城市生活垃圾焚烧飞灰对沥青混合料TSR的影响分析

为了探索城市生活垃圾焚烧飞灰对沥青混合料冻融劈裂抗拉强度比(TSR)的影响原因,首先测试不同飞灰掺量的沥青混合料的TSR;其次通过添加石膏、NaCl与CaCl2等物质,研究遇水反应膨胀物与可溶氯盐对沥青混合料TSR的影响;最后通过飞灰的水解与水洗,进一步佐证飞灰沥青混合料TSR的影响因素。结果表明:2%~5%掺量的飞灰沥青混合料的TSR均不满足规范要求,与飞灰本身的物化性能有关;石膏、NaCl与CaCl2均对沥青混合料的TSR起恶化作用,且TSR均不满足规范要求;水解飞灰提前释放水合反应膨胀压力,TSR得到改善,但仍不满足规范要求;水洗飞灰,不仅经历水解过程,还洗掉了近26.8%的可溶盐,其TSR大大改善,满足规范要求。飞灰表面的多微孔、大的比表面能、遇水膨胀物的水合作用、可溶盐的溶解-结晶作用等物化性质是造成沥青混合料TSR降低的主要原因。     

城市生活垃圾焚烧飞灰/沥青胶浆的性能研究

为了探索城市生活垃圾焚烧飞灰(简称飞灰)在沥青路面中脱"危"利用的可行性,对飞灰/沥青胶浆的性能进行了系列研究。结果表明,沥青中加入飞灰后,延度与针入度降低,软化点提高,与酸性集料的黏附性提高;与矿粉/沥青胶浆相比,飞灰/沥青胶浆的15℃延度低2.77~3.32倍、25℃延度低6.33~13.0倍、针入度小37.4%~55.2%、软化点高9.6%~22.6%。飞灰/沥青胶浆的抗车辙能力改善显著,飞灰对沥青抗车辙能力的改善效果平均约为矿粉对沥青抗车辙能力的改善效果的16.96倍,且掺量越高温度越高,改善效果越显著。飞灰/沥青胶浆的低温性能有所降低,飞灰/沥青胶浆的s,m平均值约为沥青胶浆的1.75倍、0.77倍,平均值约为矿粉/沥青胶浆的1.60倍、0.85倍,说明飞灰对沥青胶浆低温性能的降低程度高于矿粉对沥青胶浆低温性能的降低程度,且飞灰的掺量受到低温性能的限制,但在一定掺量范围内,飞灰/沥青胶浆的低温性能满足Superpave的技术标准。飞灰/沥青胶浆中重金属浸出的种类与含量均少于原样飞灰中重金属浸出的种类与含量,这是因为飞灰中的重金属被屏蔽在沥青的选择性吸附层、物理吸附层及化学吸附层下,达到了采用沥青包覆飞灰、稳固重金属的目的。飞灰的沥青路用清洁化、资源化具有可行性。     

高速公路沥青混凝土路面材料对径流重金属吸附研究

本文以强度和孔隙率与长深高速公路沥青路面相似的沥青块为实验对象,分析沥青材料对径流重金属离子的吸附捕获作用。分析结果表明：沥青混凝土对Zn,Pb,Cu,Ni,Cr的吸附作用有着相同的变化特征;小孔隙沥青混凝土对Zn的吸附率由高浓度时的8.9%增加到低浓度时的64.2%,大孔隙沥青混凝土对Zn的吸附率由高浓度时的4.05%到低浓度时的23.04%;水样中Zn的浓度较高时,渗透压强对Zn吸附率的影响较小,随着水样中Zn浓度的降低,渗透压强的影响逐渐增加;渗透压强为0.01MPa时,小孔隙沥青混凝土对高浓度、事件平均浓度（EMC）和低浓度Zn的吸附率高于大孔隙沥青的吸附率,前者分别是后者的2.2、3.27和2.78倍。     

基于ABAQUS的水洗灰沥青路面力学性能研究

垃圾焚烧水洗飞灰沥青混合料可以实现垃圾焚烧飞灰资源化利用,体现道路的节能减排设计理念,而沥青路面的力学性能是衡量道路寿命的关键。以某依托工程为基础,在大量实验基础上应用有限元软件ABAQUS,建立沥青路面结构动力响应的三维有限元模型,采用有无对比法分析在移动荷载作用下路表弯沉、层底弯拉应变、层底剪应变等空间分布和位移、应变与时间的关系,得到各层底竖向位移U2时程曲线、应变LE22时程曲线、纵向剪应变LE23时程曲线和最大值。研究表明:与普通沥青相比在移动荷载作用下,水洗灰沥青路面可提高沥青路面结构强度、高温抗车辙能力;降低沥青路面的路表弯沉、低温性能,为实现垃圾焚烧飞灰资源化利用提出了一种新的思路。     

温拌橡胶沥青SMA混合料水稳定性影响因素试验及灰关联分析

原材料性质、环境是影响温拌橡胶沥青SMA混合料水稳定性能重要因素。为了分析不同因素与混合料水稳定性能的关联程度及讨论单因素的变化是如何影响混合料水稳定性能的,采用冻融劈裂试验,将孤立变量法和灰关联分析法相结合,研究级配、沥青用量、空隙率、胶粉掺量及击实温度5因素对温拌橡胶沥青SMA混合料水稳定性能影响规律。试验结果表明:击实温度是影响温拌橡胶沥青SMA混合料水稳定性能最显著因素,空隙率、胶粉掺量也有较大的影响,各因素关联度按照显著性排序依次为击实温度→空隙率→胶粉掺量→沥青用量→2.36 mm通过率。     

硅藻复合改性颗粒掺量对其路用性能影响的灰关联理论分析

基于硅藻土和其他材料复合之后应用于沥青混合料中以增加沥青混合料几大路用性能试验结果,利用灰关联分析法分析了硅藻复合改性颗粒掺量变化对沥青混合料高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性、疲劳性能等的影响程度,并对各相关因素进行排序。研究结果表明:硅藻复合改性颗粒的掺量对混合料的高温性能、低温性能、水稳定性能有有较大的影响。     

生活垃圾焚烧飞灰沥青胶浆流变性能试验研究

为探索生活垃圾焚烧飞灰(简称飞灰)作为填料对沥青胶浆流变性能的影响,通过改变飞灰替代矿粉的质量分数(0%,30%,40%,50%,60%)制备粉胶比为1. 0的飞灰矿粉复合沥青胶浆。分别利用动态剪切流变仪(DSR)、弯曲梁流变仪(BBR)实验来研究不同飞灰掺量下沥青胶浆在高温和低温条件下的黏弹性质,并分析影响原因。试验结果表明:与矿粉沥青胶浆相比,当飞灰替代矿粉的质量分数由30%增长到60%时,沥青胶浆的车辙因子平均提高13. 35%,蠕变劲度平均增长60. 10%,沥青胶浆的高温抗车辙能力逐渐提高,而低温抗裂性能明显降低;沥青胶浆的低温抗裂性能是影响飞灰掺量的主要因素,且当飞灰掺量大于50%时,车辙因子增长速率趋近为零,而蠕变劲度增长速率显著变大;综合考虑沥青胶浆流变性能和飞灰资源化利用,确定飞灰替代矿粉最佳质量分数为50%,供生产和控制用量时参考。     

聚合物改性天然沥青温拌再生混合料设计方法及其混合料性能

针对高RAP温拌再生沥青混凝土RAP掺量低,在使用过程中容易出现松散、开裂的问题,提出采用杂化纤维与聚合物改性天然沥青复配方案来确保高RAP掺量温再生混合料高低温性能与耐久性能的平衡。基于室内配合比的试验、路用性能试验、浸水汉堡车辙试验、四点弯曲疲劳试验研究了复合纤维与聚合物改性天然沥青温再生混合料室内配合比设计方法、路用性能及耐久性能。试验结果表明,以"等目标空隙率法"确定高RAP掺量温拌再生混合料的拌和压实温度是合理可行的。掺加BRA岩沥青、TLA湖沥青、青川岩沥青后,温再生混合料高温性能随天然沥青掺量增大而增大,疲劳性能和低温抗裂性能在3种天然沥青掺量达到8%~10%时出现峰值,天然沥青与杂化纤维复合添加剂可显著改善温再生混合料浸水后的抗剥落速率并显著降低车辙深度。室内试验和试验路铺筑结果表明,杂化纤维与聚合物改性天然沥青能够改善温再生沥青混凝土路面抗车辙性能、提高路面水损害及抗裂性能,对温再生混合料综合路用性能的改善效果优于SBS改性沥青,复合纤维与聚合物改性天然沥青对温再生混合料能够改善沥青混凝土路面的综合性能,可适用于高温多雨区重载沥青混凝土路面,具有推广应用价值。     

泡沫沥青+水泥半柔性基层混合料性能与经济性分析

为分析半柔性路面材料的性能,从材料与级配的角度研究了矿料级配组成、水泥掺量、泡沫沥青用量对混合料路用性能的影响,采用灰熵法对影响泡沫沥青+水泥稳定碎石性能的主要因素进行显著性排序,并根据工程案例对半柔性混合料的经济性进行分析。研究结果表明:1)混合料的空隙率随沥青用量的增大而减小,随水泥掺量的增加在1%水泥掺量时出现极小值; 2)材料参数对混合料劈裂强度的影响表现出无序性; 3)提出矿料干涉系数DF、填充系数DS和干涉/填充比FR对不同级配具有显著差异,可用来描述混合料的级配特征; 4)级配参数、油石比、水泥掺量对空隙率的灰熵关联度为FRWRDFCCDS,劈裂强度为CCFRWRDSDF,水稳定性为FRWRDFCCDS,FR与路用性能相关性显著,证明了采用FR评价混合料性能的可行性。半柔性基层混合料全寿命周期成本低于半刚性基层,具有较好的经济效益。     

掺钢渣再生沥青混凝土的制备及路用性能研究

再生沥青混凝土制备过程中仍需耗费大量的天然石材,天然石材的开采对环境造成了一定的破坏。该文采用钢渣与回收沥青路面材料RAP作为集料加入新沥青制备掺钢渣再生沥青混凝土,制备RAP掺量分别为25%、30%、35%的AC-13掺钢渣再生沥青混凝土,通过试验研究不同RAP掺量下的AC-13掺钢渣再生沥青混凝土的高温稳定性、水稳定性以及力学性能、低温性能规律,并制备RAP掺量为11%的SMA-13掺钢渣再生沥青混凝土,评价SMA-13掺钢渣再生沥青混凝土的路用性能。试验结果表明:AC-13掺钢渣再生沥青混凝土的动稳定度均大于2 300次/mm,且随着RAP掺量增加而降低;AC-13掺钢渣再生沥青混凝土的浸水残留稳定度均大于80%,满足规范要求; AC-13混合料的劈裂强度可达2 MPa以上,高于普通沥青混凝土;AC-13混合料的低温弯曲应变均为2 400以上,且随着RAP掺量增加而降低。SMA-13混合料各项性能指标也均达到规范要求。     

旧沥青混凝土对水泥稳定再生混合料性能的影响

针对水泥稳定全深式路面就地再生基层技术应用过程的关键问题——旧沥青面层材料和半刚性基层材料如何合理地结合,采用力学试验方法,探讨了旧沥青混凝土掺量和老化程度对水泥稳定再生混合料性能的影响规律。试验结果表明:随着旧沥青混凝土掺量的增加,再生混合料的强度和模量逐渐降低,干缩性能提高;随着旧沥青混凝土老化程度的增加,再生混合料的强度和模量逐渐提高,干缩性能降低;当旧沥青混凝土老化程度较低时,掺量是影响再生混合料性能的主要因素。     

厂拌热再生SBS改性沥青优化设计方法研究

为了合理地提高旧沥青混合料掺配比例、利于再生沥青路面技术的推广应用,提出了一种综合考虑再生沥青技术性能和经济效益指标要求的再生沥青优化设计方法。结合厂拌热再生SBS改性沥青路面工程,系统地测试了新、旧SBS改性沥青和再生剂不同掺配比例(旧沥青掺量占新旧沥青总量的0%,20%,30%,40%,100%;再生剂掺量占旧沥青的0%,4%,8%,12%)时的再生SBS改性沥青性能指标,并对比单一使用再生剂或新沥青再生与复合使用再生剂和新沥青再生两种测试结果发现,新沥青、再生剂都能够改善旧SBS改性沥青的性能,但单一再生的SBS改性沥青低温性能差,而应用复合再生方式能有效改善再生沥青的低温性能。为确定复合再生时旧沥青与再生剂掺量的合理范围,拟合了再生SBS改性沥青性能指标与旧沥青掺量、再生剂掺量的关系式,并计算了新SBS改性沥青混凝土路面费用与再生SBS改性沥青混凝土路面费用差值随旧沥青掺量、再生剂掺量的变化关系。根据再生SBS改性沥青技术指标要求,确定了旧沥青掺量和再生剂掺量的优化取值范围。指出一般情况下厂拌热再生SBS改性沥青混凝土路面费用明显低于新铺热拌SBS改性沥青混凝土路面费用,旧沥青混合料用量可达42%,突破了《公路沥青路面再生技术规范》的推荐范围。考虑再生沥青性能指标测试误差影响,剔除试验误差后旧沥青混合料用量为35.2%。     

就地热再生施工沥青混合料级配影响性研究

沥青混凝土路面就地热再生由RAP与新沥青混合料构成再生沥青混合料,分析了就地热再生施工中影响新沥青混合料掺量的因素;通过室内试验设计了有差别的3个再生混合料级配,分别通过改变3个级配的新沥青混合料掺量分析了新沥青混合料掺量对各级配的影响,并对其中两个级配在施工现场取料分析级配变化特点。研究认为:就地热再生施工添加新混合料时,掺量总在波动中,会对再生沥青混合料级配产生影响;设计的再生混合料级配越偏离RAP级配,由新沥青混合料掺量变化导致的再生混合料级配变化越大;在RAP级配可作为再生沥青混合料级配的前提下,推荐设计的再生沥青混合料级配靠近RAP级配。     

浇注式沥青铺装材料高温性能研究

针对浇注式沥青材料在钢桥面铺装工程中的应用,为进一步提升浇注式沥青混凝土的高温性能,现从浇注式沥青胶结料的类型、TLA掺量、外加剂、压入碎石对浇注式沥青混凝土高温性能的影响进行了相关研究。结果表明:30号直馏沥青+湖沥青的浇注式沥青混合料的高温性能最好;提高TLA掺量、掺加有机蜡类外掺剂,均可提高浇注式沥青混合料的高温性能。此外,压入碎石的粒径跟撒布量也会对浇注式沥青混合料的高温性能产生影响。     

明挖隧道固化土的重塑及重金属浸出特性研究

苏锡常南部高速公路常州至无锡段太湖隧道(以下简称太湖隧道)工程采用明挖法施工，存在先固化湖底淤泥开挖，后在隧道顶回填的过程。通过室内试验，研究了不同水泥掺量情况下，破碎过程对于土体强度损失规律的影响、重金属浸出规律及水稳定性。研究发现，破碎过程使得土体的强度损失较大，不同重塑固化土的强度在20～70 kPa之间，相较于破碎前的强度降低量为67%～87%。重塑固化土的强度随二次养护龄期的增加而增加，破碎的时间越早后期增长强度越高，养护总龄期为60 d时，重塑固化土的强度在123～155 kPa。Hg、Pb、As、Cr、Cu等元素的最大浸出浓度随着养护时间的增加逐渐减少，当养护龄期超过28 d后趋于稳定。无论是固化土还是重塑固化土，Cu和Hg的最大浸出浓度均保持较低值，破碎重塑没有显著增大其浸出量。破碎过程会使得其他金属元素的浸出量增加，但是总体均能够满足Ⅳ类水限值的要求。一次掺灰的重塑固化土浸水后均出现崩解情况，需要进行二次掺灰。重塑固化土的二次养护龄期超过7 d,即可获得相对较高的水稳定性。一次养护28 d后破碎的重塑固化土的强度为51.3 kPa,浸水7 d后其强度提高到83.9 k...     

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。     

SEAM沥青混合料高温稳定性影响因素的灰关联熵分析

通过车辙试验,分析了掺入硫磺强化沥青改性剂(Sulphur-Extended Asphalt Modifier,简称SEAM)的AC-13沥青混合料高温抗车辙性能的影响因素,并运用灰关联熵分析法对SEAM掺量、沥青针入度、沥青当量软化点、沥青用量、4.75mm筛孔通过率、沥青混合料空隙率等影响因素进行分析.研究表明,SEAM掺量、空隙率和沥青当量软化点对SEAM沥青混合料高温稳定性有重要影响.     

高模量沥青混凝土力学性能试验研究

从高模量沥青混凝土材料组成设计入手,通过沥青混凝土力学性能试验,分析低标号沥青、外掺剂用量对高模量沥青混凝土力学性能的影响规律。试验研究结果显示:低标号沥青可提高沥青混凝土的力学强度;沥青混凝土的回弹模量、劈裂强度和动态抗压模量随外掺剂用量的增加呈增加趋势,当外掺剂用量增加至混合料用量的0.7 %时,沥青混凝土的回弹模量增加幅度平均可达到50 %左右;添加外掺剂的沥青混凝土,其累积变形在一定程度上有所降低。     

硅藻精土对沥青混合料低温性能的影响

将硅藻精土掺配在沥青混合料中,可以改善沥青混合料的物理力学性能,提高路面工程的质量.本研究采用室内试验的方法,得出沥青混合料的低温弯曲蠕变速率,对掺加硅藻精土的沥青混合料进行低温性能研究.通过室内试验,证实硅藻精土能够很好地改善沥青混合料的低温性能,并且随着硅藻精土掺量的增加,沥青混合料低温性能的改善程度呈现出一定的规律性.     

大比例温再生沥青混合料施工温度确定

针对大比例温再生沥青混合料施工温度确定方法研究不足的现状,通过黏温曲线法、黏温曲线计算法及等体积法分别确定掺加两种温拌剂的RAP掺量为52%的再生沥青混合料的施工温度,结果表明黏温曲线法与黏温曲线计算法不适用于大比例温再生沥青混合料的施工温度确定。采用等体积法确定的掺M-1温拌剂的大比例温再生沥青混合料降温幅度约为10℃,掺Sasobit温拌剂的降温幅度约为18℃。按照等体积法成型的温再生沥青混凝土具有优良的高温性能、低温性能与水稳性能,均满足规范要求。