集料嵌锁的混合料,其中的粗集料占比达到80%以上。骨料的性质、形状(尤其是针片状含量)会对混合料的性能产生很大影响。因此,通过室内试验,对粗集料性能及其与排水性沥青混合料强度、结构稳定性、渗水能力和抗滑性能的相关性进行分析,结果表明粗集料的压碎值和针片状含量对排水性沥青混合料的性能影响显著。压碎值越大,动稳定度越小,抗车辙能力越差,抗飞散能力越差;针片状含量越低,抗压强度和抗劈裂强度越大,渗水能力和抗滑能力越强。因此必须选择高强度、优质的粗集料以满足排水性沥青混合料强度、稳定性、渗水能力、抗滑性能的要求。     

基于材料基因组方法的沥青混合料基因特性综述及展望

基于数据驱动的材料基因组方法是未来材料研发的趋势，尤其对于具有复杂材料组成、显著结构随机性和材料分布不均匀性的沥青混合料具有重要的指导意义。为推动沥青混合料基因组方法的应用，综述了影响沥青混合料性能的材料基因组体系及与使用性能的关联。首先，总结了目前材料基因组方法在材料工程领域的应用；然后，介绍了沥青混合料基本材料特征基因，主要包括沥青组分、沥青微观结构、集料矿物组成和集料形貌特征，并分析主要特征基因与材料性能之间的联系；进而，介绍了沥青混合料细观结构特征基因，包括空隙分布、集料分布和集料接触关系，总结了细观尺度上的研究方法及特征基因与沥青混合料性能的联系；最后，展望表征沥青混合料性能的代表性材料基因组体系、基因组数据库、共享平台及数据挖掘方法。