改性乳化沥青冷再生技术的路用性能研究

为验证改性乳化沥青冷再生混合料在高速公路面层的应用效果,通过多序列局部加载动态蠕变试验、半圆弯曲断裂试验和半圆弯曲疲劳试验对改性乳化沥青冷再生混合料的路用性能进行了全面研究。结果表明,SBR改性乳化沥青冷再生混合料相比普通乳化沥青混合料在高温性能、中低温抗裂性能和疲劳性能方面得到全面提升,并且在高温性能复合蠕变速率方面与AC-20和Sup-20两种普通热拌沥青混合料相近,远小于普通乳化沥青,在中低温抗裂和疲劳性能方面改性乳化沥青冷再生混合料虽然显著提升,但和热拌沥青混合料仍存在一定差距。     

改性乳化沥青冷再生混合料高温性能研究

为了扩大冷再生混合料的应用范围,对比SBR改性乳化沥青冷再生混合料和普通乳化沥青冷再生混合料的高温性能,采用多序列重复加载动态蠕变试验,基于comsol模拟的芜合高速路面结构实际温度场,从复合平均应变率、复合蠕变刚度模量评价指标和蠕变曲线来评价乳化沥青冷再生混合料高温性能.研究结果表明:SBR改性后的改性乳化沥青冷再生混合料的复合蠕变速率与两种热料接近,远小于普通乳化沥青的3.52με/次,改性乳化沥青冷再生混合料具有良好的抗车辙性能;在整体结构中,改性乳化沥青冷再生混合料作为中面层,具有很好的抗变形能力;改性与普通冷再生混合料作为下面层也有较好的高温稳定性.     

水性环氧树脂/丁苯胶乳复合改性乳化沥青微表处路用性能研究

为改善普通微表处路用性能的不足，以水性环氧树脂（WER）与丁苯胶乳（SBR）为改性剂，改变WER和SBR掺量，制备WER/SBR复合改性乳化沥青微表处混合料。通过湿轮磨耗试验、轮辙变形试验与低温弯曲试验评价WER/SBR微表处混合料的路用性能。研究结果表明：随着WER掺量的增加，WER/SBR微表处混合料耐磨性能、抗水损害性能及抗车辙变形性能逐渐提升，低温抗裂性能逐渐下降；而随着SBR掺量的增加，WER/SBR微表处混合料低温抗裂性能逐渐提升，抗车辙变形性能逐渐下降，耐磨性能与抗水损害性能先提升后下降，在SBR掺量为4%时出现峰值。     

SBS改性乳化沥青冷再生的关键技术研究

为提高乳化沥青冷再生混合料的和易性及早期强度,将常用的SBR改性乳化沥青升级成为SBS改性乳化沥青,依据现有冷再生技术规范对乳化沥青性能进行试验,将以乳化剂为突破口,旨在制备出满足规范要求且分散和存储稳定的SBS改性乳化沥青。采用混合料拌和与马歇尔试验对四种乳化剂制备的乳化沥青进行拌和过程、空隙率、稳定度、冻融劈裂和残留稳定度检测,确定慢裂快凝型乳化剂A为最优乳化剂;而后针对此乳化剂,以乳化剂的用量和改性剂掺量为变量,对筛上剩余量、标准黏度、1d存储稳定性、5d存储稳定性、蒸发残留物的针入度和软化点和5℃延度等关键指标进行试验研究。其结果将用于SBS改性乳化沥青冷再生沥青路面技术的结合料制备和设计参考。     

水性环氧树脂对乳化沥青混合料性能的影响研究

通过研究水性环氧树脂对乳化沥青混合料性能的改善效果,采用车辙试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验、疲劳试验进行评价。结果表明,水性环氧树脂改性乳化沥青混合料的抗车辙性能是SBS改性热拌混合料的2.5倍,而水稳定性、低温性能、疲劳性能不及热拌沥青混合料,尤其疲劳次数是热拌沥青混合料疲劳次数的11%;水性环氧树脂改性乳化沥青混合料的单价略高于SBS改性乳化沥青混合料,是热拌沥青混合料单价的一半。所以,水性环氧树脂改性乳化沥青混合料性能方面的提升有很大的价格空间。     

基于半圆弯曲试验的高速公路沥青面层混合料抗裂性能分析

半刚性基层沥青混凝土路面的反射裂缝是行业的难题。随着通车年限的增长,自上而下的疲劳裂缝逐渐产生。文章依托宁沪高速公路江苏段实体工程,基于SCB试验,采用弯拉强度、断裂能指标评价各结构层芯样的抗裂性能,研究交通量、裂缝密集程度、裂缝形态与沥青路面各层沥青混合料抗裂性能之间的关系。结果表明:半圆弯曲试验可有效评价混合料的抗裂性能,沥青混合料的抗裂性能受沥青胶结料性能和交通荷载的影响较大。虽然不同裂缝形态路段裂缝度与抗裂性能之间并没有显著相关性,但可以通过上面层的断裂能指标对自上而下疲劳裂缝的未来发展趋势的判断提供一定的支撑。     

不同黏结层沥青路面层间抗剪性能研究

为了研究沥青路面的层间抗剪性能,通过试验主要分析了油石比、加载速率、温度、层间结合料种类和用量对层间抗剪性能的影响。试验结果显示,随油石比增大抗剪强度呈现先增大后减小的变化规律,当油石比为4.0%时,抗剪强度最大;加载速率越大,抗剪强度越高,当加载速率大于20 mm/min后,抗剪强度趋于稳定;温度越高,抗剪强度越小,其中当温度超过45℃后,抗剪强度急剧下降;以SBR改性沥青做黏结料时,抗剪强度随结合料用量的变化规律与基质沥青和SBR改性乳化沥青为结合料时明显不同,当结合料用量大于1.0时,以SBR改性沥青做黏结料对应的抗剪强度较高。     

乳化沥青冷再生混合料性能研究

文章对不同乳化沥青用量和不同水泥掺量的冷再生混合料路用性能进行比较分析,结果表明,水泥可以提高乳化沥青冷再生混合料水稳定性、早期强度和高温稳定性;水泥用量过高时会导致冷再生混合料变脆,降低混合料的低温抗裂性能;低乳化沥青用量冷再生混合料具有很好的高温抗车辙性能,满足我国再生技术规范中的相关要求。     

采用动态流变剪切方法评价改性乳化沥青高温性能的研究

为了对改性乳化沥青高温性能及影响因素进行更好地评价,选用直接加热蒸发法获取SBR及SBS改性乳化沥青残留物。在此基础上,进行多应力重复蠕变恢复试验,探讨温度、胶乳含量及胶乳种类3个因素对改性乳化沥青高温性能的影响。研究结果表明,随着温度的升高,SBR改性乳化沥青残留物高温抗变形能力变弱;随着胶乳含量的增加,SBR改性乳化沥青残留物高温抗变形能力变强;SBS改性乳化沥青高温性能优于SBR改性乳化沥青。     

掺加BFS的乳化沥青冷再生混合料路用性能研究

为验证在乳化沥青冷再生混合料中掺加高炉矿渣(blast furnace slag,BFS)的可行性并分析掺加BFS的乳化沥青冷再生混合料的路用性能,采用直接掺加BFS和以消石灰做激发剂掺加BFS两种方案,与掺加1.5％水泥的冷再生技术方案进行对比试验.通过测试干湿劈裂强度、冻融劈裂强度、60℃动稳定度和60℃抗剪强度、单轴压缩等性能指标,最终确定了v用于乳化沥青冷再生混合料的合理利用方式.研究结果表明:干湿劈裂强度试验无法有效地反映乳化沥青冷再生混合料水稳定性差异;冻融劈裂强度试验能有效地评价其水稳定性.在乳化沥青冷再生混合料中用BFS直接替代水泥会降低混合料的水稳定性;采用1.5％BFS+0.3％消石灰激发剂后,可使混合料具备与掺加1.5％水泥基本相当的路用性能.     

乳化沥青冷再生混合料应用与研究进展调查评价

为进一步确定乳化沥青冷再生混合料科学合理的性能评价指标及要求,较为全面地梳理了国内外乳化沥青冷再生混合料相关规范,对比评价了不同规范中的技术指标及要求范围,系统地调查了国内大量实体工程及研究动态,尝试建立乳化沥青冷再生混合料常见问题与最新研究成果之间的联系,为乳化沥青冷再生混合料相关规范完善与质量控制提供参考。结果表明:乳化沥青冷再生混合料可适用于路面结构下面层及基层;建议相关规范提高对RAP料砂当量要求,以不低于55为宜;建议对RAP料纳入沥青针入度要求,并不低于10(1/10 mm)。     

热再生沥青混合料低温抗裂性能全程评价

为了评价热再生沥青混合料全寿命周期内的低温抗裂性能,以含有不同比例RAP的再生沥青混合料为研究对象,通过STOA和LTOA试验模拟混合料在不同使用阶段的老化,以极限应变和应变能密度为指标,采用低温弯曲试验对再生沥青混合料的低温抗裂性能进行了评价.试验结果表明:RAP 含量低于40% 的再生沥青混合料的低温抗裂性能与普通沥青混合料相当;受再生剂扩散作用的影响,STOA 后再生沥青混合料低温抗裂性能变化幅度较小,LTOA 过程中低温抗裂性能的变化规律与普通混合料相近;RAP 含量达 50% 时,再生沥青混合料老化前后的低温抗裂性能均较差.     

水泥对乳化沥青就地冷再生混合料的作用机理研究

为了研究水泥在乳化沥青就地冷再生混合料中的作用机理,评价了不同水泥和乳化沥青含量的就地冷再生混合料路用性能,包括水稳定性、强度性能和高温稳定性。同时,根据扫描电镜测试（SEM）分析了水泥冷再生混合料、乳化沥青冷再生混合料和乳化沥青一水泥冷再生混合料的胶浆表面微观形貌。研究结果表明,水泥的加入从整体上有效地提高了再生混合料的水稳定性、强度性能和高温稳定性。SEM分析表明水泥水化物和沥青形成的胶浆复合物形成的空间立体网格结构在乳化沥青冷再生混合料中具有“加筋”作用,水泥有效地提高了乳化沥青冷再生混合料的路用性能。     

基于正交试验的乳化沥青冷再生混合料配合比优化设计

为了优化乳化沥青冷再生混合料配合比,采用正交试验方法,通过极差和方差分析,探讨了乳化沥青用量、水泥用量和RAP掺量对冷再生混合料路用性能的影响规律;同时,基于综合评分法推荐乳化沥青冷再生混合料最佳配合比。结果表明,乳化沥青用量是影响冷再生混合料高温性能的主要因素,水泥和乳化沥青用量对混合料低温性能影响较为显著,而RAP掺量对混合料水稳定性影响较大;综合评价正交试验结果,推荐乳化沥青冷再生混合料最佳配比为3.5%乳化沥青用量、3%水泥用量、70%RAP掺量。     

REOB改性乳化沥青对冷再生混合料性能的影响

利用废弃机油残留物(recycled engine oil bottom, REOB)制备REOB改性乳化沥青,研究REOB改性乳化沥青冷再生混合料的空隙率及高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、疲劳寿命等路用性能,结果表明:REOB改性乳化沥青性能满足规范要求;与普通乳化沥青冷再生混合料相比,REOB与集料的质量比越高,试件空隙率越小,成型质量越好,冷再生混合料的低温、水稳定性能及疲劳性能越好,高温稳定性越差。     

乳化沥青冷再生沥青混合料配比研究

乳化沥青冷再生沥青混合料配比直接影响着路面冷再生后的质量,目前各施工现场均直接采购成品改性乳化沥青和普通乳化沥青材料,其性能要通过室内试验确定。在材料技术性能合格的情况下进行配合比试验研究,可为施工单位提供最优的集料合成级配、最佳乳化沥青用量和拌和用水量。     

乳化沥青冷再生混合料设计与性能评价试验研究

在分析乳化沥青冷再生机理的基础上,在实验室进行了乳化沥青冷再生混合料的设计与性能试验研究,结果显示:(1)乳化沥青冷再生混合料的强度构成仍可采用摩尔-库仑方程表示,但内聚力和内摩阻力在初期和后期对再生混合料强度的贡献不同;(2)偏高的水泥掺量对乳化沥青冷再生混合料的疲劳寿命有不良影响,本次设计的水泥掺量为2%,最佳乳化沥青用量为3.3%,最佳流体含量为8.6%;(3)乳化沥青冷再生混合料具有较好的劈裂强度、抗水损害性能与抗高温变形性能。     

乳化沥青冷再生混合料抗剪特性试验研究

通过无侧限抗压强度试验和单轴贯入试验,研究了水泥用量、乳化沥青用量、乳化沥青类型和沥青旧料掺量对乳化沥青冷再生混合料剪切强度、粘聚力、内摩擦角等抗剪性能的影响。试验结果表明:随着水泥用量的增多,冷再生混合料的剪切强度、粘聚力和内摩擦角均增大,对于乳化沥青冷再生混合料,在设计时加入一定量的水泥有利于提高其抗剪性能;随着沥青用量的增加,冷再生混合料的剪切强度逐渐减小,粘聚力出现先增加后减小的趋势,内摩擦角变化不明显,乳化沥青的类型对其冷再生混合料抗剪参数影响不大;在同一温度条件下,随着旧料掺量的增加,冷再生混合料的剪切强度和粘聚力逐渐降低,内摩擦角变化不明显,对于冷再生混合料来说,为提高混合料的抗车辙能力,设计时应适当增加一定量的新集料。     

乳化沥青冷再生混合料配合比设计研究

为确定不同种类乳化沥青作为再生剂的冷再生混合料的工程特性和路用特性,对慢裂慢凝和慢裂快凝乳化沥青冷再生混合料进行配合比设计,并在此基础上进行了性能验证。结果表明,RAP为94. 0%、水泥1. 0%、矿粉5. 0%时,慢裂慢凝乳化沥青冷再生混合料最佳乳化沥青用量为4. 25%、最佳流体含量为7. 4%,其各项技术指标符合重以下交通等级沥青路面使用要求;慢裂快凝乳化沥青冷再生混合料最佳乳化沥青用量为3. 63%、最佳流体含量为8. 6%,不满足各等级交通荷载路面使用要求,应加大水泥的用量。     

高速公路乳化沥青厂拌冷再生基层配比设计与施工

借鉴国内外沥青路面冷再生技术方面的经验,对掺加水泥的乳化沥青冷再生混合料进行配合比设计及路用性能评价,在最佳乳化沥青和水泥用量下进行乳化沥青冷再生混合料性能试验,分析乳化沥青厂拌冷再生技术的施工工艺及质量控制措施,并将再生的混合料应用于高速公路沥青路面上基层,实践表明其满足相应的路用性能要求。