相变沥青混合料调温效果及路用性能研究

为掌握相变沥青混合料调温效果及其路用性能,制备PEG2000/硅溶胶相变材料,研究其配比和掺量对沥青混合料调温效果的影响,进而就相变沥青混合料路用性能进行试验分析.结果表明:温度高于40℃后,PEG2000/硅溶胶相变材料能有效降低沥青混合料高温持续时间,且降温效果随相变材料中PEG2000比例提高呈先提高后降低趋势,随相变材料掺量增加呈线性提高趋势;沥青混合料升温过程中,其高温稳定性随相变材料掺量增加逐渐提高,而沥青混合料升温稳定后,高温稳定性随相变材料掺量增加逐渐降低;沥青混合料低温抗裂性随相变材料掺量增加呈先变好后变差趋势,掺量为3％时,低温抗裂性最优,水稳定性则随相变材料增加逐渐下降;推荐采用PEG2000与硅溶胶比例为5:10、掺量为3％制备相变沥青混合料,此时调温效果优良,且各项路用性能满足规范要求.     

橡胶粉细度及掺量对沥青混合料高温性能的影响

为更好地将废旧轮胎胶粉用于公路工程中,以橡胶粉改性沥青为研究对象,研究了橡胶粉细度和掺量对沥青混合料高温性能的影响。结果表明:橡胶粉细度和掺量对沥青混合料高温性能有较大的影响。随着橡胶粉细度和掺量的增加,沥青粘度与沥青混合料动稳定度逐渐增大;沥青混合料永久变形随着橡胶粉掺量的增加,呈现先减小后增大的趋势。     

LB-10型冷补沥青混合料的制备及性能

为研究沥青冷补液各组分变化对冷补沥青混合料性能的影响,制备了冷补液组分设计不同的LB-10型冷补沥青混合料,研究了不同抗剥落剂掺量、沥青与柴油比例、冷补剂掺量对其施工和易性、马歇尔性能与水稳定性的影响规律.研究发现,随着抗剥落剂掺量的增加,混合料的贯入强度与马歇尔稳定度逐渐增大,柴油挥发率逐渐减小;而浸水残留稳定度呈先增加再减小的规律,在抗剥落剂掺量为0.36％时达到最高,为89.2％.随着沥青与柴油比例的增大,混合料贯入强度与浸水残留稳定度逐渐增大,且当沥青与柴油比例大于80:14后,混合料马歇尔稳定度明显增强,高于7 kN,但施工和易性下降.随着冷补剂掺量的增加,混合料贯入强度逐渐增大,而柴油挥发率、马歇尔稳定度与浸水残留稳定度随掺量的增加呈先减小再增加的规律,在掺量为1.7％时浸水残留稳定度达到最高,为89.6％.综合考虑冷补沥青混合料的施工和易性,马歇尔性能及水稳定性,应控制冷补液中沥青与柴油比例为78:20,冷补剂掺量为1.7％,抗剥落剂掺量为0.36％.     

布敦岩沥青配合比设计及性能研究

完成了2.0%、2.5%、3.0%三种不同岩沥青掺量AC-16布敦岩沥青改性沥青混合料配合比设计。对比分析了不同岩沥青掺量布敦岩沥青改性沥青混合料与基质沥青混合料的性能,结果表明:布敦岩沥青能有效提高沥青混合料的高温性能,但是其低温抗裂性能随着岩沥青掺量增加逐渐减小,沥青混合料抗水损害性能随着岩沥青掺量的增加呈现先增加后减小的趋势。     

Evotherm温拌再生沥青混合料路用性能研究

通过沥青混合料车辙试验、冻融劈裂试验、小梁弯曲试验,对Evotherm温拌沥青混合料及热拌沥青混合料的高温性能、水稳定性能、低温性能进行了试验研究。试验结果表明:Evotherm温拌剂对沥青混合料的高温性能、水稳定性有一定的影响,对其低温性能的影响不显著;掺加旧沥青混合料,有利于提高Evotherm温拌沥青混合料高温稳定性能,而其低温弯曲性能则有显著降低;温拌再生沥青混合料的水稳定性能随着旧沥青混合料掺量增加呈现先增加后减小的趋势。     

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。     

橡胶沥青及混合料高温性能的影响因素研究

为了更深入地研究橡胶沥青混合料的高温性能,通过试验研究了橡胶粉细度和掺量对橡胶沥青粘度和橡胶沥青混合料动稳定度的影响,最后研究了油石比对橡胶沥青混合料动稳定度的影响。试验结果表明,随着橡胶粉目数的增大,沥青粘度逐渐减小,而混合料动稳定度先增大后减小,当目数为60目时动稳定度最大;随着橡胶粉掺量的增多,沥青粘度和混合料动稳定度都逐渐增大,其中当掺量大于20%时两者随掺量的增长趋势减弱;随着油石比的增大,橡胶沥青混合料的动稳定度逐渐降低,其中当油石比大于5.9时,动稳定度急剧减小。     

高模量沥青混合料疲劳性能试验研究

采用控制应力的方式进行三分点加载的弯曲试验对不同级配、不同油石比、不同旧料掺量下的高模量沥青混合料疲劳特性进行了试验研究。试验结果表明:接近AC-20中值的级配C疲劳性能最优;随着油石比的增大,高模量沥青混合料的疲劳性能不断提升;掺加旧料后,高模量沥青混合料的疲劳性能有所降低。随着旧料掺量的增加,混合料的疲劳性能先提高后降低,在旧料掺量为40%时达到最优。     

不同纤维掺量对沥青混合料性能的影响研究

新疆地区冬季与夏季温差大,为保证沥青混合料高低温路用性能在该地区气候条件下满足要求,拟通过在沥青混合料里掺加纤维的方法提升其路用性能。基于室内试验研究纤维种类和掺量对AC-20沥青混合料的性能影响规律,结果表明:AC-20沥青混合料中掺加纤维后,混合料性能随纤维掺量增加呈先提高后降低的趋势;当玄武岩纤维、木质素纤维和聚酯纤维的掺量分别为 0.3%、0.4% 和0.2%时,纤维沥青混合料的综合性能较优,可在实际工程中推广应用。     

高模量剂对沥青混合料抗老化性能的影响研究

为了研究高模量剂对沥青混合料抗老化性能的影响,通过试验,研究了高模量剂掺量对沥青混合料短期老化和长期老化后水稳定性和低温抗裂性能的影响,并与未经老化的沥青混合料作对比。试验结果表明,高模量剂的加入能大幅改善沥青混合料经短期老化和长期老化后的水稳定性和低温抗裂性,且在一定范围内增大高模量剂掺量能显著提高沥青混合料的抗老化性能,而超过一定值后再增加高模量剂掺量反而会使沥青混合料的抗老化性能降低,综合考虑高模量剂掺量不宜大于0.6%。     

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。     

水泥和消石灰对沥青混合料抗水损害效果试验研究

采用水泥和消石灰代替部分矿粉的措施提高沥青混合料的水稳定性,研究了二者与沥青混合料最佳油石比的关系,并确定了最佳掺量。结果表明,水泥和消石灰对沥青混合料的水稳定性能均有明显的提高,且随着掺量的增加抗水损害能力呈现先增大后减小的趋势。     

氧化镁膨胀剂对半柔性路面材料性能的影响

针对水泥灌浆半柔性路面结构内部易收缩变形、开裂等问题,通过水泥灌浆料添加氧化镁膨胀剂对半柔性路面沥青混合料的相关性能进行试验,研究结果表明:随着氧化镁膨胀剂增加,水泥灌浆料的初始流动度、30min流动度先增加后降低,3d、7d、28d龄期抗压强度都逐渐降低,半柔性路面沥青混合料的动稳定度先增加后降低、低温抗裂性逐渐增加;当氧化镁膨胀剂掺量为4%时,半柔性路面沥青混合料试件的干缩性明显降低。     

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%。     

抗车辙剂对沥青混合料疲劳性能影响的试验研究

为了更好地探讨抗车辙剂加入后沥青混合料的疲劳性能,通过室内试验研究抗车辙剂掺量、应力比和温度等变量对沥青混合料疲劳寿命的影响。并通过回归分析得到应力疲劳方程。结果表明,相同条件下,沥青混合料疲劳寿命随抗车辙剂掺量增多而增大,k值随抗车辙剂掺量的增多明显增大,而|n|值随着抗车辙剂掺量的增多呈现逐渐降低的变化规律,说明抗车辙剂掺量越多,沥青混合料疲劳寿命对应力比的变化的敏感性越低;沥青混合料的疲劳寿命随应力比的增大而降低,疲劳寿命随抗车辙剂掺量的变化趋势越大,其中当应力比超过0.3时,疲劳寿命大幅降低;温度越高,沥青混合料疲劳寿命和k值越小。     

钢渣超薄磨耗层SAC-10的性能及应用研究

为了改变钢渣利用现状并满足道路建设实际需要，在超薄磨耗层SAC-10沥青混合料中用钢渣部分替代天然集料，对不同钢渣掺量下SAC-10沥青混合料的配合比进行了设计并对其路用性能进行了研究。室内试验结果表明：SAC-10沥青混合料的动稳定度随着钢渣掺量增加呈先增大后降低趋势，并在钢渣掺量为60%时达到最大值，高温稳定性能得到了巨大的提升；钢渣掺量为60%时，钢渣SAC-10沥青混合料的水稳定、低温抗裂、抗滑及抗膨胀性能良好，均满足规范要求。工程应用表明超薄磨耗层SAC-10在掺入60%钢渣后，抗滑性能、渗水性能及长期路用性能优异；掺入60%钢渣后，超薄磨耗层SAC-10的综合单价增加了81元/m³，但长远来看可以有效降低养护维修费用，长期经济效益高，值得推广。     

生物改性沥青及其混合料性能研究

为研究生物沥青掺量对生物改性沥青及其混合料性能的影响,对不同掺量的生物改性沥青结合料的高温性能进行试验,并对混合料的高温、低温、水稳定性和疲劳性能进行测试。试验结果表明,随着生物沥青掺量的增加,生物改性沥青的软化点和粘度逐渐降低,高温性能变差。当生物沥青的掺量大于15%时,生物改性沥青软化点不能满足规范要求。随着生物沥青掺量的增加,生物改性沥青混合料的高温抗车辙性能不断减弱,低温抗裂性能和水稳定性能逐渐增强,疲劳性能逐渐降低。综合考虑生物改性沥青结合料的高温性能和混合料的路用性能,建议生物沥青的掺量上限为15%。     

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%。     

陶粒沥青混合料的试验及应用研究

在SAC-10沥青混合料中掺入一定量的陶粒,通过室内试验对其相关性能进行了检测,结果表明:陶粒沥青混合料在陶粒掺量增加的情况下,动稳定度出现降低,永久变形增加,当陶粒掺量小于40%时,试件的高温稳定性满足规范标准;当陶粒的掺入量不大于40%时,陶粒沥青混合料的水稳定性能较好;陶粒的掺入对沥青混合料的低温抗裂性能影响不大,当陶粒掺量低于60%时,混合料的低温抗裂性能有一定提升。工程应用实例表明:沥青路面在采用陶粒沥青混合料作为上面层后,在通车4年内,未出现车辙、裂缝等路面病害,路面平整度较高,应用效果优异。     

环氧沥青配比对混合料路用性能影响

为掌握环氧沥青配比对混合料路用性能影响,以不同环氧树脂∶固化剂制备环氧体系,并将其以不同掺量对基质沥青进行改性,进而成型相应混合料试件进行路用性能试验研究。结果表明:环氧沥青混合料高温稳定性、水稳定性和抗老化性能均随沥青中环氧体系比例的增加而增强,同时随环氧体系中环氧树脂比例的增加呈先增加后降低趋势,环氧树脂∶固化剂为3∶1时上述三方面性能最好;环氧沥青混合料低温抗裂性随沥青中环氧体系比例的增加先增强后减弱,环氧体系∶基质沥青为45∶55时效果低温性能最好,同时随环氧体系中环氧树脂比例的增加逐渐增强。推荐采用环氧树脂∶固化剂为3∶1,环氧体系∶基质沥青为45∶55制备环氧沥青混合料。