改性沥青混合料抗车辙性能研究

针对普通沥青混合料高温稳定性差的特点,分别对硅藻土改性沥青混合料、湖沥青改性沥青混合料、岩沥青改性沥青混合料及普通沥青混合料进行车辙试验,对比分析各改性沥青混合料相对普通沥青混合料动稳定度变化规律。研究表明：硅藻土改性沥青混合料、湖沥青改性沥青混合料及岩沥青改性沥青混合料相对普通的沥青混合料抗车辙性能大幅度提高,建议在经济条件允许的情况下,尽可能的在长大纵坡沥青路面面层采用这几种改性沥青混合料。     

抗车辙沥青混合料技术经济评价

为选择满足沥青路面抗车辙要求的沥青混合料,采用高模量剂、抗车辙剂、30^#沥青和70^#沥青设计AC-25沥青混合料,通过高温稳定性、低温抗裂性能与水稳定性试验进行技术性能评价,通过混合料材料组成进行经济性评价。结果表明,高模量剂、抗车辙剂沥青混合料与30^#沥青混合料均具有良好的抗车辙能力;抗车辙剂沥青混合料的低温抗裂性能优于高模量剂沥青混合料;抗车辙剂、高模量剂沥青混合料的水稳定性优于30^#、70^#沥青混合料;30^#沥青混合料的材料成本低于高模量剂、抗车辙剂沥青混合料;抗车辙剂沥青混合料的综合性能最好。     

温拌沥青在库车至阿克苏高速公路中的应用

温拌沥青混合料是一类拌和温度介于热拌沥青混合料（150~180℃）和冷拌（10~40℃）沥青混合料之间,其性能达到（或接近）热拌沥青混合料的新型沥青混合料。本项目温拌沥青混合料设计就是在沥青混合料中掺加了温拌剂在降低的温度下拌合施工替代普通热拌沥青进行混合料拌合施工。相比热拌沥青混合料,温拌沥青混合料具有环保、节能、延长沥青路面使用寿命、性能优良、不需添加大型设备、利于低温施工的特点。     

沥青混合料热膨胀系数的测量方法及影响因素确定

为了有效且准确地测定沥青混合料的热膨胀系数(CTE),为沥青混合料的优化设计提供依据。利用线性可变差动传感器(LVDT)设计了一种测量沥青混合料CTE的仪器,在验证了该仪器测量可靠性的基础上,通过CTE测量仪测定了不同影响因素(沥青等级、沥青含量、再生材料、压实效果、老化、集料的CTE和集料粒径)下沥青混合料的CTE和玻璃转化温度(Tg),并评价了这些影响因素对沥青混合料CTE与Tg的影响程度。结果表明:沥青等级与集料CTE及粒径均对沥青混合料的CTE有显著影响;提高沥青含量或添加聚合物可提高沥青混合料的CTE;沥青混合料经长期老化后CTE降低,当温度低于-20℃时,即使掺入再生材料沥青混合料的CTE也有所降低。空隙率对沥青混合料的CTE无明显影响,但随其增大沥青混合料的Tg显著降低。沥青混合料经过老化或掺入再生材料均使沥青混合料的Tg增大,添加聚合物反而使沥青混合料的Tg降低。     

沥青混合料剪切强度与影响因素分析

本文通过采用同轴剪切试验评价沥青混合料的抗剪切性能，分析沥青混合料级配类型、沥青种类以及温度对剪切强度、剪切破坏模量的影响规律。结果表明，级配类型、沥青种类、温度均对沥青混合料剪切强度有显著影响，改性沥青混合料剪切强度大于基质沥青混合料剪切强度，中粒式沥青混合料剪切强度大于细粒式沥青混合料剪切强度，剪切强度与剪切破坏模量之间存在显著的线性相关性。     

不同新沥青混合料掺配比例现场热再生沥青混合料路用性能分析

为研究现场热再生沥青混合料新沥青混合料的掺配比例,对比分析了0%、5%、15%和25%新沥青混合料掺量下再生沥青混合料的路用性能。试验结果表明,随着新沥青混合料掺量的增加,再生沥青混合料的高温性能逐渐下降;低温性能在新沥青混合料加入5%时大幅上升,然后随着掺量的增加,再生沥青混合料的低温性能改变不明显。冻融劈裂强度比随着新沥青混合料掺配比例增加而增大,浸水马歇尔残留稳定度和新沥青混合料掺量的关联性较小。以5%新沥青混合料掺量在广惠高速公路进行了试验段摊铺,并取得了良好效果。     

乳化沥青和泡沫沥青冷再生混合料性能研究

为了检验沥青稳定类冷再生混合料性能,回答乳化沥青与泡沫沥青孰优孰劣的争论,采用劈裂试验、车辙试验对泡沫沥青和乳化沥青冷再生混合料性能进行了对比试验研究。研究结果表明,乳化沥青和泡沫沥青冷再生混合料的力学特性有明显的温度依赖性,均为粘弹性材料;冷再生混合料15℃劈裂强度满足规范中密级配粗粒式热拌沥青混凝土强度范围;泡沫沥青冷再生混合料劈裂强度、浸水24 h后的劈裂强度略高于乳化沥青冷再生混合料;乳化沥青冷再生混合料的动稳定度显著高于泡沫沥青冷再生混合料,且都远超过规范对改性沥青混合料动稳定度的技术要求。乳化沥青和泡沫沥青冷再生混合料性能均能满足沥青路面中下面层的要求。     

加入Duroflex对沥青混合料路用性能的影响研究

对Duroflex沥青混合料、SBS改性沥青混合料和AH-90号沥青混合料的路用性能进行了试验研究。研究发现,Duroflex沥青混合料的高温性能、低温性能、水稳定性和动态模量都较SBS改性沥青混合料和AH-90号沥青混合料有显著提高,表明Duroflex对沥青混合料的路用性能有改善作用。     

复合集料沥青混合料路用性能研究

对石灰岩沥青混合料、花岗岩沥青混合料、石灰岩与花岗岩组成的酸碱复合集料沥青混合料、掺活性矿粉的花岗岩沥青混合料进行高温稳定性、低温抗裂性、疲劳性能和抗水损害性能进行对比研究。结果表明,花岗岩沥青混合料的高温性能、低温性能、疲劳性能和强度要明显优于石灰岩沥青混合料,但水稳定性较差;酸碱复合集料混合料和掺活性矿粉混合料的水稳定性得到明显提高。     

橡胶粉改性沥青混合料路用性能试验研究

采用湿法和干法2种工艺制备橡胶粉改性沥青混合料,对比分析基质沥青混合料、湿法工艺ARAC-13沥青混合料、干法工艺ARAC-13沥青混合料3种沥青混合料的高温稳定性、水稳定性及低温抗裂性能。研究结果表明：随着水泥替代矿粉比例增加,沥青混合料的路用性能先提高,后降低;橡胶粉改性沥青混合料水稳定性优于基质沥青混合料;ARAC-13W沥青混合料低温抗裂性能优于ARAC-13D沥青混合料性能;40目橡胶粉掺量为21％、水泥替代矿粉的比例为60％时,水泥橡胶粉复合改性沥青混合料路用性能最佳。     

沥青混合料均匀性与性能变异性的关系

为了研究沥青混合料均匀性与性能间的相互关系,基于数字图像处理技术,通过沥青混合料均匀性指标,利用回归方法对沥青混合料均匀性与空隙率、动稳定度及力学强度间的相互关系进行了定量研究。研究结果显示:沥青混合料均匀性与性能的变异性之间存在相关性;均匀性较差的沥青混合料,其性能的变异程度较大;均匀性较好的沥青混合料,其性能的变异程度稍小;表明控制沥青混合料组成结构的均匀性对控制性能变异性有重要意义。     

纤维沥青混合料抗剪强度研究

为探索纤维沥青混合料抗剪强度的特点及影响因素,研究选择新型路用矿物纤维、玄武岩纤维和木质素纤维沥青混合料的抗剪强度为研究对象,以最大公称粒径、级配类型、纤维掺量和纤维种类为参数,采用抗剪强度试验仪对纤维沥青混合料抗剪强度进行测试,并尝试利用爱因斯坦粘度原理解释纤维沥青混合料与普通沥青混合料抗剪强度差异性。研究结果表明：在一定范围内最大公称粒径越大、纤维掺量越高,沥青混合料抗剪强度越大;同条件下的SMA混合料的抗剪强度大于AC沥青混合料;抗剪强度大小排序为玄武岩纤维混合料〉新型路用矿物纤维混合料〉木质素纤维混合料。     

基于低标号沥青颗粒掺配技术的耐久性高模量沥青混合料应用研究

采用高模量沥青混合料是解决沥青路面车辙病害的有效途径之一,而通过优选沥青胶结料、调整混合料级配和掺加外掺剂等技术均可以实现沥青混合料的高模量。依托实体工程,采用低标号沥青颗粒与70号道路沥青复配技术来改善沥青胶结料,并借鉴法国高模量沥青混合料设计思路进行高模量沥青混合料设计研究。研究表明,该混合料满足高模量沥青混合料技术要求并具有优良的路用性能。     

透水沥青路面的排水能力验算与结构改进

针对上海及江浙地区的降雨情况,选取典型沥青路面结构进行了透水沥青路面的排水能力验算,发现设计空隙率达到18％以上,有效空隙率达到80％的透水沥青路面一般均能满足非冰冻地区路面大雨时不积水的要求,因此不需要设置另外的排水沟管等设施。从维护透水沥青路面的长期性能出发,应注意结构上的防水和排水。城市道路中铺设透水沥青表面层时,建议采用特制的透水平石,加快水流的排放。     

TLA改性沥青混合料配合比设计研究

采用马歇尔试验配合比设计方法分别对TLA改性沥青混合料和基质沥青混合料进行了配合比设计并对其路用性能进行了检验。研究结果表明:由于TLA改性沥青中灰分的掺入,TLA改性沥青混合料的最佳油石比与基质沥青混合料的最佳油石比之间存在一个转换系数,并使得TLA改性沥青混合料最终合成级配比原合成级配变得略细,而且主要影响2.36 mm以下筛孔的通过率。TLA改性沥青混合料具有优良的高温稳定性、水稳定性和抗渗性,可应用于我国高速公路沥青路面工程中。     

节能型温拌沥青混合料在隧道路面施工中的应用

采用改性乳化沥青进行了温拌沥青混合料的配合比设计和施工工艺研究,并与热拌沥青混合料进行了路用性能对比研究。对温拌沥青混合料的隧道施工方法进行了总结,为温拌沥青混合料在国内公路,特别是长大公路隧道的推广应用提供了可借鉴的经验。     

SBS/纳米SiO2复合改性再生沥青混合料抗裂性能研究

为解决再生沥青混合料抗裂性能不足的问题,选择纳米SiO2和SBS为改性剂,分别制备纳米Si O2改性再生沥青混合料、SBS改性再生沥青混合料、SBS/纳米SiO2复合改性再生沥青混合料和普通再生沥青混合料,对几种混合料进行试验,包括圆盘拉伸试验(DCT)、小梁试验和疲劳试验,以确定不同沥青混合料的抗裂性能。结果表明,使用改性沥青对再生沥青混合料的低温性能和抗疲劳性能有促进作用,且SBS/纳米SiO2复合改性再生沥青混合料的整体抗裂性能最优。为此,建议应用较高掺量旧沥青路面材料(RAP)时,采用SBS/纳米SiO2复合改性沥青会显著改善整体混合料的抗裂性能。