高抗车辙中面层沥青混合料设计及应用研究

集料、沥青、级配、油石比等是影响沥青混合料抗车辙性能的主要因素,其中沥青的粘聚力和矿料颗粒之间的嵌挤力起着决定性作用。文中采用8%的岩沥青和2%的SBS改性剂配置复合改性沥青,借鉴Superpave技术成果,提出高抗车辙沥青混合料的级配范围;采用马歇尔试验方法确定最佳油石比。研究表明,高抗车辙沥青混合料施工质量易于控制,且具有良好的路用性能。     

SBS现场改性沥青路用性能研究

通过现场加工SBS改性沥青,以AC-16级配沥青混合料进行目标配合比设计,在最佳油石比下,对不同掺量SBS改性沥青成品及其沥青混合料进行了冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验、车辙试验和小梁低温弯曲试验,检验了其水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性能。试验结果表明,AC-16级配沥青混合料SBS现场改性沥青改性剂的最佳掺量为5%,通过现场加工SBS改性沥青,水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性及抗疲劳性表现良好,满足沥青路面使用要求。     

应力吸收层沥青混合料设计及性能研究

为了满足沥青路面的抗裂需求,结合汶马高速公路建设,进行了应力吸收层沥青混合料设计及性能研究。以SBS改性沥青AC-10和CAM-10两种沥青混合料为研究对象,对比分析了两个级配马歇尔设计指标随油石比的变化,分析了目标空隙率控制分别为2%和4%下的混合料高低温性能及水稳定性。基于四点弯曲试验和Overlay test试验,分析了应力吸收层沥青混合料的抗疲劳性能和抗反射裂缝性能。研究结果表明,在不考虑抗车辙性能时,应力吸收层宜采用目标空隙率为2%的CAM-10沥青混合料,其抗疲劳和抗反射裂缝性能最优;在考虑抗车辙性能时,应力吸收层宜采用目标空隙率为4%的AC-10沥青混合料;在需要兼顾抗车辙性能和抗疲劳性能时,应力吸收层宜采用目标空隙率为4%的CAM-10沥青混合料。     

沥青混合料空隙率的施工控制与抗车辙性能研究

通过对沥青混合料空隙率与抗车辙性能相关关系的研究,提出控制施工现场沥青混合料成型空隙率（压实度）的重要性。根据实践经验,结合云南省的实际施工情况,提出控制好沥青混合料压实度的方法。     

Superpave改性沥青混合料的抗车辙性能试验研究

该文采用改进的车辙试验和SPT试验评价SBS、PR、RS和DUROFLEX共4种抗车辙剂对Superpave沥青混合料高温抗车辙性能的改性效果,旨在判定SPT试验区分改性剂对沥青混合料高温抗车辙性能改性效果差异的有效性。采用车辙试验10 000次荷载作用下的相对变形率(δ)评价各种改性沥青混合料的抗车辙性能。结果表明:PR改性沥青混合料的高温抗车辙性能最好,RS次之,再次是SBS和DUROFLEX改性沥青混合料。SPT试验结果表明,流变次数Fn和流变时间Ft能区分SBS、PR、RS和DUROFLEX共4种改性沥青混合料高温抗车辙性能的差异,但与相对变形率的评价结论不完全一致,SBS改性沥青混合料的Fn和Ft值都是最大,表明其具有良好的抗车辙能力;采用动态模量参数E*和E*/sinφ,不能有效地区分改性沥青混合料抗车辙性能的差异。     

排水沥青路面性能影响因素试验研究

排水沥青路面是一种排水降噪的功能型路面,其骨架空隙的结构使其具有与密级配沥青混合料不同的性能特点。现研究了排水沥青路面性能的影响因素,评价了空隙率、压实度、分块施工对-13排水沥青混合料肯塔堡飞散损失、动稳定度、扭转飞散等性能指标的影响。研究表明,空隙率偏大和压实度不足,都会降低排水沥青混合料的抗飞散和抗车辙性能,分块施工造成的冷接缝不利于排水沥青混合料的抗扭转破坏性能。因此,应加强排水沥青路面的空隙率设计和压实度控制,尽量减少施工冷接缝。     

岩沥青改性AC-20级配设计及路用性能评价

依托某高速公路岩沥青改性试验路,研究岩沥青改性AC-20混合料的级配设计,并通过室内试验对其主要路用性能进行评价。结果表明,岩沥青中改性剂有效成分为25%,岩沥青AC-20混合料的级配靠近规范级配范围的中值和下限,最佳油石比为4.15%;岩沥青改性AC-20混合料的水稳定性和抗车辙性能良好;从冻融劈裂强度和应变变化率来看,岩沥青与SBS改性的AC-20混合料均具有较好的低温性能和抗老化性能;建议采用干法拌制岩沥青,并通过合理的碾压工艺和碾压遍数提升其压实度、动稳定度。     

WK-I号抗车辙剂对沥青混合料高温性能影响研究

将WK-I号抗车辙剂,掺加到AC-20沥青混合料中,结合料分别采用普通道路石油沥青及SBS改性沥青,研究不同结合料类型时沥青混合料的综合路用性能,结果表明:添加正中牌WK-I号抗车辙剂后,无需提高沥青混合料生产及击实温度,即可大幅提高沥青混合料高温稳定性能,且添加后WK-I号抗车辙剂等量替代相应质量沥青结合料,而无需改变原混合料级配及油石比。5‰掺量时,普通沥青混合料动稳定度高达6 000次/mm以上,SBS改性沥青混合料动稳定度则超过10 000次/mm。在显著改善AC-20混合料高温性能的同时,WK-I号抗车辙剂对沥青混合料抗水损害能力也有一定程度改善,同时对提高普通沥青混合料低温性能效果明显。     

WK-Ⅰ号抗车辙剂对沥青混合料高温性能影响研究

将WK-Ⅰ号抗车辙剂,掺加到AC-20沥青混合料中,结合料分别采用普通道路石油沥青及SBS改性沥青,研究不同结合料类型时沥青混合料的综合路用性能,结果表明:添加正中牌WK-Ⅰ号抗车辙剂后,无需提高沥青混合料生产及击实温度,即可大幅提高沥青混合料高温稳定性能,且添加后WK-Ⅰ号抗车辙剂等量替代相应质量沥青结合料,而无需改变原混合料级配及油石比.5‰掺量时,普通沥青混合料动稳定度高达6 000次/mm以上,SBS改性沥青混合料动稳定度则超过10 000次/mm.在显著改善AC-20混合料高温性能的同时,WK-Ⅰ号抗车辙剂对沥青混合料抗水损害能力也有一定程度改善,同时对提高普通沥青混合料低温性能效果明显.     

掺加车辙王抗车辙剂的沥青混合料试验研究

通过室内试验,研究了掺加车辙王抗车辙剂的AC-20型沥青混合料的抗车辙性能;不同油石比、温度下掺加车辙王抗车辙剂的AC-20型沥青混合料的抗车辙性能的变化.通过对比分析,发现掺加车辙王抗车辙剂可以显著改善沥青混合料的抗车辙性能;油石比、温度对沥青混合料的动稳定度影响很大,在正常油石比的基础上适当提高油石比可以提高沥青混合料的动稳定度,高温度下沥青混合料的动稳定度显著降低.结果表明,车辙王抗车辙剂适合铺筑在交通量大、重载较多的路段.     

高温地区高速公路沥青路面早期车辙成因分析

为深入了解和分析高温地区沥青路面早期车辙形成的原因,以中国南方某高速公路为依托,通过对路面车辙及其发生层位、沥青层空隙率、层间粘结效果现场检测调查,并对沥青混合料矿料级配和油石比、动稳定性进行室内试验,综合分析各技术指标对路面早期车辙形成的影响。结果显示,沥青路面发生早期车辙的主要原因是沥青混合料抗高温性能差和结构层层间粘结效果不佳,导致路面结构整体抗车辙性能下降,在高温季节,由车辆荷载短时间作用后引起变形。     

不同参数对沥青混合料抗剪性能的影响

为评价沥青混合料抗剪性能的主要影响因素以及不同因素的交互作用对混合料抗剪性能的综合影响,对集料类型、沥青种类、油石比、设计压实功、压实度5个参数展开了研究。选取了3种集料类型(辉绿岩、玄武岩、砂岩),两种沥青类型(70~#基质沥青和SBS改性沥青)、4个油石比(OAC-0.4,OAC,OAC+0.4,OAC+0.8)、3个设计压实功水平(旋转次数为75,100,125次)、4个压实度水平(93%Gmm,94.5%Gmm,96%Gmm,97.5%Gmm)来进行室内试验,制备不同因素组合下的共54种沥青混合料类型。使用单轴贯入试验来测试沥青混合料的抗剪性能,并采用灰色关联分析方法和方差分析方法来分析试验结果。灰色关联分析结果表明:不同参数与抗剪性能之间的关联度由大到小依次为沥青种类、压实度、设计压实功、油石比和集料种类;方差分析结果表明,选取的5个参数之间存在着复杂的交互作用,集料类型、油石比和设计压实功只有在一定条件下才表现出对抗剪性能的显著影响,沥青种类和压实度则总是表现出显著影响。因此,沥青种类和压实度是影响沥青混合料抗剪性能的较主要因素,而且在分析不同参数对混合料抗剪性能的影响时,决不能忽略不同因素之间的交互作用。     

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.     

聚酯纤维对橡胶沥青混合料路用性能的影响研究

为了分析纤维对橡胶沥青混合料的路用性能影响,选用橡胶沥青混合料AC-13C级配,对纤维改性橡胶沥青混合料的水稳定性能、高温抗车辙性能、抗裂性能及去疲劳性能进行试验.试验结果表明,纤维含量的增多,使得混合料的空隙率增大,最佳油石比也不断提高;纤维存在着适宜的掺入范围,适量的纤维与橡胶相互作用能够显著提高橡胶沥青混合料的路用性能,但纤维掺量过多不利于橡胶沥青混合料路用性能的改善.     

沥青混合料高温性能的流变指标评价

为探讨油石比和空隙率对沥青混合料高温性能的影响,对AC-20改进型沥青混合料进行单轴静载蠕变试验研究。结果表明:流变时间Ft值与混合料高温稳定性有较好的相关性,Ft值越大,混合料的高温抗变形能力越好;柔量~时间半对数曲线直线部分的截距a值和斜率m值越大,混合料的高温性能越差,相关性相对较差;当空隙率大于4%时,空隙率越小,混合料高温性能越好;在最佳油石比下,混合料具有较好的高温性能。     

高速公路抗车辙沥青混合料体积设计参数研究

基于对沥青混合料抗车辙性能的研究,分析了体积指标空隙率对混合料水稳定性、高温性能,以及模量性能的影响,发现空隙率在2%~6%之间,沥青混合料的水稳定性差异不大;在一定范围内提高压实功和设计空隙率,有利于提升硬质沥青高模量混合料的抗车辙性能。同时通过室内模拟实验,发现混合料厚度减少对降温时间的影响幅度最大为90%,气温和风速的影响幅度为30%~40%,湿度条件的影响幅度为5%~10%。     

沥青混合料空隙率与抗车辙性能临界关系研究

车辙是当前沥青混凝土路面最为突出的问题之一,而空隙率是影响沥青混凝土路面性能最为显著的要素之一,沥青混合料空隙率对其抗车辙性能影响较大.首先以影响空隙率最为主要的3个因素(压实功、沥青含量,级配结构)作为基点,设计了3种不同条件下形成不同空隙率的试验方案,然后借助于车辙仪进行室内试验,并对得到的试验结果从理论上进行了可靠性分析,最终确定了每种试验方案沥青混合料空隙率与最佳抗车辙性能的临界点,这为下一步设计出最优抗车辙性能沥青混合料级配奠定了实践及理论基础.     

干湿法结合开级配沥青混合料试验性能研究

使用高黏复合改性沥青(湿法型)、70号A级沥青+高黏改性剂(干湿法Ⅰ型)和SBS改性沥青(I-D)+高黏改性剂(干湿法Ⅱ型)经拌和获得3种高黏开级配沥青混合料，为研究3种高黏沥青混合料的性能分别进行了马歇尔稳定度试验、车辙试验、谢伦堡析漏试验、肯塔堡飞散试验、浸水肯塔堡飞散试验、劈裂试验和低温弯曲试验。结果表明：SBS改性剂的加入能够使得高黏沥青混合料的马歇尔常规力学性能、高温抗车辙能力、黏附性和低温性能显著提升；干湿法结合的拌和工艺能够获得与传统湿法的高黏沥青混合料基本一致的性能，甚至在高温抗车辙和低温抗水损害性能上优于传统湿法工艺。     

CZW抗车辙剂改性沥青混合料配合比设计与性能研究

针对广东地区在高温重载条件下的沥青路面易出现车辙、推移拥包等早期损坏,尤其是长大陡坡段的路面车辙等病害,在热拌沥青混合料配合比设计方法的基础上,对比研究了CZW抗车辙剂改性沥青混合料、70号普通沥青混合料和SBS改性沥青混合料的路用性能。试验研究表明,CZW抗车辙剂沥青混合料相比70号普通沥青混合料和SBS改性沥青混合料,具有更优异的高温稳定性能,CZW抗车辙剂可大幅提高70号普通沥青混合料的高温性能。在高温重载条件下,CZW抗车辙剂改性沥青混合料的动稳定度是70号普通沥青混合料的13倍;是SBS改性沥青混合料的1.3倍。CZW抗车辙剂改性沥青混合料路用性能良好,尤其适用于高温多雨、重载交通等特殊地区,具有较好的推广应用价值。     

沥青混合料高温性能影响因素研究

以AC-16改性沥青混合料为基础,在级配、油石比、粉油比变化的条件下,分别对混合料进行车辙试验。试验结果表明,对于沥青混合料的高温稳定性,4.75 mm通过率、油石比、粉油比均存在一最佳值。在油石比因素分析中引入GTM参数与动稳定度和车辙变形速率建立关系,确认GTM方法是一种抗车辙的设计方法。通过对加入水泥、消石灰等外掺剂后的沥青胶泥性质研究,认为加入消石灰替代部分矿粉可明显改善混合料的高温稳定性和水稳定性。进一步的车辙成因分析表明,沥青混合料的设计和施工对沥青混凝土路面的抗车辙性能均较重要。研究结论对道路工作人员进行沥青混合料配合比设计和施工控制有一定参考价值。