MFL融冰技术在沥青路面中的应用分析

为有效评价MFL融冰沥青混合料的路用性能,文章以河北省大庆至广州高速公路深圳至大名(冀豫界)段BM-3合同段项目为工程依托,通过采用车辙试验、冻融劈裂试验、饱和浸水马歇尔试验和低温弯曲试验评价了MFL掺加用量等因素对沥青混合料路用性能的影响。结果表明:MFL材料能够降低沥青混合料动稳定度指标、残留稳定度指标、冻融劈裂强度比指标和最大弯拉应变指标,且随掺量增加,劣化程度愈显著,其中掺量在6%~8%时,对路用性能劣化程度更为显著,但MFL融冰沥青混合料各项性能指标均满足规范要求,建议实体工程应用需要采取相应措施改善其路用性能,推荐用量宜控制在5%~6%。     

高RAP掺量SMC常温改性再生沥青混合料性能研究

为探究高RAP掺量SMC常温改性再生沥青混合料路用性能优劣,文章取定RAP掺量为60%,确定60%RAP掺量的高RAP掺量SMC常温改性再生沥青混合料油石比,采用车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和低温弯曲试验对混合料的高温性能、水稳定性和低温性能进行评价。结果表明:60%RAP掺量下SMC常温改性沥青混合料动稳定度为规范要求限值的近2.3倍,残留稳定度和冻融劈裂强度比略高于规范要求限值,破坏弯拉应变为规范要求限值的1.5倍以上。由此可见,SMC常温改性剂在降低混合料生产拌和温度的同时还具备再生剂效果,掺入SMC常温改性剂后的再生沥青混合料中RAP掺量可提高至60%。     

橡胶沥青混合料路用性能评价

为了评价橡胶沥青混合料的路用性能,对橡胶沥青AR-AC13、改性沥青SMA-13及改性沥青混合料AC-13分别进行了车辙试验、低温小梁弯曲试验、冻融劈裂试验及四点弯曲疲劳试验,通过动稳定度、弯拉应变、劈裂强度比及疲劳寿命等指标对比评价它们的高低温、水稳定及疲劳性能。     

纳米复合ZnO改性沥青混合料路用性能分析

为分析纳米ZnO材料在改性沥青方面的应用效果,验证其沥青混合料的综合路用性能,文章通过制定相应的纳米ZnO改性沥青、纳米复合ZnO/SBS改性沥青的试验方案,利用车辙试验、SPT简单剪切试验、小梁弯曲试验和冻融劈裂试验等分析四种不同类型沥青混合料的路用性能。结果显示:纳米ZnO材料显著改善了70~#基质沥青的高温抗车辙性能、低温抗裂性能和水稳定性能,其中采用复合ZnO/SBS改性的沥青混合料综合路用性能最佳,远超出规范要求标准;纳米复合ZnO改性沥青混合料与70~#基质沥青相比动稳定度和动态模量值分别提高了约114.1%和233%,最大破坏弯曲应变和残留稳定度分别提高了35.7%和14.5%。汇总可知,采用纳米ZnO改性方法能够有效解决目前沥青路面所面临的早期病害问题,为沥青混合料改性技术的应用提供技术支持,对延长路面使用寿命具有重要意义。     

硅藻精土改性沥青混合料抗水侵蚀性能研究

文章通过将硅藻土提纯得到硅藻精土并按不同比例掺入到沥青中,进行沥青混合料马歇尔试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验以及浸水车辙试验研究。试验结果表明:通过马歇尔试验得出,当硅藻精土的掺配比为13%时,沥青混合料各项指标达到最优效果;硅藻精土掺量为13%时,浸水马歇尔残留稳定度达到的峰值是基质沥青混合料浸水马歇尔残留稳定度的1.05倍,说明加入硅藻精土后可以有效提高混合料的力学特性;在冻融劈裂试验中,硅藻精土改性沥青混合料的劈裂强度较70~#沥青混合料的劈裂强度明显增强,其中掺入13%硅藻精土改性沥青混合料的劈裂强度较70~#沥青混合料的劈裂强度提高了近6.5%;在浸水车辙试验中,掺入硅藻精土的沥青混合料变形量均比基质沥青混合料小,动稳定度均比基质沥青大,说明加入硅藻精土改性剂后可以有效提高混合料的抗变形能力。综合得出13%掺量的硅藻精土改性沥青混合料的抗水侵蚀性能效果最佳。     

秸秆纤维改性沥青混合料的试验及应用研究

文章对比木质素纤维改性效果,制备玉米秸秆纤维并对其在沥青混合料中的改性效果及相关性能进行了研究,同时铺筑试验路段对玉米秸秆纤维改性沥青混合料的实际应用效果进行了评价。室内试验表明:普通沥青混合料在掺入0.3%玉米秸秆纤维后,其动稳定度提高了30.8%,低温破坏应变提高了20.3%,冻融劈裂强度比与残留稳定度分别提高了4.1%、4.5%,路用性能优异;相比于木质素纤维改性沥青混合料,普通沥青混合料在掺入0.3%玉米秸秆纤维后,其高温稳定性优于前者,低温抗裂性与水稳定性能与前者相当。工程应用实例表明:采用玉米秸秆纤维进行沥青路面上面层铺筑的试验路段,在通车三年内路面平整度高,无车辙病害及明显裂缝产生,实际使用性能优异,可对其进行推广应用。     

乳化沥青冷再生混合料路用性能试验分析

文章阐述了乳化沥青冷再生混合料原材料的性能特点和参数指标,介绍了混合料的级配设计方案,并通过室内试验分析了厂拌RAP冷再生混合料的路用性能。试验结果表明:随着RAP使用量的增加,抗压回弹模量和抗压强度、劈裂抗拉强度和破坏劲度模块、弯拉应变和弯拉强度等都呈下降的规律,但是随着RAP用量的增加,动稳定度却随之缩减,且渗水系数也随着RAP的缩减而呈现二次多项式增加;TSR随着RAP用量的增加而处于稳定的状态中,即冻融劈裂强度比在此环境内必为定值,然而却远远低于规范的技术标准;在同一温度下,劈裂抗拉强度和抗压回弹模量之间呈幂函数的关系变化式,最终需要根据材料的抗压回弹模量和劈裂抗拉强度将乳化沥青冷再生材料区分为主要的四类。     

级配类型对橡胶改性沥青混合料路用性能的影响分析

文章采用高温车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验,对不同级配的橡胶改性沥青混合料性能进行分析。结果显示:不同级配的马歇尔参数存在显著差异,随级配中粗集料含量的增加,矿料间隙率、空隙率指标呈增加趋势,沥青饱和度、稳定度指标呈下降趋势;对于橡胶改性沥青混合料而言,AR-AC13的各项路用性能最差,S级配的抗车辙能力最佳,AC-13C和S级配的残留稳定度最佳;当胶粉用量增加到20%时,能够显著改善沥青混合料的路用性能,且对AR-AC13的低温抗裂性能和水稳定性能改善效果最显著,对高温性能改善效果一般。     

纤维对橡胶沥青混合料路用性能的影响研究

为了了解纤维对橡胶沥青混合料路用性能的影响,通过试验研究了纤维掺量对橡胶沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性的影响。试验结果表明:随着纤维掺量的增多,橡胶沥青混合料的动稳定度表现出先增大后减小的变化趋势;当纤维掺量为0.15%时,动稳定度最大,高温稳定性最好;当纤维掺量小于0.15%时,增大纤维掺量会使弯曲劲度模量和弯曲极限应变大幅增大,沥青混合料的低温抗裂性得到明显改善;而当纤维掺量大于0.15%时,再增大纤维掺量反而会使低温抗裂性变差;冻融劈裂强度比和残留稳定度随纤维掺量的变化较小,但当纤维掺量超过0.3%时,增大纤维掺量会使沥青混合料的水稳定性大幅降低。综合考虑,橡胶沥青混合料中纤维的最佳掺量为0.15%。     

用弯曲试验评价沥青混合料的低温抗裂性能

在MTS810材料试验系统上进行了-10℃下的沥青混合料的低温弯曲试验,通过对大量试验结果的分析和总结,以抗弯拉强度和最大弯拉应变为指标来评价沥青混合料的低温抗裂性能。     

基于冻融循环理论的沥青混合料抗裂性能研究

层底抗拉强度和层底抗拉应变(弯拉强度)是评价沥青路面结构抗裂性好坏的主要指标之一。本文基于冻融循环理论,利用自行设计的冻融循环试验,对掺有不同含量外加剂SBS(0%、4%、5%、6%)的AC-16、SMA-16的沥青混合料,分别在冻融循环次数为0次、6次、12次、18次的条件下进行进行试验。结果表明:级配类型为AC-16、SMA-16的两种沥青混合料抗拉强度和抗拉应变均随着冻融循环次数的增加而减小;在任意冻融循环条件下,当SBS含量为5%时,两种级配的沥青混合料,层底抗拉强度均有明显的提高,且AC-16沥青混合料抗裂性要好于SMA-16沥青混合料。     

高弹粗糙型橡胶颗粒沥青混合料技术研究

为了解决冬季高速公路路面冰凌所产生的严重危害,文章研究了高弹粗糙型橡胶颗粒沥青混合料(HRRAM)的级配组成及拌合、成型工艺,并通过车辙试验、低温弯曲应变试验和冻融劈裂试验等分析了HRRAM的高低温性能和水稳定性能等路用性能,还通过室内HRRAM冰凌模拟试验来评价HRRAM的除冰效果。试验结果显示:HRRAM的动稳定度、低温弯曲应变、残留稳定度和冻融劈裂强度分别为3 624次/mm、3 648με、85%和80%;在冰层厚度4mm,-2℃下HRRAM试件表层冰凌有效破损率为38.6%。这些结果表明HRRAM具有良好的路用性能和除冰凌效果。     

温拌再生沥青混合料RAP掺量方法及性能研究

文章根据AC-13、AC-20的材料组成,选用合理的RAP掺配方案和掺配方法进行试件成型,并通过冻融劈裂强度、应变能密度和车辙试验,研究不同RAP掺量下温拌再生沥青混合料的水稳定性、低温性能和高温稳定性。结果表明:温拌再生沥青混合料的冻融破裂强度比大于热再生沥青混合料,随着RAP掺量增加,温拌再生沥青混合料的水稳定性先增后降,RAP掺量为40%时冻融破裂强度比达到最大值;温拌再生沥青混合料的低温性能与普通沥青混合料大体处于同一水平;随着RAP掺量增加,温拌再生沥青混合料的高温稳定性能得到提高。     

花岗岩的沥青混合料路用性能研究

为了研究花岗岩沥青混合料的水稳定性能,文章采用粗、细花岗岩集料进行了混合料配合比设计,以添加4‰抗剥落剂、4‰抗剥落剂与2%水泥综合使用两种方式改善花岗岩粘附性,并采用浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、浸水汉堡车辙试验对花岗岩沥青混合料水稳定性进行了评价。试验结果表明:对于粗细集料均采用花岗岩时仅通过添加抗剥落剂难以满足混合料的水稳定性要求;在此基础上采用2%水泥替代矿粉后冻融劈裂残留强度比提升32.3%,显著提高水稳定性,且花岗岩沥青混合料的高温车辙变形降低14.8%,有效地改善了其高温稳定性。     

玻璃纤维沥青混合料路用性能研究

为研究玻璃纤维对沥青混合料路用性能的影响,文章介绍了路用玻璃纤维的原料选择和表面改性工艺,并通过车辙试验、小梁低温弯曲试验、冻融劈裂试验,研究不同掺量下玻璃纤维对混合料高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性的影响规律。结果表明:掺加玻璃纤维可以有效改善混合料的高温稳定性,但是随着掺量增加,改善作用存在上限;掺加玻璃纤维可以提高沥青混合料在低温时的弹性和抗变形能力,但是对弯拉强度没有帮助;玻璃纤维掺量为0.2%时能够显著提升混合料的劈裂强度和水稳定性,但是掺量过多会导致混合料水稳定性显著下降。     

外掺料对乳化沥青冷再生混合料性能的影响分析

文章为研究乳化沥青冷再生混合料的路用性能,掌握水泥、RAP料等对其影响规律,利用重型击实方法成型乳化沥青冷再生混合料,分析水泥用量、RAP用量的变化对乳化沥青冷再生混合料的干湿劈裂强度比、稳定度、残留稳定度、抗压回弹模量及粘聚力等指标的影响。试验结果显示:随着水泥用量的增加,干湿劈裂强度比和残留稳定度值呈先增加后下降的趋势,二者存在最佳用量范围,而稳定度值呈增加趋势;随着RAP用量的增加,劈裂强度指标、抗压回弹模量指标和粘聚力指标均呈下降趋势,稳定度指标呈先下降后增加的趋势。综合分析可知,通过掺加适量的水泥能够改善乳化沥青冷再生混合料的路用性能,而RAP料的最大用量需要依据相关试验进行优化确定。     

温拌再生沥青混合料路用性能研究

温拌再生沥青混合料是由热再生技术与冷再生技术发展而来的新型路面材料,文章通过冻融劈裂试验、低温弯曲试验和车辙试验对不同质量分数(0、10%、20%、30%、40%、50%)的RAP温拌再生沥青混合料的水稳定性能、低温抗裂性能及高温稳定性能进行研究。结果表明,随着RAP掺量的增加,温拌再生沥青混合料的冻融劈裂强度比先增大后减小,并在RAP质量分数为30%时达到最大;RAP质量分数为30%时,温拌再生沥青混合料的低温稳定性最好;随着RAP质量分数的增加,再生沥青混合料的高温稳定性能逐渐变好,当RAP质量分数这超过30%时,所添加的新沥青减少,其很难与废旧沥青更好地渗透互溶,使集料间的骨架结构密实程度变差,高温性能降低,因此初步建议路用温拌再生沥青中RAP材料的质量分数不宜超过30%.     

温拌改性沥青材料的室内试验分析

为评价不同温拌改性沥青材料对沥青及沥青混合料性能的影响,文章对掺加温拌改性沥青材料Sasobit和材料A后的沥青胶结料进行了针入度、软化点、粘度试验,并对分别掺加了这两种材料的改性沥青混合料和基质沥青混合料进行了车辙试验、弯曲蠕变试验及冻融劈裂试验。试验结果表明：与基质沥青相比,改性沥青胶结料的针入度、粘度降低,软化点提高,且Sasobit的改性效果更好;与基质沥青混合料相比,改性沥青混合料的高温性能有较大改善,且不降低混合料的低温抗裂性及路用水稳定性。     

大粒径ATB水稳定性评价方法研究

沥青稳定碎石基层在我国沥青路面中的应用越来越广泛,其路用性能的优劣对路面使用寿命影响很大。文章通过浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验,对不同级配大粒径沥青稳定碎石混合料的水稳定性进行了对比试验研究。与浸水马歇尔试验相比,冻融劈裂试验更能体现不同级配混合料水稳定性的差异,并能较好地模拟混合料水损坏过程,是评价大粒径沥青稳定碎石混合料水稳定性的优选方法。     

温拌再生沥青混合料水稳性研究

温拌再生沥青混合料是一种新型的节能环保路用材料,但其水稳性能不良严重影响其推广与应用。文章采用转移率试验、红外光谱试验分析活化剂对混合料新旧沥青界面的宏观作用效果及其微观作用机理;同时通过冻融劈裂试验研究活化剂对温拌再生沥青混合料水稳性的影响。研究结果表明:与未添加活化剂相比,添加0.1%活化剂的RAP旧沥青转移率由19.73%提高至48.33%;红外光谱分析表明活化剂与旧沥青发生了加成缩合等化学反应;与普通温拌再生沥青混合料相比,添加0.1%活化剂的温拌再生沥青混合料冻融劈裂强度比明显增大,TSR值由59.55%上升至89.75%,进一步表明活化剂对温拌再生沥青混合料水稳性有明显的改善作用。