OGFC混合料水稳定性评价方法研究

通过对OGFC混合料的水稳定性的各种试验结果进行比较,发现残留稳定度和冻融劈裂比的试验结果同浸水飞散的试验结果得到的结论是有很大出入的;通过水损坏试验条件的交换,比较不同浸水条件下的稳定度和劈裂值,可以看出,对于OGFC混合料来说,马歇尔稳定度的绝对值本身就比较低,所以其残留比的参考性不大;通过OGFC混合料水稳定性各种试验方式的比较,可以说,以上3种试验都无法反映OGFC混合料实际路面的水稳定性情况,尤其是前两种评价方式,因此,在OGFC混合料设计过程中,浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验是不必要的。     

消石灰改善OGFC水稳定性的试验研究

较好的水稳定性是OGFC(Open-Graded Friction Course,开级配抗滑磨耗层)混合料组成设计的技术关键.通过浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验评价消石灰取代矿粉后对OGFC混合料水稳定性的改善效果.结果表明:消石灰取代矿粉后对OGFC混合料的水稳定性有显著的改善作用;消石灰的适宜掺量为矿料总质量的2.8%.     

改进型硅藻土AC-16沥青混合料配合比设计及路用性能试验研究

以AC-16沥青混合料为试验对象,采用改进型硅藻土改性沥青作为胶结料,通过路用性能试验,验证不同改进型硅藻土掺量下沥青混合料的水稳定性能和高温稳定性。试验结果表明:改进型硅藻土可提高AC-16沥青混合料的标准马歇尔稳定度、浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比;掺入硅藻土后的冻融劈裂强度有所降低,且随着掺量增加降低越来越明显;改进型硅藻土能显著提高AC-16沥青混合料的高温稳定性,当掺量为13%(占沥青质量)时其动稳定度提高近85%。     

水泥消石灰对OGFC路用性能的影响

通过在OGFC混合料中加入水泥或消石灰的试验,研究水泥和消石灰取代部分或全部矿粉后对OGFC 混合料路用性能的影响,并寻求最佳掺量.试验结果表明:在OGFC混合料中加入了水泥或消石灰后,对OGFC的马歇尔稳定性、水稳定性和高温稳定性均有明显的改善作用,水泥的最佳掺量为矿料总质量的2.8%,消石灰的最佳掺量为矿料总质量的4.2%.     

高RAP掺量下热再生混合料水稳定性影响因素研究

为分析就地热再生混合料水稳定性能,该文依托泰井高速就地热再生工程,研究再生剂掺量、新料掺量、拌和温度及拌和时间对再生混合料残留稳定度及冻融劈裂强度比的影响,并对比RAP料与再生料水稳定性能变化及两种水稳性能评价方法的差异。结果表明:再生料残留稳定度比RAP料提高22.56%,冻融劈裂强度比提高21.97%;再生料残留稳定度及冻融劈裂强度比随再生剂掺量增加而增大,但再生剂掺量超过3%时增加梯度不明显,随新料掺量的增加而增大,但总体增加梯度不明显;足够的拌和温度及拌和时间是保证再生料水稳定性能的关键;冻融劈裂试验比浸水马歇尔试验数据离散性小,可靠性高。     

生物沥青-岩沥青复合改性沥青混合料的使用性能

为了研究复合改性剂的掺入对改性沥青混合料使用性能的影响,以70~#石油沥青作为基质沥青、蓖麻油植物沥青和岩沥青为改性剂,制备了复合改性剂掺量为0～60%的生物沥青-岩沥青复合改性沥青混合料,设计了级配为AC-20C的沥青混合料,采用车辙试验、Marshall稳定度试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、小梁低温弯曲试验的方法,分析了不同掺量复合改性沥青混合料的Marshall试验稳定度、车辙试验动稳定度、浸水马歇尔试验残留稳定度和冻融劈裂试验残留强度比以及弯曲试验破坏应变。结果表明,复合改性剂掺量不超过最不利掺量时,其掺入将会降低沥青混合料的高温稳定性,随着复合改性剂掺量的继续增加,沥青混合料的高温稳定性逐渐得到提高;掺入复合改性剂后,沥青混合料的水稳定性迅速下降,采用1%消石灰代替部分矿粉后,水稳定性得到明显增强,复合改性剂掺量超过25%时,符合沥青混合料施工技术规范中关于水稳定性的规定;复合改性剂的掺量在最佳掺量范围内,沥青混合料的低温抗裂性得到改善,反之,复合改性剂的掺入对沥青混合料的低温抗裂性产生不利影响,掺量不超过40%时满足冬温区的相应技术要求;路用沥青混合料推荐的复合改性剂掺量范围为25%～40%。     

玄武岩纤维对沥青混合料水稳定性影响的研究

为探讨新型的玄武岩矿物纤维对沥青混合料水稳定性的影响,首先由马歇尔试验和车辙试验确定纤维的最佳掺量,然后按照现行规范JTG F40-2004规定的浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验方法评价玄武岩矿物纤维对沥青混合料水稳定性的改善效果。玄武岩矿物纤维使沥青混合料浸水马歇尔残留稳定度提高了10.3%;在50次和75次压实功下使冻融劈裂抗拉强度比分别提高了16%和15%。由复合材料细观力学的强度和粘度公式及复合材料界面化学理论阐释玄武岩矿物纤维改善沥青混合料水稳定性的基本原理。试验表明,玄武岩矿物纤维对沥青混合料的水稳定性有明显的改善效果。     

玄武岩纤维改善沥青混合料的水稳定性能研究

对掺加两种矿物纤维及未掺纤维的AC-16C沥青混合料分别进行了浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验,分析掺加矿物纤维对沥青混合料水稳定性能的影响。试验结果表明,矿物棉纤维沥青混合料的残留稳定度和冻融劈裂强度比都有所提高,说明掺加矿物棉纤维的沥青混合料表现出优良的水稳定性。掺加短切矿物纤维对沥青混合料的水稳定性没有明显改善作用,对冻融劈裂强度有不良影响。     

沥青搅拌站碱性回收废粉在沥青混合料中的应用研究

采用沥青搅拌站回收的碱性废粉掺入沥青混合料,代替部分矿粉,研究碱性废粉部分代替矿粉的可行性以及可掺入的最大量。按废粉占矿粉的比例为0%、30%、50%和70%,分别制备不同废粉掺量的沥青混合料,进行车辙试验、浸水稳定度试验、飞散试验、冻融劈裂试验,以检验废粉掺量变化对沥青混合料车辙以及水稳定的影响。试验结果表明:随着碱性废粉掺入量的增加,沥青混合料的动稳定度、浸水残留稳定度减小,飞散损失增加,冻融劈裂抗拉强度比减小。当废粉掺量为50%时,沥青混合料的动稳定度略超过《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)要求,浸水残留稳定度、冻融劈裂残留稳定度均不满足规范要求。当废粉掺量为30%时,沥青混合料的动稳定度、浸水残留稳定度、冻融残留强度比满足规范要求,得到所研究碱性废粉在沥青混合料中的最大掺入量为30%。     

AC-13温拌沥青混合料的路用性能研究

为了评价温拌沥青混合料的水稳定性和疲劳性能,以热拌沥青混合料的配合比设计方法,掺加Sasobit降粘剂制备了AC-13温拌沥青混合料,进行了浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、小梁疲劳试验和低温弯曲试验,测定了温拌沥青混合料的残留稳定度、残留强度比、疲劳次数和低温性能。结果表明:掺加3%Sasobit时,温拌沥青混合料的残留稳定度和残留强度比达到最大值,分别为91.2%、87.5%,疲劳次数与基质沥青相比,增加了16.4%,说明掺加Sasobit后,提高了温拌沥青混合料的路用性能,由低温弯曲试验确定Sasobit的掺量不宜大于3%。     

沥青混合料抗剥落剂的优选研究

对掺加不同剂量消石灰、水泥、PA-1剥落剂的沥青混合料进行了残留稳定度试验和冻融劈裂试验,对掺加最优剂量的经长期老化的沥青混合料进行了水稳定性试验。结果表明:消石灰、水泥、PA-1均能提高沥青混合料的水稳定性,不同外加剂存在最佳剂量使得水稳定性达到最大值,消石灰、水泥的最佳剂量为1%、2%,抗剥落剂为0.3%;抗剥落剂的加入均提高了长期老化沥青混合料的水稳定性,消石灰的效果最佳,水泥的次之,化学类剥落剂的效果最差,推荐使用消石灰作为抗剥落剂以提高沥青路面的长期抗水损害性能。     

玻璃纤维改善砾石沥青混合料路用性能

为了改善砾石沥青混合料的路用性能,以推广砾石在道路工程中的应用,选用价格低廉、增韧效果强、取材方便的玻璃纤维来改善砾石沥青混合料的黏附性,并通过冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验、车辙试验、弯曲疲劳试验来评价玻璃纤维对砾石沥青混合料路用性能的改善作用。冻融劈裂试验和浸水马歇尔试验结果表明:掺加玻璃纤维后的砾石沥青混合料的水稳定性能有明显改善,残留稳定度MS0、冻融劈裂强度比TSR都随玻璃纤维掺量的增加呈现先增大后减小的趋势,当玻璃纤维掺量为0.35%时,砾石沥青混合料水稳定性达到最佳,其中,MS0达到91.0%,TSR达到89.6%,分别比不掺加纤维的砾石沥青混合料提高了15.5%,24.3%。由0.35%纤维掺量下砾石沥青混合料的车辙试验及疲劳试验结果可知:掺加玻璃纤维后的砾石沥青混合料的高温性能和疲劳性能也有明显改善,其中,动稳定度提高46.9%;应力水平为0.5时,疲劳寿命提高了67.9%;应力水平为0.7时,疲劳寿命提高了80.9%。可见,纤维掺量为0.35%时,玻璃纤维对于AC-25砾石沥青混合料的路用性能改善作用最佳,一定条件下可将玻璃纤维砾石沥青混合料应用于高速公路沥青路面下面层之中。     

考虑冻融循环的聚酯纤维沥青混合料性能研究

为研究聚酯纤维掺量对沥青混合料路用性能和冻融损伤劣化规律的影响,通过高温车辙试验、低温劈裂试验、水稳定性试验和冻融循环条件下小梁弯曲试验,对比分析聚酯纤维掺量为0.0、0.1%、0.2%、0.3%和0.4%时沥青混合料动稳定度、极限弯拉强度、弯拉应变、残留稳定度、冻融劈裂强度比和冻融弯曲应变的变化。结果表明,随着聚酯纤维掺量的增加,沥青混合料路用性能指标和冻融损伤性能呈现先增大后减小的趋势,聚酯纤维掺量为0.2%左右时,沥青混合料动稳定度出现峰值(3 512次/mm),抗弯拉强度提高12.4%,极限弯曲应变增加7.6%,弯曲劲度模量超过2 670 MPa,马歇尔残留稳定度和冻融劈裂强度比分别提高2.2%、3.2%;聚酯纤维掺量为0.2%左右、冻融循环次数为12次时,弯曲破坏应变出现峰值,抗冻融性能最佳;聚酯纤维沥青混合料的弯曲破坏应变与冻融循环周期呈负相关关系,冻融循环次数超过12次时,弯曲应变下降速率减小并逐渐趋于稳定。     

水环境下凝灰岩沥青混合料黏附性能研究

为提高水环境下凝灰岩沥青混合料的黏附性能,以SUP25级配沥青混合料为研究对象,通过水煮法试验、老化前后冻融劈裂试验及浸水马歇尔试验评估不同外加剂对其黏附性能的改善效果,并结合相关路用性能试验进行验证。结果表明：掺2%含量消石灰后的凝灰岩沥青混合料效果最佳,其残留稳定度、冻融劈裂强度比能分别达到优质石灰岩混合料的97.2%和98.3%,相较于不掺外加剂凝灰岩试样分别提升21%和13.5%,且在老化作用下黏附耐久性要优于掺抗剥落剂凝灰岩沥青混合料性能。     

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-沥青混合料同样具有较好的路用性能.     

花岗岩在麻武高速公路沥青路面中的应用研究

根据湖北省麻(城)—武(汉)高速公路沿线多产花岗岩的实际情况,对掺普通矿粉、水泥、石灰和活性矿粉的花岗岩沥青混合料水稳定性展开深入研究,并推荐最优的外加剂用于面层铺筑。研究结果表明:外加剂能大大提高粘附性等级,活性矿粉最优;外加剂能显著提高花岗岩混合料的残留稳定度和冻融劈裂强度,使其能满足规范要求,活性矿粉的效果最佳,消石灰与水泥的效果相当;外加剂能大大改善混合料的长期抗水损害性能,且活性矿粉石灰水泥;掺活性矿粉花岗岩混合料的粘附性等级、马歇尔强度、劈裂强度、水稳定性、长期水稳定性和车辙,均优于消石灰改性和水泥改性,因此建议所依托工程采用活性矿粉作为外加剂。     

掺抗剥落外加剂的老化SMA混合料水稳定性试验分析

通过短期老化和长期老化后掺石灰、水泥和抗剥落剂和普通SMA混合料的浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验，研究了外加剂对老化后SMA混合料水稳定性的影响。结果表明：几种外加剂均能提高短期老化后SMA混合料的水稳定性；从长期老化后的SMA混合料的水稳定性改善效果来看，掺加消石灰的混合料的水稳定性最佳，水泥次之，抗剥落剂最差。     

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。     

PAE和硅藻土复合改性沥青混合料水稳定性研究

聚丙烯酸酯(Polyacrylate,简称PAE)为一种热塑性胶乳高分子聚合物,该类高分子聚合物具有较大粘附性且易形成防水薄膜,多用于混凝土以增强耐水腐蚀性;而硅藻土作为无机改性材料,用于改性沥青混合料则有助于提高沥青混合料高温等路用性能,但对增强沥青混合料抵抗水损坏作用不明显。针对二者复合改性后沥青混合料抗水损坏效果,该文采用马歇尔稳定度试验、冻融劈裂试验和肯塔堡浸水飞散试验分别对基质沥青混合料、硅藻土改性沥青混合料和复合改性沥青混合料水稳定性以及不同PAE掺量的复合改性效果进行研究。结果表明:PAE可以显著改善沥青混合料水稳定性,且随着PAE掺量的增加沥青混合料残留稳定度和冻融劈裂强度比增加,质量损失率减小。     

盐分对AC-13C纤维沥青混合料性能影响的研究

针对盐分浸泡作用下沥青混合料抗水毁能力的研究不多,该文选用浸水马歇尔及冻融劈裂试验,结合理论分析和室内试验,分析浸泡在不同种类盐溶液中木质素纤维、聚酯纤维、玄武岩纤维3种沥青混合料的抗水毁能力以及马歇尔力学性能的变化趋势。试验结果表明:3种纤维混合料的马歇尔稳定度和流值,均较普通混合料大,玄武岩纤维对混合料稳定度及流值改善效果最优;经过饱和NaCl和饱和Na_2SO_4溶液浸泡后,3种纤维混合料的水稳定性均有所降低,但较普通混合料有所增强,从浸水马歇尔残留稳定度试验结果分析可知,聚酯纤维对混合料抗水毁能力改善效果最优,从冻融劈裂残留强度比试验结果分析可知,玄武岩纤维对混合料抗水毁能力改善效果最优。