乳化沥青冷再生混合料力学性能及温度敏感性研究

为了深入研究乳化沥青冷再生混合料的力学性能和温度敏感性,通过试验研究了RAP掺量和水泥用量对乳化沥青冷再生混合料高温稳定性、低温抗裂性,以及不同温度下劈裂强度的影响。试验结果表明:增大RAP掺量会降低乳化沥青冷再生混合料的高温稳定性,同时提高其低温抗裂性;水泥用量越大,高温稳定性越好,而低温抗裂性越差;RAP掺量对温度敏感性有很大的影响,掺量越多温度敏感性越大,水泥用量对温度敏感性的影响很小。     

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。     

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。     

聚酯纤维及沥青对高RAP掺量沥青混合料路用性能的研究

通过车辙试验、小梁弯曲试验、冻融劈裂试验,深入研究了聚酯纤维掺量和沥青用量分别对高RAP掺量沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性以及水稳定性的影响。研究结果表明:相对纤维本身的作用而言,沥青混合料的高温稳定性更多地是通过沥青膜厚度及自由沥青的多少来产生影响;纤维和沥青的合理比例是影响沥青混合料低温及水稳定性能的最关键因素。相对而言,纤维自身的强度对沥青混合料低温及水稳定性能的影响非常有限,沥青含量超过最佳油石比时,沥青含量和沥青膜厚度的增加,不但不一定会提高沥青混合料的低温及水稳定性能,还有可能造成负面影响。     

聚酯纤维温拌再生沥青混合料性能及压实温度研究

为了解决低温地区实体工程中RAP高掺量下路用性能和现场压实温度的问题,针对RAP不同掺量(0%、30%和50%)下温拌再生沥青混合料,通过车辙试验、弯曲试验和冻融劈裂试验及试验掺量的对比,研究聚酯纤维对温拌再生沥青混合料路用性能的影响;通过Superpave试验方法和变温压实试验,以4.0%空隙率为控制指标,研究聚酯纤维对两种RAP掺量(0%、30%)下温拌沥青混合料最佳压实温度的影响。研究结果表明:与不添加纤维相比,聚酯纤维的添加显著改善温拌再生沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性,且均满足规范要求;在RAP掺量为0%和30%时,聚酯纤维使温拌沥青混合料最佳压实温度分别提高了9℃和10℃,即聚酯纤维对温拌沥青混合料最佳压实温度影响显著。     

厂拌热再生沥青混合料疲劳性能的影响因素研究

为了探究厂拌热再生沥青混合料的疲劳破坏机理,通过试验研究了RAP比例、应力比、温度和老化等因素对热再生沥青混合料疲劳寿命的影响。试验结果表明当RAP质量分数由0％增大到30％和45％时,疲劳寿命分别降低了14．3％和52．9％,RAP质量分数不应大于30％;相同条件下,应力比越大,温度越高,热再生沥青混合料的疲劳寿命越低,耐疲劳性能越差。当RAP质量分数为30％时,相比于老化前,老化后热再生沥青混合料的疲劳寿命降低了3735次,表明老化后热再生沥青混合料的耐疲劳性能大幅下降。     

RAP粒径对热再生沥青混合料性能的影响研究

为研究RAP粒径对热再生沥青混合料性能的影响,采用毛体积密度和马歇尔稳定度指标,对新旧沥青融合性进行评价,得到新旧沥青融合性较好的拌合工艺。改变基准料中细RAP比例,采用马歇尔试验、车辙试验、低温小梁弯曲试验和冻融劈裂试验,研究不同细RAP比例对再生沥青混合料体积指标、力学指标和路用性能的影响。研究结果表明:"再生干拌法"能提高再生沥青混合料中新旧沥青的融合性和混合料拌合的均匀性,提高再生沥青混合料性能;再生沥青混合料毛体积密度和马歇尔稳定度随细RAP比例升高出现峰值,基准料中细RAP比例达到13%时,再生沥青混合料毛体积密度最大,细RAP比例达到17.5%时,再生沥青混合料马歇尔稳定度最大;随着细RAP比例增加,再生沥青混合料路用性能出现峰值,细RAP掺量超过13%时,再生沥青混合料路用性能开始下降,高比例细RAP会导致再生沥青混合料缺少自由细矿料填充空隙,再生沥青混合料性能下降;用灰色关联度分析法设计的基准料组合能有效弥补高RAP掺量对再生沥青路面带来的不利影响。     

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.     

不同级配厂拌热再生沥青混合料路用性能研究

为了对比研究不同级配厂拌热再生沥青混合料的性能,通过试验,研究了RAP掺量对AC-16和AC-20两种厂拌热再生沥青混合料高温稳定性、水稳定性和疲劳性能的影响。试验结果表明:随着RAP掺量的增多,两种沥青混合料的动稳定度都逐渐增大;水稳定性表现出先变好后变差的趋势,当掺量为25%时,两种沥青混合料的水稳定性都最好;疲劳寿命都随RAP掺量的增多逐渐降低。相同RAP掺量下,AC-20的高温稳定性优于AC-16,而AC-16的水稳定性和耐疲劳性能优于AC-20。     

厂拌热再生沥青混合料的最佳RAP掺量研究

将回收沥青路面材料(RAP)进行分为两档,并分别检测各档中沥青含量与矿料级配,通过马歇尔试验确定了厂拌热再生沥青混合料AC-13与AC-20在RAP掺量为10%,20%,30%,40%,50%条件下的最佳沥青用量及配合比。在最佳沥青用量的条件下,分析RAP掺量变化对再生沥青混合料高温性能、低温性能和水稳定性能进行研究,最后通过修筑试验路对厂拌热再生沥青混合料的路用性能进行验证。结果表明:再生沥青混合料的低温性能和水稳定性能随着RAP掺量的增加呈现先提高后下降的趋势,在30%RAP掺量时达到峰值;高温性能随着RAP掺量的增加而提高,综合各项性能推荐采用30%作为RAP掺量。     

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。     

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。     

泡沫沥青冷再生混合料配合比设计

为了研究掺人旧路铣刨材料的泡沫沥青冷再生混合料设计与性能,以广东佛山到开平高速公路扩建T程为例。通过在混合料中掺人不同水泥用量（0％、1．5％、2．5％）,旋转压实成型试件,对试件进行干、湿劈裂强度检测,干、湿劈裂强度随水泥用量增加而增加。按试验得到设计参数（最佳含水量为4．9％、最佳沥青用量为3％、水泥掺量为1．5％）制备混合料。分别对其进行车辙试验和疲劳试验。试验结果表明,增加沥青用量会降低泡沫沥青混合料高温稳定性能,沥青用量限定于3．5％以下确保泡沫混合料高温稳定性能。在300its应变水平下,增加沥青用量,混合料疲劳寿命没有明显变化;而在200儿￡应变水平下,沥青用量的增加对疲劳寿命有显著影响。     

橡胶粉对高掺量RAP再生沥青混合料性能的影响

为了评价橡胶粉对高掺量再生沥青混合料性能的影响,控制RAP含量在0%～60%(0%、20%、40%和60%)之间变化,湿法掺入橡胶粉(按沥青重量的0%、10%和20%)。通过室内间接拉伸强度、水敏感性、疲劳试验等研究了再生改性沥青混合料的抗裂性能、抗车辙和疲劳行为。试验结果表明,随着RAP含量的增加,混合料的疲劳寿命降低,在再生沥青混合料中添加橡胶粉可提高其疲劳寿命和抗车辙性能;橡胶粉用量为10%、RAP料用量为40%时,沥青混合料性能无明显降低。     

水泥对改性乳化沥青混合料水稳定性影响研究

为响应绿色公路建设节能减排号召,扩大改性乳化沥青在公路行业的应用范围,针对改性乳化沥青混合料水稳定性差的缺点,在混合料中加入水泥填料以期提高其抗水损害能力,并分析现有水稳定性评价方法对水泥-改性乳化沥青混合料的适用性,建立基于动态模量主曲线的改性乳化沥青混合料水稳定性评价方法.研究表明:水泥填料的加入可使改性乳化沥青混合料试件的空隙率大幅度减小,密实程度提高;现有的浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、浸水车辙试验等水稳定性评价方法均存在明显的不适用性,基于动态模量主曲线的评价方法与长周期荷载作用或高温环境下的力学变化更加贴合,其模型参数离散性小精度高;此研究可为改性乳化沥青的大范围推广提供材料支撑.     

掺水泥改性生物沥青及混合料性能研究

为降低沥青混合料中石油沥青的使用量,研究提出沥青中掺加生物油制备生物沥青,并对生物沥青进行改性,通过沥青三大指标试验、DSR试验、BBR试验,确定生物沥青的最优掺量;分析不同水泥用量下生物沥青混合料的路用性能。结果表明:当生物沥青掺量为16%(质量分数)时,改性生物沥青使用性能最优;生物沥青混合料的高温抗车辙性能、水稳定性能随着水泥掺量的增加明显提高,低温抗裂性能无显著影响;综合分析水泥掺量对沥青混合料整体路用性能的影响,建议水泥掺量为3%～4%。     

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。     

温拌再生沥青混合料水稳性能研究

采用冻融劈裂试验,研究不同RAP(回收沥青路面材料)掺量、再生混合料的短期老化和不同成型温度下温拌再生沥青混合料水稳定性的变化。研究结果表明:温拌再生混合料的水稳定性随着RAP掺量的增加而下降,经过短期老化后的温拌再生混合料水稳定性有所增强;为保证路用性能,温拌再生沥青混合料中RAP掺量在40%以内时的成型温度最大可降低25~30℃,掺量为50%时最大可降温10℃。     

水性环氧-乳化沥青及其混合料性能研究

针对目前冷补沥青混合料存在的黏结性较差、初期强度较低、耐久性不足等问题,采用水性环氧树脂对乳化沥青进行改性,并结合室内试验,对水性环氧改性乳化沥青及其混合料的路用性能进行研究:分析不同水性环氧掺量下乳化沥青的黏度、力学性能、流变性能,并确定水性环氧掺量;确定混合料的设计参数及最佳乳液用量,并测试混合料的高温、低温、水稳定性能。研究表明:水性环氧树脂掺量大于20%时,能显著提高乳化沥青的黏度、黏结强度、高温性能以及耐久性能;相比于同等条件下于的热拌沥青混合料,水性环氧-乳化沥青混合料具有较高的热稳定性、水稳定性,但低温抗弯拉应变较小,抗裂性较差。     

抗车辙剂作用下沥青混合料的路用性能指标

通过室内试验研究了抗车辙剂对沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性等路用性能的影响.试验结果表明,加入抗车辙剂能明显地改善沥青混合料的路用性能.但抗车辙剂掺量并不是越大越好,虽然掺量越大高温稳定性越好,但当掺量太大时会降低混合料的低温抗裂性和水稳定性.综合来看抗车辙剂的最佳掺量为0.7％.