钢渣沥青混凝土水稳定性能研究

为研究沥青混合料类型对钢渣沥青混凝土水稳定性的影响,对改性沥青SMA-13和AC-13C两种钢渣沥青混合料进行浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验。结果表明:两种钢渣沥青混凝土的冻融劈裂强度比和残留稳定度均有较大提升。AC-13C钢渣沥青混凝土的水稳定性显著优于玄武岩集料配制的SMA-13沥青混凝土;而SUP-13钢渣沥青混凝土的水稳定性略高于玄武岩集料配制的SUP-13沥青混凝土的水稳定性能。因此,钢渣沥青混凝土较玄武岩沥青混凝土在水稳定性方面更具优势。     

高粘沥青SMA-13试验段路用性能试验研究

为了研究高粘沥青SMA-13路用性能，通过原材料试验评价动力黏度，以及马歇尔稳定度试验确定最佳油石比。并通过浸水马歇尔试验对比分析高粘沥青和改性沥青抗水损害性能，最后通过试验段综合评价高粘沥青SMA-13和改性沥青SMA-13路用性能。研究表明：高粘沥青具有更高的粘度、稳定度和流值。在渗水性能方面，高粘沥青表现出优异的抵抗路面水渗透能力。高粘沥青表现出优异的集料抗飞散性。     

SMA-13沥青混凝土高温性能相关特性研究

为深入研究SMA-13沥青混凝土高温性能相关特性,对不同纤维类型下SMA-13混合料析漏损失、飞散损失以及纤维掺量与动稳定度之间的关系进行了试验分析。结果表明:任意纤维类型下,SMA-13沥青混凝土的动稳定度均表现出随着析漏损失/飞散损失增加,动稳定度下降的现象,且与析漏损失/飞散损失呈线性相关性;随着纤维添加量的增加,SMA-13混合料的动稳定度增大,表明纤维对于提高SMA-13混合料高温稳定性具有显著作用,但增长幅度出现了下降的趋势;纤油比与动稳定度呈线性关系,木质纤维:DS=-545. 07ρ_1+1719. 1;玄武岩纤维:DS=-545. 07ρ_2+1719. 1,确定木质纤维时最佳纤油比为0. 61,玄武岩纤维时最佳纤油比为1. 0。     

矿物纤维对SMA-13沥青混合料性能影响试验研究

通过室内试验,对比研究了玄武岩矿物纤维替代部分木质素纤维对SMA-13沥青混合料路用性能的影响。结果显示:(1)玄武岩矿物纤维替代部分木质素纤维可提高SMA-13沥青混合料70℃车辙动稳定度、浸水马歇尔残留稳定度以及最大弯拉应变,从而提高了混合料高低温以及水稳定性能;(2)70℃车辙动稳定度与浸水马歇尔残留稳定度随玄武岩纤维掺量的增加先增大后减小,均存在峰值;而最大弯拉应变则随玄武岩纤维掺量增加持续增大,但在总的纤维掺量范围内,增幅并不明显。     

生活垃圾焚烧熔渣彩色沥青混合料适用性分析

生活垃圾焚烧熔渣的资源化利用日益广泛,作为沥青混合料的替代骨料,考虑其具有抗滑和耐磨的提升效果以及酸性与色粉的碱性具有保色作用等优点,进行彩色沥青处置的技术研发,通过室内试验进行替换后的混合料路用性能研究。采用5～10 mm生活垃圾焚烧熔渣等体积代替30%的5～10 mm玄武岩石料,配制生活垃圾焚烧熔渣SMA-10沥青混合料,彩色涂料涂敷量为1.5～2.0 kg/m~2。试验结果发现,当替代石料比例为30%时,SMA-10动稳定度由6 985次/mm增加至8 190次/mm,增幅约为17.3%,冻融劈裂强度比由91.2%增加至93.6%,摩阻系数BPN由51增加至63,经常温车辙试验碾压后,彩色涂层的磨损率仅为常规SMA-10混合料彩色涂层磨损率的3.4%～9.5%。同时,可显著降低SMA-10混合料的制备成本,降幅为18.3%。与玄武岩SMA-10+常规彩色喷涂方案相比,节约8.3%材料费用。     

Sasobit在SMA沥青混合料中的应用研究

通过新型的试验方法对比室内制作的SMA-13和在不同压实温度条件下成型的掺入3%的Sasobit温拌剂下的SMA-13马歇尔试件的一系列体积指标,确定掺入Sasobit温拌剂下SMA-13的室内最佳压实温度范围,进而确定现场摊铺温度为140℃左右;通过比较两种不同混合料的高温性能、低温性能以及水稳性能,试验结表明：掺入3%的Sasobit温拌剂的SMA-13混合料高温性能优于普通的SMA-13混合料,低温与水稳性能略低于普通的SMA-13混合料。     

高弹性改性沥青SMA-10配合比设计及应用

采用SK高弹性改性沥青进行室内SMA-10配合比设计,并铺筑试验路,试验结果表明：高弹性改性沥青SMA-10的水稳定性优良,其高温抗车辙性能尤其突出,动稳定度高达11052次/mm。经试验路现场测试,证明SMA-10的构造深度、摩擦系数及渗水系数完全满足规范要求。     

应用正交试验进行SMA-13配合比研究

通过正交试验,设计9.5mm、4.75mm、2.36mm和0.075mm筛孔通过率以及油石比五因素五水平的正交试验,优选高温性能最优的SMA-13配合比,得出9.5mm、4.75mm、2.36mm通过率是影响SMA-13高温性能的主要因素,并提出相应筛孔的通过率以及油石比范围,可供其他相应工程参考.     

高弹改性沥青SMA-10路用性能研究及其在桥面铺装中的应用

选用桥面铺装中常采用的SMA-10级配类型对高弹改性沥青SMA-10的配合比进行了设计,以SBS改性沥青SMA-10为对照组,通过室内试验对比研究了高弹改性沥青SMA-10的路用性能。室内试验表明:高弹改性沥青混合料SMA-10的动稳定度要低于SBS改性沥青混合料SMA-10,其中,标准轴载0.7MPa时,降低约23.1%,重载1.0MPa时,降低约19.8%,但仍能较好地满足规范要求,适用于高温重载交通;相比于SBS改性沥青SMA-10,高弹改性沥青SMA-10的低温变形性能、抗疲劳性能、抗水损害性能均优于SBS改性沥青SMA-10。工程应用效果表明,采用高弹改性沥青混合料SMA作为桥面铺装层后,路用性能优异,具有广阔的应用前景。     

基于黏弹性的橡胶改性沥青路面抗滑性能研究

为研究橡胶颗粒对沥青路面抗滑性能的影响,基于SMA-13沥青混合料,采用内掺法以橡胶颗粒等量替代相应的集料进行橡胶改性沥青混合料配合比设计,橡胶颗粒掺量R=0%、1%、3%、5%,配制得到4组沥青混合料SMA-13A、SMA-13B、SMA-13C、SMA-13D,分别制备旋转压实试件及车辙板试件,保持试件温度T=10、20、30、40、50℃。采用单轴压缩试验方法进行AMPT简单性能试验,得到动态模量E和相位角φ;利用自主研发的轮胎-路面动态摩擦系数测试系统进行抗滑性能试验,得到动态摩擦系数f。结果表明:沥青混合料的黏弹性能顺序为SMA-13DSMA-13CSMA-13BSMA-13A,说明掺橡胶颗粒后,沥青混合料的黏弹性能得到了提高,且掺量越大,黏弹性能越好;在试件温度T=10、20、30、40、50℃下,沥青混合料的动态摩擦系数f与动态模量E的相关性基本相同,说明沥青混合料试件的温度对f与E相关性的影响不大;在车辆动态荷载作用下,随着橡胶颗粒掺量R的增加,沥青混合料的动态模量E减小,动态摩擦系数f增大,而相位角φ减小,说明橡胶颗粒的掺入提高了沥青路面的黏弹性能,从而提高了沥青路面的抗滑性能。     

高性能橡胶/SBS复合改性沥青SMA-13制备与性能研究

为推广固废橡胶在道路工程中的应用,制备了橡胶/SBS复合改性SMA-13沥青混合料,并以SBS改性沥青混合料作为参照,采用车辙试验、冻融劈裂试验及疲劳试验对比分析了两种混合料的路用性能及耐久性,结果表明:动稳定度与TSR基本一致;弯拉应变提高15%;疲劳寿命提高一倍;具有优良的综合路用性能。     

热阻式SMA-13沥青混合料级配优化

为了研究热阻式SMA-13沥青混合料中耐火碎石最佳掺量, 设计了SMA-13沥青混合料配合比方案, 即在2.36~4.75 mm集料中, 耐火碎石体积掺量为100%, 在4.75~9.5 mm集料中, 耐火碎石体积掺量分别为20%、40%、60%、80%、100%, 在9.5~13.2 mm集料中, 耐火碎石体积掺量分别为10%、20%、30%;研究了耐火碎石掺量对SMA-13沥青混合料路用性能和阻热性能的影响规律, 提出了耐火碎石最佳掺量, 并分析了最佳掺量下热阻式SMA-13沥青混合料路用性能和阻热性能。试验结果表明: 与普通SMA-13沥青混合料相比, 将2.36~4.75 mm集料全部替换为耐火碎石时, 热阻式SMA-13沥青混合料路用性能降低约3%, 试件温度降低约1.4℃; 4.75~9.5 mm耐火碎石掺量占该粒径普通集料60%时, 热阻式SMA-13沥青混合料路用性能降低5%~10%, 试件温度降低约5.7℃, 阻热效果明显, 耐火碎石掺量超过60%时, 热阻式SMA-13沥青混合料路用性能急剧衰减, 阻热效果不明显, 掺量为60%~80%时, 热阻式SMA-13沥青混合料路用性能降低幅度达到10%~20%, 而试件温度降低幅度不超过0.7℃; 9.5~13.2 mm耐火碎石掺量占该粒径普通集料10%~20%时, 热阻式SMA-13沥青混合料路用性能基本不变, 而阻热效果明显, 掺量达到20%时, 路用性能降低约13%, 试件温度降低约7℃, 耐火碎石掺量超过20%时, 路用性能急剧下降, 无阻热效果, 试件温度增加0.1℃; 基于热阻式SMA-13沥青混合料降温效果最佳原则, 建议2.36~4.75、4.75~9.5与9.5~13.2 mm耐火碎石掺量分别占同粒径普通集料的100%、60%和20%。      

采用全程动稳定度评价沥青混合料高温稳定性

在现有车辙试验的基础上研究新的方法对沥青混合料的高温稳定性进行准确评价,对现行高温稳定性评价方法的缺陷进行分析,确定采用动稳定度DS进行判定的误差来源.提出采用全程动稳定度DSWP进行沥青混合料高温稳定性的判定,对AC-13、AC-20、SMA-13、SMA-20、ATB-25等5种级配在不同成型荷载(500,700,...     

木纤维SMA-13沥青混凝土高温稳定性试验研究

为研究木纤维掺量对SMA-13沥青混凝土高温稳定性的影响,采用单因素掺量变化设计方法,制备木纤维掺量(占沥青混合料质量总重)为0％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％ 时的六组SMA-13木纤维沥青混凝土试件,分别进行马歇尔稳定度试验及车辙试验.试验结果表明:掺加木纤维可有效提高S M A-13沥青混凝土的高温稳定性,相比较于零掺加的沥青混合料,掺加木纤维后的S M A-13沥青混合料的马歇尔稳定度有所提高;随木纤维掺量的增加,沥青混合料的动稳定度也逐渐提高,当纤维掺量达到0.4％ 时,抗车辙性能最优.     

路用蓄盐除冰纤维配比设计及除冰性能确定

为解决道路凝冰问题,基于环保、经济、实用等原则,针对适用于沥青路面主动抗凝冰的蓄盐纤维填料的配合比进行设计,并对其相关性能展开研究。通过基于单纯形重心设计的融冰试验和电导率试验对蓄盐除冰材料配比进行探究,并基于融冰试验和冻粘剪切试验分析其除冰性能。试验结果表明：选用乙酸钠∶乙酸钾∶甲酸钠=7∶2∶1、复合有机盐∶纤维=3∶1为蓄盐纤维各种成分的最佳配合比;在融冰试验中,蓄盐纤维替换率为66%的除冰材料在较高负温下融冰速率能达到1 022 g·(h·m²)^-1,表明其融冰性能良好;凝冰后,蓄盐纤维沥青混合料表面冻粘强度比普通沥青混合料下降33%,能够有效降低冻粘强度。基于最佳配合比,新型路用环保蓄盐除冰材料具有良好的融冰能力和除冰降粘功效。     

级配对环氧沥青混合料高温性能的影响

为评价级配对环氧沥青混凝土高温稳定性的影响,采用车辙试验和浸水车辙试验对3种级配的混合料进行检测,试验结果表明,测评级配的动稳定度最大,浸水后动稳定度下降得最少,SMA-13虽然抗车辙性能良好,但其水稳性能不及AC和测评级配。     

复合纤维SMA-13沥青混合料高温稳定性研究

在沥青混合料中掺加纤维已成为一种提高混合料路用性能的普遍手段,但绝大部分都是单一纤维,对于复合纤维情况少有研究。分析探讨了在SMA-13沥青混合料中掺加矿物棉纤维和颗粒状木质素纤维后的高温稳定性。根据规范要求和马歇尔试验确定矿料级配,进一步得出混合料在不同纤维比例下的最佳油石比,通过车辙试验测出其在各自最佳油石比下的动稳定度,分析得出二者比例为1∶1时SMA-13沥青混合料的高温稳定性最佳。     

温度对SMA-13沥青混合料压实特性影响试验及施工控制分析

以G5513长沙至益阳高速公路扩容工程中的SMA-13混合料为对象,制作9组不同成型温度下的试件,进行马歇尔试验,研究成型温度对SMA-13混合料的压实特性影响程度,同时确定有效碾压温度与碾压时间,最后进行SMA-13施工现场温度控制分析.研究结果表明:马歇尔试件的空隙率、矿料间隙率与成型温度呈反相关关系,与毛体积密度、沥青饱和度、稳定度则呈正相关关系,碾压温度极大地影响了混合料压实效果,试验确定了保证SMA-13混合料压实质量的碾压温度最低值为80℃.施工温度与SMA-13混合料出场温度均影响压实时间,压实时间可结合包括大气温度、太阳辐射、风速等因素的多元因素回归模型计算获得.按照试验确定的有效碾压温度等相关量进行SMA-13现场施工,较好地控制了施工温度离析发生.     

交叉口新型抗车辙路面结构研究

从交叉口车辙变形层位、抗车辙提升理念和对策角度出发,对交叉口路面结构进行优化设计,提出高强SMA-13+超早强半柔性路面的“强强联合”路面结构,通过室内试验和工程应用检验其抗车辙性能。结果表明:该路面结构高强SMA-13上面层动稳定度达到12740次/mm,超早强半柔性下面层动稳定度达到37406次/mm,下面层高温性能较优。与原设计结构相比,竖向压应变和水平位移值较小,抵抗车辆荷载变形能力较好。试验段通车2年现场检测结果显示,路面车辙深度明显小于原设计结构,抗车辙效果保持较好,经济效益可观。     

环保型阻燃温拌沥青混合料在隧道路面中的应用技术研究

为解决传统热拌沥青混合料施工时的高能耗和高污染问题,改善隧道施工及运营环境,开发了一种拌和温度低、阻燃效果好的环保型温拌阻燃型沥青混合料。通过室内试验对AC-20及SMA-13两种级配热拌沥青混合料与相应的环保型阻燃温拌沥青混合料的路用性能进行研究,结果表明:在不增加油石比的前提下,环保型阻燃温拌沥青混合料较热拌沥青混合料降低拌合温度30℃左右,动稳定度指标提高15%,阻燃温拌改性后沥青混合料的弯曲破坏劲度模量较热拌沥青混合料相比增长11%,冻融劈裂残留强度比指标提高2%;同时通过试验路的铺筑及路面钻芯试验,表明应用于隧道施工现场的阻燃沥青混合料低温劈裂强度及水稳定性均满足路用性能要求。