基于不同成型方式的沥青混合料性能研究

基于Superpave旋转压实和马歇尔击实成型方法,简单介绍了Superpave沥青混合料配合比的设计过程,并通过车辙试验、小梁弯曲试验、冻融劈裂试验及浸水马歇尔试验,对比分析了在两种不同成型方式下AC-20沥青混合料最佳油石比、高温抗变形、低温抗开裂及水稳定性能差异,结果表明:成型方式对沥青混合料性能影响显著,采用旋转压实成型沥青混合料确定的最佳油石比要小于马歇尔击实方法,且动稳定度提升约26%,冻融劈裂比及残留稳定度升高约2%,破坏弯拉应变基本相同,综合路用性能更优。     

地震建筑废弃物制备的沥青混合料的性能研究

利用汶川地震建筑废弃物制备了AC-25型沥青混合料,并通过浸水残留马歇尔稳定度试验、冻融劈裂试验、高温车辙试验和低温三点弯曲试验对其水稳定性能、高温性能和低温性能进行了研究.研究表明,与天然骨料沥青混合料相比,利用地震建筑废弃物制备的沥青混合料的最佳油石质量比较高;但其浸水残留马歇尔稳定度、冻融劈裂抗拉强度比、动稳定度、最大弯拉应变等性能指标均满足<公路沥青路面施工技术规范>(JTG F40-2004)对天然骨料沥青混合料的技术要求.     

OGFC-13玄武岩纤维沥青混合料路用性能研究

为了研究掺加玄武岩纤维低噪声沥青混合料的路用性能,根据原材料的性质,在进行混合料配合比设计的基础上,确定了最佳油石比和玄武岩纤维的掺量,并通过室内试验测试了其高低温性能和水稳定性。结果表明:玄武岩纤维低噪声沥青混合料的最佳油石比为5.0%,纤维掺量为0.3%;掺加0.3%玄武岩纤维混合料的动稳定度提高了14.8%;掺加玄武岩纤维后混合料的抗弯拉强度和最大弯拉应变分别提高了12.4%、25.2%;掺加纤维的混合料劈裂强度增加了0.11MPa,提高了12%,掺加纤维的冻融劈裂强度比稍大。     

多因素下AC型HMA的水损害性能

应用正交试验设计分析了多因素下AC-13和AC-20热拌改性沥青混合料冻融劈裂强度的影响因素及其相关性。结果表明,级配组成是决定AC-13沥青混合料冻融劈裂强度的关键性影响因素,而油石比变化影响则较小;空隙率和砂当量是影响AC-20沥青混合料冻融劈裂强度的关键因素;冻融劈裂强度与马歇尔性能指标存在良好的线性关系。最后,给出了提高施工质量控制措施的建议。     

沥青与沥青混合料水稳性的关系分析

通过沥青混合料的浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验分析了沥青类型及沥青用量对沥青混合料水稳定性的影响,并给出了浸水残留稳定度与冻融劈裂强度与油石比的线性拟合函数关系,以及水稳性指标与油石比的二次函数关系,最后指出改性沥青和沥青用量对混合料水稳定性的意义。     

Superpave19最佳沥青用量确定

应用Superpave技术,确定了Superpave19沥青混合料下面层最佳沥青用量为4.35%,并通过混合料旋转压实试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂强度比试验和车辙试验验证了设计是合理的。     

旋转压实次数对Superpave混合料设计和性能的影响

为研究旋转压实次数对Superpave混合料设计及性能的影响,对Superpave20和Superpave25两种沥青混合料在不同旋转压实次数(75、100和125)下进行了设计,对得到的各类混合料进行了车辙、低温小梁弯曲、浸水马歇尔稳定度、冻融劈裂等试验,计算了沥青膜厚度,并铺筑了相应的试验段.通过室内试验和现场检测发现:增加旋转压实次数并不一定会降低设计沥青用量;当设计旋转压实次数增加25次时,沥青混合料动稳定度可以增加15%～30%;增加旋转压实次数对混合料的低温性能和抗水损害性能影响很小,沥青膜厚度随旋转压实次数的增加而增加.结果表明当集料的性能和现场施工工艺满足要求时,可适当的增加设计旋转压实次数,以提高混合料的路用性能.     

温拌透水沥青混合料高温稳定性及水稳定性研究

以20%作为目标空隙率设计透水沥青混合料配合比，通过马歇尔试验确定5.1%为最佳油石比。通过车辙试验探讨温拌透水沥青混合料的高温稳定性，通过冻融循环试验探讨其水稳定性。从结果上看：温拌沥青混合料在170℃的温度下有12269的动稳定度，相比于原样沥青混合料在170°温度下的动稳定度约上升了10.5%，即温拌剂的加入可以使混合料的高温性能有所增强；在原样混合料中，170℃温度下的冻融劈裂试验强度比为92.3%，在加入0.5%的表面活性温拌剂之后，混合料的冻融劈裂强度减小为90.6%, 0.6%和0.7%掺量下的冻融劈裂试验强度比分别为90.4%和88.3%，即温拌剂的加入可以使水稳定性有所降低。     

不同级配橡胶沥青混合料水稳定性能试验研究

为研究橡胶沥青混合料的水稳定性能,分别对密级配AC—13和间断级配SMA—13橡胶沥青混合料进行马歇尔稳定度试验和冻融劈裂试验,通过测定其残留稳定度和冻融劈裂残留强度比来评价其水稳定性能,并与采用SBS改性沥青和A—70普通沥青的对照组相对比。结果表明:密级配AC—13和间断级配SMA—13橡胶沥青混合料最佳沥青用量分别为4.64%和6.28%;橡胶沥青混合料水稳定性能优于SBS改性沥青混合料与普通沥青混合料,不同级配橡胶沥青混合料的残留马歇尔稳定度与冻融劈裂强度比均高于对照组。     

寒区沥青混合料弯拉特性研究

结合寒冷地区年平均气温低、大温差等气候特点,采用室内弯曲试验,研究温度、公称最大粒径、沥青种类、油石比对沥青混合料弯拉性能的影响及其作用规律。研究结果表明,在五种试验温度下,抗弯拉强度曲线存在两个关键点温度,-10℃和15℃;在低温情况下,两种公称最大粒径相比,AC-13的劈裂强度较AC-16大;在6.0%～7.0%之间存在对应于抗弯拉强度达到最大值时的油石比;SBR改性沥青混合料低温性能优势明显。     

冻融作用下的沥青混合料力学特性

冻融损坏是冰冻地区沥青混合料的主要破坏形式。通过冻融循环作用下的沥青混合料单轴压缩和劈裂强度试验,分析了冻融循环次数、油石比等因素对沥青混合料力学特性的影响。试验得出,冻融循环次数和油石比对混合料的抗压和劈裂抗拉特性均有影响,油石比越小,影响越明显;在最佳油石比5.5%时,混合料的抗冻性能最好;冻融循环次数对沥青混合料力学特性的影响逐渐减弱,在10~12次冻融循环后,沥青混合料冻融后的强度和模量损失率均逐渐趋于稳定。     

高原寒冷地区沥青混合料冻融循环作用下劈裂性能分析

通过沥青混合料冻融循环劈裂试验,分析了冻融循环次数以及油石比对混合料劈裂性能的影响．试验得出：随着冻融循环次数的增多,沥青混合料的劈裂抗拉强度、破坏劲度模量均呈减小趋势,最初的几次冻融循环混合料性能衰减较快,经历9～15次冻融循环后性能衰减趋于平缓;冻融作用后混合料的破坏拉伸应变反而增大;油石比对沥青混合料的劈裂性能有明显影响,随着油石比的增大,冻融循环作用对劈裂性能的影响减小．结果表明,在青藏高原寒冷地区对于AC-13沥青混合料,最佳油石比为5．5％或适当增加油石比可以提高沥青混合料冻融循环作用下的劈裂性能．     

乳化沥青厂拌冷再生混合料技术指标研究

针对乳化沥青厂拌冷再生不同的配合比,研究在相同油石比、不同油石比、最佳含水率、不同配合比情况下试件的空隙率,干劈裂强度、湿劈裂强度、干湿劈裂比、常温劈裂、冻融劈裂、冻融劈裂比及结合施工现场的混合料拌合均匀性、色泽、配伍性、裹覆性来确定混合料的最佳配合比及性能变化规律。分析得出空隙率宜控制在12%以内,空隙率过大会导致水稳定性不足,影响现场压实效果。添加的新集料比例不宜过高。水泥剂量宜控制在2%左右,水泥剂量太高会降低混合料的疲劳寿命,太低则会影响混合料的早期强度。并通过3组配合比的对比研究确定最佳配比为RAP1~#:19.5%,RAP2~#:56.5%,原生料3~#(10-20):12%,原生料4~#(10-20):8.5%,矿粉:2%,水泥:1.5%。     

提高马歇尔击实次数对AC-13沥青混合料性能影响的研究

问题的提出 我国的沥青混合料组成设计,一般都采用马歇尔击实试验（双面击实75次或50次）,其试验操作简单、易学,试验设备和试验条件较为容易满足,因而在各地的沥青混合料设计中应用广泛。但随着路面施工技术的发展,特别是大吨位、高性能压路机的广泛应用,以及道路重载车辆的增多,采用此传统方法设计的沥青混合料,往往存在密实度偏低、油石比偏大等问题,沥青路面施工中经常会出现压实度超百现象,室内的混合料设计指标无法有效进行施工现场控制。而路面通车后又往往会较快出现车辙、拥包、泛油等病害。这些都表明马歇尔试验方法存在明显的不足之处。因此在一些工程开始采用其它的沥青混合料设计方法,如Superpave的旋转压实等,所设计出的沥青混合料性能可以更佳。Superpave旋转压实方法与沥青混合料施工现场压实的实际情况更为接近,符合现在大吨位压实机械对混合料的压实功,并且一些工程经验表明旋转压实设计得出的油石比明显小于马歇尔方法的油石比,其沥青混合料的路用性能往往较好;但从我国实际情况来看,马歇尔设计方法由于试验方法简便、成本低、工程技术人员易于接受等原因,其使用仍较为广泛。为克服马歇尔法所存在的缺点,提高所设计的沥青混合料的路用性能,针对沥青路面中使用较为广泛、路用性能要求较高的AC-13沥青混合料,通过提高马歇尔试验击实次数,对不同击实次数成型的马歇尔试件进行测试,检测其各项指标的变化情况,并进行路用性能试验,分析提高击实次数后对其路用性能的影响。     

高寒地区沥青混合料的弯拉特性试验研究

研究了高寒地区沥青混合料的弯拉特性。基于AC-13、AC-16、SMA-16这3种级配,通过弯曲试验研究了不同温度下,不同油石比对沥青混合料弯曲特性的影响。研究表明:沥青混合料弯拉特性与试验温度、油石比和级配直接相关,随着试验温度的增加,沥青混合料的弯拉强度先增大后降低,弯拉应变增大,劲度模量降低,在高寒地区沥青混合料路面面层设计时应充分考虑常年低温的气候条件对沥青混合料实际弯拉特性的影响;在马歇尔试验确定最佳油石比条件下适当提高沥青的用量,采用粒径较大的级配有利于提高沥青混合料的低温抗裂能力。     

环氧沥青混合料性能影响因素研究

通过对不同条件下环氧沥青混合料技术性能指标的测试,分析了不同影响因素对混合料性能的影响规律。结果表明:采用体积设计法设计的级配与美国推荐级配相比,可显著降低沥青用量,且性能指标满足各项要求;环氧树脂掺量增加可显著提高混合料的马歇尔稳定度和劈裂强度,同一环氧树脂掺量,油石比增大时,马歇尔稳定度先增大后减小,且在6.5%油石比时出现峰值;养护模式的不同对环氧沥青混合料的马歇尔体积性能指标、稳定度和劈裂强度有较明显的影响;环氧树脂混合料在60℃条件下养护7d后具有优良的高温稳定性能。     

漯平高速公路沥青路面下面层AC-25型沥青混合料目标配合比设计

为确保沥青路面下面层AC-25型沥青混合料目标配合比设计满足质量要求,通过各种矿料的筛分结果,结合混合料级配要求,确定初始油石比,再通过马歇尔稳定度试验确定最佳油石比,最终确定目标配合比.     

车辙王抗车辙剂改性沥青混合料路用性能分析

为提高沥青路面的抗车辙能力,对掺车辙王抗车辙剂的AC-20C沥青混合料进行了研究。通过室内车辙试验、低温弯曲试验及浸水马歇尔试验研究了五种掺量(分别占混凝料质量的0%,0.1%,0.3%,0.5%,0.7%)抗车辙剂对改性AC-20C沥青混合料的高温性能、低温性能及水稳定性的影响规律,分析了其作用机理,确定了最佳车辙剂掺量。结果发现:随车辙剂掺量的增加,混合料的高温性能显著提高,当掺量为0.3%时,混合料的动稳定度即可达到基质混合料的1.5倍;沥青混合料的残留稳定度和冻融劈裂强度比均随车辙剂掺量的增加呈先增加后减小的趋势,并在0.3%掺量时达到最佳低温性能和水稳定性能状态;综合高、低温性能试验和水稳定性试验推荐车辙王抗车辙剂用于AC-20C沥青混合料抗车辙设计时最佳掺量为0.3%。     

漯平高速公路沥青路面下面层AC-25型沥青混合料目标配合比设计

为确保沥青路面下面层AC-25型沥青混合料目标配合比设计满足质量要求，通过各种矿料的筛分结果，结合混合料级配要求，确定初始油石比，再通过马歇尔稳定度试验确定最佳油石比，最终确定目标配合比。     

抗车辙MPE改性沥青混合料性能研究

采用MPE和SBS两种改性剂,对比研究了基质沥青、MPE改性沥青与花岗岩碎石的黏附性;分析了加抗剥落剂的基质沥青、加抗剥落剂的SBS改性沥青和MPE改性沥青与酸性花岗岩碎石混合料的路用性能。研究结果表明:MPE改性沥青和花岗岩碎石的黏附等级为5级;掺加MPE的AC-13沥青混合料,其动稳定度为60,70,80℃条件下分别超过6 000,5 000,2 000次/mm,马歇尔稳定度比基质沥青混合料提高35%,比掺加5%SBS的改性沥青混合料提高23%;浸水残留稳定度达到98%,比基质沥青混合料提高11%,比SBS改性沥青混合料提高5%;冻融劈裂残留强度比达到97%,较基质沥青提高8%。