矿渣粉作为填料的沥青混合料性能试验

用磨细矿渣粉等量代替常用的石灰石粉作为沥青混合料的填料,以AC-16Ⅰ沥青混合料规范级配中值为研究对象,提出了3种试验方案。在这3种试验方案最佳油石比的基础上对沥青混合料的路用性能指标进行了试验分析;测试了石灰石粉与矿渣磨细粉的粒度分布;按照沥青材料试验方法对两种矿粉与沥青胶浆做了检验。结果表明:用矿渣粉全部或部分代替石灰石粉不仅可以将AC-16Ⅰ沥青混合料的最佳油石比分别减小0.9%、0.5%,而且提高了动稳定度,残留稳定度保持不变,低温弯曲应变几乎不受影响。从微观上分析两种矿粉的结构差别,进一步说明用矿渣粉代替石灰石粉不仅利用了工业废渣,使生态环境得到保护,而且在结构级配与性能上是更优选择。     

纤维沥青胶浆的性能研究

针对纤维、纤维种类及纤维与矿粉的交互作用对纤维沥青胶浆性能的复杂影响,采用动态剪切流变仪(DSR)和弯曲梁流变仪(BBR)对纤维、矿粉和沥青三者组成的纤维沥青胶浆的高、低温性能进行研究,分析粉胶比和纤维用量变化对纤维沥青胶浆性能的影响.结果表明,提高粉胶比、增加纤维用量使沥青胶浆的高温性能改善,但会使低温性能有所降低;不同种类的纤维对纤维沥青胶浆的高‘、低温性能的影响不同;矿粉和纤维两种材料具有不同的作用机理,采用纤维取代部分矿粉或选取合适的纤维可取得沥青混合料高、低温性能均改善的效果,是解决沥青混合料高、低温性能难以兼顾的有效途径;综合考虑高低温性能,提出沥青混合料中合理地粉胶比,为沥青混合料设计提供理论依据.     

沥青胶浆路用性能研究

通过沥青胶浆试验,研究不同粉胶比、不同基质沥青制作的沥青胶浆的高低温性能变化规律。通过研究得出:在沥青混合料设计时,提高粉胶比可以显著提高沥青混合料的高温稳定性,降低粉胶比可以提高沥青混合料的低温抗裂性,采用合理的粉胶比,则可以保证沥青混合料高温性能与低温性能的平衡。随着沥青标号的增大,沥青的高低温性能受粉胶比的影响越大。     

Influencing Factors of Compression Strength of Asphalt Mixture in Cold Region

针对寒区低温特点,对沥青混合料进行室内单轴压缩试验,分析温度、油石比、沥青种类和级配对混合料抗压强度的影响.结果表明,混合料抗压强度随温度的升高而降低；对比不同最大公称粒径的沥青混合料的抗压强度可知,SBR改性AC - 16混合料的抗压强度高于AC - 13；存在对应于抗压强度达到最大值时的最佳油石比,约在6.0％～7.0％之间；SBR改性沥青混合料的低温抗压性能明显优于l30#道路石油沥青混合料.混合料抗压强度值的对数与温度及油石比的关系符合二元一次函数关系.用SPSS相关分析方法分析各影响因素对混合料抗压特性的影响程度可知,温度和沥青种类对抗压强度影响较大.     

沥青胶浆对沥青混合料抗疲劳性能的影响

文中以AC-25沥青混合料为研究对象,选用某施工现场的原材料,通过调整混合料的粉胶比来改变沥青胶浆的组成,以此探讨其对沥青混合料抗疲劳性能的影响。文中通过水洗、过筛2种方法,控制混合料0.075 mm筛孔的通过率,微调集料级配,以达到改变沥青胶浆组成,按照不同沥青胶浆组成进行抗疲劳试验,研究沥青胶浆组成对AC-25沥青混合料抗疲劳性能的影响。研究表明相同沥青胶浆组成混合料的疲劳寿命与应力比变化趋势相同,均存在一定的对数关系;在级配基本不变或发生细微变化的情况下,混合料疲劳寿命的ln值与粉胶比存在二次关系,且存在最值;对于长用作沥青下面层的AC-25沥青混合料,决定沥青胶浆组成的粉胶比在1.5~1.6时,混合料抗疲劳性能达到最优。     

粉胶比对沥青混合料低温性能影响的试验研究

选用大兴安岭本地石材、大庆AH-130基质沥青,按密级配AC-16Ⅰ上限配比,通过小梁低温弯曲试验,采用不同粉胶比的沥青胶浆,找出了影响沥青混合料路用性能的规律。再用弯曲破坏能替代弯曲强度、弯曲应变评价沥青混合料的低温抗裂性能。     

旋转压实和马歇尔击实试件体积特性差异的试验研究

通过采用相同级配组成、不同材料类型以及相同材料类型、不同级配组成等4种沥青混合料,分别使用马歇尔击实成型和Superpave旋转压实成型制备混合料,测试混合料的各项体积参数。试验结果表明:采用两种不同成型方式得到的混合料,在相同的油石比条件下,矿料间隙率之间、空隙率之间以及其他体积参数之间,不具备明显的相关性。     

粉胶比对沥青混合料路用性能影响的试验研究

为研究出合理的、适合大兴安岭通县公路沥青混凝土路面的粉胶比,选用大兴安岭本地石材、大庆AH-130基质沥青,按密级配AC-16 I上限配比,通过标准马歇尔、浸水马歇尔、车辙、小梁低温弯曲等试验对沥青混合料的路用性能进行了研究,结果表明:最佳沥青用量OAC为6.0％,沥青混合料的抗水侵性能满足要求;在同一油石比的条件下,随着粉胶比的增大,动稳定度有显著增大的趋势,但当粉胶比超过1.0时,增长趋势逐渐缓慢,并且在粉胶比达到1.3之后达到峰值,然后开始下降;随着粉胶比的逐渐增大,弯拉应变有增大的趋势,粉胶比在1.0～1.1左右沥青混合料低温抗弯拉性能最佳.     

掺钢渣胶粉改性沥青混合料制备及性能研究

为研究内蒙古地区掺钢渣改性沥青混合料的路用性能,首先测试了包钢产钢渣、玄武岩、石灰岩的理化特性,确定钢渣替代天然集料作为沥青混合料骨料的可行性;然后设计由三种岩性粗集料为骨料、相同细集料、相同填料组成的同一矿料合成级配,利用马歇尔击实试验测试体积参数,得到两种改性沥青(胶粉、SBS)和三种岩性粗集料沥青混合料的最佳油石比;最后对不同岩性的两种改性沥青混合料的高温车辙、低温抗裂及水稳性能进行测试。研究结果表明:钢渣基本理化性能指标与天然集料基本相当甚至在某些方面优于天然集料;钢渣的添加提高了沥青混合料的油石比,掺钢渣胶粉改性沥青混合料的油石比较普通岩性胶粉改性沥青混合料油石比大,但是其强度较高,进一步说明钢渣是良好的沥青路面筑路材料;由于钢渣的掺入,胶粉改性沥青混合料路用性能普遍提高,且更具有经济环保性。     

温拌沥青混合料与热拌沥青混合料性能对比

温拌沥青混合料是拌和温度介于热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料之间,性能接近热拌沥青混合料的新型路面材料的统称.对基于Evotherm温拌技术的AC类密级配温拌沥青混合料与同级配的热拌沥青混合料在水稳定性、高温稳定性、低温性能、疲劳特性、抗剪切性能等方面进行了全面的对比分析,结果表明:Evothenn温拌沥青混合料性能可以达到热拌沥青混合料的技术要求,其疲劳性能优于热拌沥青混合料.     

沥青胶浆数量对浇注式沥青混合料性能的影响

为研究沥青胶浆数量对浇注式沥青混合料性能的影响,保持粉胶比相同而变动0.075mm筛孔通过率设计合成矿料级配,并采用高粘度聚合物改性沥青进行混合料性能试验和与甲基丙烯酸树脂防水粘结体系的层间粘结性能试验。结果表明:随着沥青胶浆含量的增加,浇注式沥青混合料流动性和低温抗裂性逐渐增强,但高温稳定性和层间粘结性能逐渐降低。     

矿粉细观特征与沥青胶浆蠕变效应的相关性

为了研究矿粉细观空隙特征和比表面积与沥青胶浆蠕变效应的相关性,初选4种细观级配有显著差异的矿粉填料作为样本,采用BT-1600颗粒图像分析系统测试4种矿粉材料的比表面积;基于Rigden空隙率测试原理,采用无压水浸润的方式测试单位矿粉质量所含有的细观空隙;按照相同的粉胶比制备沥青胶浆,并测试不同高低温条件下的蠕变劲度变化率。研究结果表明,在相对高温条件下矿粉填料的比表面积与沥青胶浆的蠕变效应直接相关,在相对低温条件下矿粉填料的细观空隙特征与沥青胶浆的蠕变效应直接相关。明确矿粉填料的细观特征与沥青胶浆蠕变效应的相关性,可以为优化沥青胶浆的设计提供理论和试验基础。     

基于沥青胶浆试验研究低标号沥青混合料设计原则

采用流变学试验方法研究低标号沥青胶浆试验的路用性能指标变化规律,然后结合沥青混合料的路用性能试验的验证,得出低标号沥青配合比设计的指导原则.研究表明,沥青胶浆的高温性能试验中,粉油比增大,车辙因子不断提高,沥青标号降低,车辙因子增大,这一试验规律可映射到沥青混合料试验中.但对于低温性能而言,沥青胶浆试验中的粉油比映射的是沥青混合料中石油比(集料与沥青的比例)的概念,粉油比越大,沥青用量越少,沥青胶浆的低温性能越差.因此,低标号沥青混合料的设计原则是:在保持较高的粉油比不变的条件下,提高混合料中的沥青及其沥青胶浆的用量,单纯强调减少沥青用量抵抗高温车辙的做法是不足取的,建议在低标号沥青混合料配合比设计中限定最小沥青用量.     

聚酯纤维沥青混合料合理粉油比范围研究

采用自行研制的锥入度试验方法评价沥青胶浆的高温性能,由低温弯曲试验方法评价沥青胶浆的低温性能。根据试验结果可知:对于相同粉油比纤维胶浆的高温性能,加纤维的胶浆比不加纤维的胶浆其锥入度值变小、抗剪强度增大、高温性能提高,粉油比不宜低于0.8;对于纤维胶浆的低温性能,粉油比高于1.5后,低温劲度模量显著增大,即粉油比不宜高于1.5。沥青混凝土的低温性能提高,在粉油比为0.73~1.59范围内时,混合料的低温性能较好。全面考虑混合料综合路用性能,当粉油比在0.95~1.59时,性能较好,应根据地域气候要求在此范围调整选用。     

海鲜贝壳粉对沥青及其混合料路用性能的影响

目前海鲜贝壳类材料总量逐年增长,将其应用于沥青路面,可减少其堆积量。通过等体积替代矿粉,对比研究花甲壳粉、生蚝壳粉(粒径小于0.075 mm)对沥青及沥青混合料路用性能的影响规律。试验结果表明：海鲜贝壳粉替代矿粉应用于沥青路面工程是可行的,但由于化学组成不同,不同海鲜贝壳粉对沥青及沥青混合料性能的影响均存在差异。与矿粉相比,花甲壳粉、生蚝壳粉的掺入均会导致沥青胶浆的软化点升高、针入度降低,花甲壳粉沥青胶浆的温度敏感性明显高于生蚝壳粉沥青胶浆;生蚝壳粉沥青混合料的高温性能和水稳定性优于花甲壳粉沥青混合料,但低温性能较差。     

强紫外光辐射地区的沥青混合料组成设计研究

提出强紫外光辐射地区的沥青混合料材料设计设计方法,为该地区沥青路面的抗紫外光老化提供设计依据。采用AC-16的3种不同级配类型,通过马歇尔试验分别确定其最佳油石比。采用自制的紫外光老化实验箱,对不同级配的AC-16沥青混合料进行197 h(相当于自然光照4个月)的紫外光老化。对老化后的沥青混合料试件进行高温稳定性、低温抗裂性和回弹模量试验。得到结论是:AC-16S1高温稳定性较好,适宜于高温的强紫外光辐射地区,AC-16S0低温抗裂性好,适宜于低温的强紫外光辐射地区。     

灌注式水泥-沥青混合料设计与路用性能

灌注式水泥-沥青混合料是一种在开级配的沥青混合料中填充水泥胶浆而形成的，兼具沥青路面和水泥混凝土路面特点的复合材料。采用体积法设计高空隙率的基体沥青混合料并通过马歇尔试验确定其最佳沥青用量；通过不同水灰比和不同灌浆量的水泥浆灌注的水泥-沥青混合料的马歇尔稳定度和低温劈裂强度，确定水泥浆的合理水灰比和单位面积合理的灌浆量。利用车辙试验动稳定度评价水泥-沥青混合料的高温稳定性，用残留稳定度和冻融劈裂强度比评价水泥-沥青混合料的水稳定性。结果表明所选择的水泥-沥青混合料具有优良的高温稳定性和良好的水稳定性，在普通水泥浆中掺加一定量的粉煤灰，水泥-粉煤灰一沥青混合料同样具有较好的路用性能。     

粉胶比对冷补沥青混合料性能的影响

合理粉胶比的沥青胶浆是影响沥青混合料性能的重要因素。由于稀释剂和添加剂的存在,冷补沥青胶浆的性质和组成均与一般沥青胶浆不同,最佳粉胶比范围也有所差异。为了提出冷补沥青混合料合理的粉胶比范围,采用室内试验方法,通过分析冷补沥青混合料在不同粉胶比下的高温稳定性、成型强度和水稳定性等路用性能,研究粉胶比对冷补沥青混合料性能的影响规律。试验结果表明,合理的粉胶比范围能取得最佳的冷补沥青混合料性能,综合考虑各种路用性能和经济性的要求,建议广东地区冷补沥青混合料的粉胶比范围宜为1.0～1.3,但干旱或寒冷地区可以适当降低。     

沥青胶浆路用性能的流变试验研究

采用DSR、BBR等流变试验设备对多种沥青胶浆进行试验,研究粉胶比、温度对沥青胶浆的抗车辙、疲劳和抗低温开裂等路用性能的影响.试验测试结果表明,粉胶比和温度埘沥青胶浆的路用性能产生非常人的影响:粉胶比增加或温度降低可以提高胶浆的抗车辙性能,但同时降低了胶浆耐疲劳性能和低温松弛性能;研究得出胶浆路用性能指标与粉胶比以及温度的三维回归公式,并分析了公式往不同条件下的预测精度.     

Superpave型和AC型沥青混合料配合比设计比较

通过分析对比177份Superpave型和AC型沥青混合料配合比设计实例数据,简要阐述2种不同类型沥青混合料配合比的设计特点,比较集料性能、级配设计、沥青用量、粉胶比、体积指标、性能验证等各方面的差异与优劣.对比数据表明,Suerpave型沥青混合料无论是综合性能还是经济性均优于AC型沥青混合料.