移动荷载作用下热再生沥青路面响应分析

为分析不同RAP掺量下热再生沥青混合料最佳沥青用量及RAP掺量对混合料强度的影响,利用马歇尔室内试验确定最佳沥青用量,并通过15℃和20℃下单轴压缩试验,分析热再生沥青混合料力学性能;利用3D-MOVE Analysis有限层软件分析移动非均布荷载作用下的再生沥青路面力学响应及RAP掺量对力学响应的影响。研究结果表明:RAP掺量增加,沥青混合料抗压性能有所提高;移动非均布荷载作用下,热再生沥青路面面层动力响应具有拉压应变交替变化现象及应变集中现象,易造成疲劳开裂;前后轮作用在计算点位时动力响应峰值相近,但基层及其下各层存在残余应变的影响;RAP掺量增加结构层内弯拉应变及竖向压应变有所减小,但沥青再生层层底剪应力有所增加。     

钢桥面铺装浇注式沥青混合料性能研究

为研究钢桥面铺装浇注式沥青混合料的性能,对胶结料天然沥青的高温和老化微观机理进行研究,根据马歇尔、硬度、刘埃尔流动度试验确定GMA10浇注式沥青混合料的级配,通过汉堡车辙、弯曲小梁、浸水马歇尔、冻融劈裂、飞散试验以及冲击韧性试验分别对GMA10浇注式沥青混合料的高温、低温、抗水损害及疲劳性能进行评价。研究结果表明:天然沥青可提高改性沥青的高温和老化性能,GMA10浇注式沥青混合料的最佳油石比为11.1%;GMA10浇注式沥青混合料的高温抗车辙性能较差,但组合结构(3.8 cm SMA13+3 cm GMA10)具有较好的高温抗车辙性能;GMA10浇注式沥青混合料的抗水损害性能和低温抗裂性能优于普通热拌沥青混合料,疲劳性能随拌和时间的延长而降低,随拌和温度的提高先提升后减弱;GMA10浇注式沥青最佳拌和温度为210~230℃,最佳拌和温度为120~180 min。     

不同抗车辙剂对沥青混合料高温性能影响研究

为分析不同因素对掺加抗车辙剂的沥青混合料高温性能的影响及显著程度,试验选取3种成分各异的抗车辙剂,通过室内马歇尔试验、国产车辙试验及汉堡车辙试验,并采用正交试验方法,探讨抗车辙剂种类、掺量及混合料级配等因素对沥青混合料高温性能的影响规律及显著性水平。研究结果表明:不同因素对混合料高温性能的影响强弱差异明显,具体为:抗车辙剂种类抗车辙剂掺量级配类型,且试验方法影响不同因素的显著性水平;抗车辙剂PR对混合料高温性能的改善效果最佳,其次为抗车辙剂RA,抗车辙剂Duroflex的效果相对较差。随着抗车辙剂掺量的增加,混合料高温性能的改善程度逐渐减弱。其混合料高温性能影响各因素水平组合较好方案为"PR抗车辙剂+0.45%车辙剂掺量+AC-16型矿料级配"。研究成果为抗车辙剂的选择、合理掺量确定以及混合料高温性能的优化提供参考指导。     

有机化蒙脱土改性生物沥青的流变性能研究

为探究生物油改性效果及改善生物沥青的性能表现,采用生物油和有机化蒙脱土为原料,分别制备生物沥青和有机化蒙脱土改性生物沥青,利用流变性能试验、布氏黏度试验和多应力蠕变性能试验,揭示生物油和有机化蒙脱土对沥青的改性机理。研究结果表明:生物油与石油沥青具有良好的相容性,生物油改性后生物沥青的高温抗永久变形能力和低温抗裂性能较好,黏度稍有提高;有机化蒙脱土可形成独特的片层结构吸收沥青组分,沥青中重组分含量增加,掺加有机化蒙脱土后,改性生物沥青高温抗永久变形能力进一步改善,黏度提升效果显著,达基质沥青的2倍以上,但低温性能受到影响。     

级配和水泥掺量对泡沫沥青冷再生混合料路用性能的影响

为评价级配和水泥掺量的影响,分别采用无侧限抗压强度试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、车辙试验和小梁弯曲试验对不同类型泡沫沥青冷再生混合料的力学性能、水稳定性、高温稳定性和低温抗裂性进行测试。研究结果表明:在再生料中掺加新集料可以降低2.3%~3.3%的空隙率。通过同时掺加新粗、细集料和矿粉来进行再生料级配优化可以获得最优的力学性能和高温稳定性,但是其水稳定性和低温抗裂性不如仅掺加新细集料和矿粉的情况。虽然再生料路用性能随着水泥掺量的增加而不断提高,但是考虑到潜在的收缩开裂问题,建议在控制水泥掺量的前提下通过优化级配来改善泡沫沥青冷再生混合料的路用性能。级配和水泥掺量对于不同的路用性能的影响显著性有所差异。级配对高温稳定性的影响更加显著,而水泥剂量对水稳定性的影响更加显著。     

导电沥青混凝土路用性能影响因素的灰关联分析

基于不同石墨掺量及油石比的沥青混合料马歇尔试验及高温稳定试验数据,利用灰关联分析法分析石墨掺量、油石比、击实密度、空隙率、矿料间隙率、饱和度对沥青混合料路用性能的影响程度,得到各相关因素对沥青混合料路用性能影响程度的排序结果。研究结果表明:对于沥青混合料的马歇尔稳定度、流值及动稳定度,石墨掺量均不是其主要的影响因素。对马歇尔稳定度而言,沥青混合料的击实密度和矿料间隙率是其主要影响因素,其关联度远远大于石墨掺量;对导电沥青混合料流值而言,油石比和沥青饱和度是其主要影响因素,且各关联度相差不大;对导电沥青混合料高温性能而言,石墨掺量对动稳定度的影响程度也远低于其余5项。     

抗紫外老化剂对沥青性能的影响

为解决南方湿热地区沥青路面受紫外光老化影响问题，利用紫外老化环境箱和动态剪切流变仪研究老化时间和受阻胺类抗紫外老化卉l】（GW一944）对沥青高温动态力学性能、低温和疲劳性能的影响。试验结果表明：强紫外光降低了沥青疲劳性能和低温性能，改善了抗车辙性能，且随老化时间延长而加剧；受阻胺类抗紫外老化剂（GW-944）能较好地对SBS改性沥青进行抗老化性能改善，且对其性能改善存在合适的掺量范围，适宜掺量为0．5％，而对基质沥青性能改善并不适用。研究成果为沥青路面有效防治紫外光老化提供了技术依据。     

玄武岩纤维增强沥青胶浆试验与性能研究

沥青胶浆作为沥青混合料的重要组成部分,对沥青混合料的性能有非常重要的影响。根据SHRP研究结果,沥青与矿粉对于高温车辙的贡献率为29%,对疲劳的贡献率为52%,对温度裂缝的贡献率为87%。在混合料中,沥青吸附在填料表面形成薄膜并和填料一起组成沥青胶浆后,既对其它的粗细集料产生粘附作用,又起到填充粗细集料孔隙的作用,对沥青混合料强度的形成有着重要的影响。玄武岩纤维改性沥青胶浆是在沥青胶浆中掺入合适用量的玄武岩纤维,通过对纤维沥青胶浆的高温、低温和疲劳性能研究,深入了解玄武岩纤维及其掺量对沥青胶浆性能的影响。     

预拌-增强型复合结合料性能评价

采用SEM和荧光显微镜分析天然沥青对软质沥青的改性机理和复合效果,用正交试验确定复合结合料的制备工艺,通过室内试验分析不同类型天然沥青和剂量对复合沥青结合料的高温、低温和抗老化性能的影响。研究结果表明:天然沥青通过吸收软质沥青的轻质组分,形成微观多相、宏观均匀的稳定的分布体系;通过预拌-增强技术的复合沥青结合料的感温性能、高温性能和老化性能得以提高,但低温性能有所降低;综合考虑性能,建议TLA天然湖沥青、布敦沥青适宜掺量为25%,青川沥青和阿尔巴尼亚沥青适宜掺量为8%。     

干法胶粉大粒径沥青混合料性能与碳排评价

为提升大粒径透水性沥青混合料(LSPM)的路用性能,采用干法工艺制备胶粉大粒径沥青混合料。首先,提出了干法胶粉沥青膜有效厚度计算方法,并借助析漏与飞散试验,以LSPM-25为研究对象,给出其最佳沥青用量;其次,借助车辙和渗透性试验,对比评价胶粉掺量对沥青混合料性能的影响;最后,借助汉堡轮辙和动态模量试验,分析胶结料类型(SBS、MAC及胶粉)对LSPM-25混合料的影响特征,并对不同类型混合料的节能减排进行量化分析。结果表明：干法胶粉LSPM-25的最佳沥青用量为3.4%、胶粉最佳掺量为20%;路用性能测试结果显示胶粉-LSPM25与SBS-LSPM25沥青混合料的高温抗车辙性能和水稳定性接近,均优于MAC-LSPM25沥青混合料,然而,MAC-LSPM25与胶粉-LSPM25的动态模量整体均要高于SBS-LSPM25;在延长荷载作用时间或升温过程中,相同级配下,SBS胶结料变软或粘性降低的节点出现较早。另外,相较于SBS-LSPM25及MAC-LSPM25沥青混合料,干法胶粉-LSPM25表现出优异的节能减排效果,以1 km高速公路计算为例,MAC-LSPM25碳排放量约为干法胶粉的...     

高海拔寒冷地区抗剥落剂的应用探索

研究目的:为在青海高海拔寒冷地区路面施工中采用当地丰富的酸性石料,并使酸性石料与沥青具有较好的粘附性,需对加入抗剥落剂的类型和与沥青的重量比进行优选和试验,确定采用何种类型的抗剥落剂和抗剥落剂的最优掺量比,使酸性石料与沥青的粘附性达到规定的要求. 研究结论:通过对抗剥落剂类型的优选试验和掺量比等试验验证,选择A和B类抗剥落剂,掺量为0.4%时,能使酸性石料与沥青的粘附性达到最佳效果,并能极大地改善沥青混凝土的抗水破坏能力和高温时的稳定性,且经济效益可观,经试验路段检测验证,路面各方面性能指标均达到规范要求,值得推广.     

砖混再生细骨料再生砂浆性能及工程应用

为研究砖混再生细骨料基本性能及其对砂浆工作性能、力学性能和应用性能的影响,制备砖混再生细骨料掺量不同的再生砂浆,进行砂浆流动性、力学强度、保水性以及稠度试验,并结合试验结果进行了工程应用.研究结果表明,砖混再生细骨料的密度低于标准砂、而空隙率、压碎指标、坚固性指标和需水量比均大于标准砂.砖混再生细骨料的掺入降低了砂浆流动性和抗压抗折强度,相比标准砂浆,当掺量为100％时,采用不同工地取样的砖混再生细骨料B和C制备的再生砂浆抗压强度分别降低22.1％和35.0％,抗折强度分别降低29.0％和15.2％,再生砂浆的强度并不随掺量的增加而一直降低.保持砂浆稠度基本不变,随砖混再生细骨料掺量增加,砂浆需水量增加,保水性增大,但强度并未降低.工程实践表明:砖混再生细骨料制备的水泥粉煤灰内墙抹灰砂浆可以满足相关规范中抹灰砂浆的技术要求.     

可再分散沥青粉末改性水泥砂浆性能试验研究

研究了可再分散沥青粉末掺量对水泥砂浆的强度、吸水率、收缩性能以及孔结构的影响。试验结果表明:当沥青粉末掺量不超过水泥砂浆胶凝材料总量的30%时,随着沥青粉末掺量的增加,砂浆的抗压强度、抗折强度、弹性模量均降低,砂浆的折压比增大,韧性提高,收缩率减小;沥青粉末的掺入改变了砂浆的孔结构,随着沥青粉末掺量的增加,砂浆的总孔隙率增加;由于沥青的憎水作用,掺沥青粉末砂浆的吸水率比不掺沥青粉末砂浆的吸水率低。     

无砟轨道路基聚氨酯碎石联结层力学性质研究

以高速铁路无砟轨道基床聚氨酯胶凝级配碎石联结层为研究对象,针对致密性聚氨酯级配碎石混合料的级配、强度、回弹模量开展试验研究。结果表明:聚氨酯级配碎石的毛体积密度随聚氨酯掺量的增加先增加后减少,而其孔隙率随着聚氨酯的掺量增加逐渐减少,当聚氨酯掺量为8%时,聚氨酯胶凝级配碎石能够达到不透水孔隙率1%～3%的控制指标;另外,随着聚氨酯胶水掺量的增加,混合料的强度和回弹模量得到提高,当达到8%的胶水掺量时,混合料强度和回弹模量趋于稳定,随着温度的增加,混合料的强度和回弹模量下降,且在不同的温度区间敏感度不同,但是远大于同等温度下的沥青混凝土强度;浸水48 h后,混合料强度下降,当掺量达到8%时,强度和回弹模量基本不变,且在不同温度区间下降趋势不同,抗压强度在低温(-30～0℃)和高温(60～80℃)变化幅度较小,而回弹模量在常温下(0～60℃)变化较小。     

水泥稳定再生骨料基层混合料抗冲刷性能研究

分析了现有的抗冲刷试验装置和道路基层材料产生冲刷的动力源,研发出新的抗冲刷试验装置;采用正交试验设计方法研究了各因素对冲刷量的影响规律,并确定了与装置配套的工作参数;在此基础上,研究了不同再生骨料掺量、不同水泥剂量、不同冲刷次数下水泥稳定再生骨料基层混合料的抗冲刷性能。试验结果表明:配合比为再生骨料与砂质量分数之比75%∶25%的抗冲刷性能最好,而再生骨料、细石、砂质量分数比80%∶10%∶10%的抗冲刷性能最差;增加适当的水泥剂量能改善水泥稳定再生骨料抗冲刷性能。     

湖沥青加SBS沥青混合料在道路维修中的应用

掺加湖沥青的SBS改性沥青具有良好的高温稳定性和低温延性.本文结合首都机场高速公路大修工程中,湖沥青(TLA)加SBS改性沥青混合料在道路上面层应用的实际情况,从材料的选用、混合料配合比设计、施工工艺等方面,探讨了保证路面施工质量的关键控制技术.     

水泥稳定再生骨料基层混合料配合比设计

通过选取采用普通硅酸盐水泥剂量为4％、5％时,再生骨料掺量为30—100％时,配制水泥稳定再生骨料混合料,对混合料进行击实试验、强度试验及收缩性能试验,对影响水泥稳定再生骨料基层混合料性质的有关因素和各项性能变化规律进行分析和总结,提出既能满足基层路用性能,又能降低造价,使再生骨料用量最大化的混合料配合比设计方法。公路底基层或基层混合料的强度要求低,对天然骨料的需求量大,将再生骨料部分或全部代替天然骨料作为水泥稳定再生骨料混合料应用于公路底基层或基层是废弃混凝土应用的主要领域。本文将路面改造获得的大量废弃混凝土作为高等级公路的基层材料,在优化集料级配的基础上,通过选取采用不同水泥剂量和再生骨料掺量配制的水泥稳定再生骨料混合料,对影响水泥稳定再生骨料基层混合料性质的各项性能变化规律进行分析和总结,优化混合料配合比,为水泥稳定再生骨料基层混合料的优化配制技术提供了理论指导,也为废弃混凝土再生骨料技术向实用化、推广应用方向发展提供技术支持和保障。     

有砟轨道沥青级配碎石基床复合改性沥青性能研究

沥青级配碎石基床可作为防水层和结构强化层应用于高速铁路有砟轨道中,但常用的SBS改性沥青无法满足其使用要求。本文通过室内老化试验、动态剪切流变(DSR)试验、多重应力蠕变恢复(MSCR)试验、弯曲梁流变(BBR)试验、线性振幅扫描(LAS)试验、傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析等试验与分析手段,对不同增强剂掺量的复合改性沥青性能进行研究。结果表明:添加增强剂后复合改性沥青的高温抗变形、中温抗开裂以及抗老化性能均有明显改善,且随增强剂掺量的增加改善效果越来越好,但低温抗开裂性能基本没有受影响。根据沥青级配碎石基床的使用要求,推荐采用SBS+8%增强剂的复合改性沥青方案。     

改性沥青SMA路面施工工艺及质量控制措施

SMA沥青路面具有高温抗车辙、低温抗裂、抗水损害、抗老化和抗滑等特点,目前被广泛使用。通过合肥市长江西路高架桥桥面SMA沥青的施工实践,对改性沥青SMA路面的施工工艺及质量控制应注意的一些问题进行了说明。     

高速公路中面层泡沫沥青混合料路用性能试验研究

研究了高速公路中面层温拌泡沫沥青混合料的各项路用性能。以AC-20C连续型密级配为基础,采用相同油石比与SBS改性沥青的条件下,通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、冻融循环试验、车辙试验,并结合现场钻芯法路面压实度检测,分别对温拌泡沫沥青混合料与热拌改性沥青混合料进行水稳定性、耐久性、高温稳定性及路面压实度的对比试验研究。结果表明:与常规热拌混合料相比,温拌泡沫沥青混合料能将平均生产温度降低20～30℃,其水稳定性与耐久性略低,高温稳定性较高,施工路面压实度两者基本一致,以上性能均满足技术规范要求。