不同养生温度泡沫沥青冷再生混合料宏细微观结构性能研究

为了确定泡沫沥青冷再生混合料合理的室内加速养生温度,基于室内路用性能试验、数字图像处理技术、工业CT(X-ray CT)无损检测技术及VGStudio MAX 2.0的三维重构功能系统研究了10℃、25℃、40℃、60℃、80℃养生温度下泡沫沥青冷再生混合料的力学性能、低温性能和抗疲劳性能,以泡沫沥青分散机制为评价指标,探究了养生温度对泡沫沥青冷再生混合料宏细微观结构性能的影响机理。结果表明,提高养生温度后泡沫沥青冷再生混合料力学强度、低温抗裂性能和抗疲劳性能显著提高;随着养生温度提高,泡沫沥青在劈裂试验试件破坏界面上的分布面积呈线性关系增大,较高养生温度条件下泡沫沥青在混合料内部分布更广泛,"点焊"状结合更密。建议泡沫沥青冷再生混合料设计与施工细则在配合比设计阶段采用40℃养生,并强调室内混合料设计试件养生温度应当与现场施工气温一致的重要性及必要性。     

浅析膨胀率与半衰期对泡沫沥青分散性能影响

影响泡沫沥青在混合料中拌和均匀程度的内因主要是沥青本身的发泡特性,而膨胀率与半衰期是影响沥青发泡性能的主要因素。本文通过对基质沥青进行发泡试验,以修正最大理论密度与最大理论密度之差来间接判断泡沫沥青的分散均匀性。研究表明:拌和不均匀的混合料修正最大理论密度与最大理论密度之差较大,通过偏相关计算表明半衰期对泡沫沥青的分散性能影响略大于膨胀率。     

泡沫温拌沥青混合料路用性能研究

为研究泡沫温拌沥青混合料路用性能,采用两种不同的沥青根据拌和温度与压实温度确定泡沫温拌沥青混合料的成型温度;通过车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验和疲劳试验对比研究了泡沫温拌沥青混合料与热拌沥青混合料路用性能的差异。结果表明:泡沫温拌沥青混合料的各项路用性能均满足相关规范要求。对于基质沥青而言,泡沫温拌沥青混合料的高温性能略低于热拌沥青混合料,其他路用性能均优于热拌沥青混合料;泡沫温拌改性沥青混合料的路用性能均优于其他两种基质沥青混合料。     

养生温度对泡沫沥青冷再生混合料路用性能影响的研究

为了探究养生温度对泡沫沥青冷再生混合料路用性能的影响,研究了10、25、40、60、80℃共5种不同养生温度下泡沫沥青冷再生混合料的力学性能、低温性能和抗疲劳性能。试验结果表明:提高养生温度后泡沫沥青冷再生混合料力学强度、低温抗裂性能和抗疲劳性能显著提高;建议泡沫沥青冷再生混合料设计与施工细则在配合比设计阶段采用40℃养生,并揭示了室内混合料设计试件养生温度应当与现场施工气温一致的重要性及必要性。     

玄武岩纤维沥青混合料室内拌和工艺研究

通过劈裂试验对玄武岩纤维沥青混合料的拌和工艺进行分析,确定玄武岩纤维沥青混合料拌和成型的优选方案为干拌法+干拌30s,湿拌180s+拌和温度175~180℃+成型温度150~160℃,为现场沥青混合料生产和施工提供指导。     

不同RAP温度泡沫沥青冷再生混合料性能及影响机理

研究了RAP温度对泡沫沥青冷再生混合料干湿劈裂强度、高低温性能和泡沫沥青分散性状的影响。结果表明,随着RAP温度增加,泡沫沥青冷再生混合料干湿劈裂强度增大,混合料最佳泡沫沥青用量减小,RAP温度对泡沫沥青冷再生混合料劈裂强度有显著的影响;增加RAP预热温度可显著改善泡沫沥青冷再生混合料的高温稳定性和低温抗裂性,不同RAP预热温度下,泡沫沥青冷再生混合料马歇尔试件劈裂破坏界面的泡沫沥青面积百分比与试件干湿劈裂强度之间的线性拟合关系良好,RAP预热温度对泡沫沥青冷再生混合料的影响机理在于其影响了泡沫沥青在混合料的分散形状和分散的均匀性,提高了混合料的压实特性。     

乳化沥青和泡沫沥青冷再生混合料性能研究

为了检验沥青稳定类冷再生混合料性能,回答乳化沥青与泡沫沥青孰优孰劣的争论,采用劈裂试验、车辙试验对泡沫沥青和乳化沥青冷再生混合料性能进行了对比试验研究。研究结果表明,乳化沥青和泡沫沥青冷再生混合料的力学特性有明显的温度依赖性,均为粘弹性材料;冷再生混合料15℃劈裂强度满足规范中密级配粗粒式热拌沥青混凝土强度范围;泡沫沥青冷再生混合料劈裂强度、浸水24 h后的劈裂强度略高于乳化沥青冷再生混合料;乳化沥青冷再生混合料的动稳定度显著高于泡沫沥青冷再生混合料,且都远超过规范对改性沥青混合料动稳定度的技术要求。乳化沥青和泡沫沥青冷再生混合料性能均能满足沥青路面中下面层的要求。     

聚酯还原型泡沫沥青的发泡效果研究

为进一步实现增加泡沫沥青冷再生技术中旧沥青混凝土回收料的利用比例,在泡沫沥青再生技术加入还原剂是一种新兴技术。结合上海市青浦区的实体工程,根据原有老化状况判定需要掺入聚酯还原剂的情况下,对新型泡沫沥青基于现有发泡理论,探究沥青温度和用水量对加入聚酯还原剂的沥青发泡的影响,进而重点研究膨胀率和半衰期随之变化的规律。研究表明,聚酯还原型泡沫沥青的膨胀率、半衰期和发泡指数可以有效的评价沥青发泡效果,它的发泡量较普通泡沫沥青更大,但泡沫平均直径略小。与普通泡沫沥青相似,膨胀率和半衰期随用水量呈相反的趋势,用水量和沥青温度对发泡效果有显著影响;同一温度条件下,随着用水量的增加,膨胀率提高,半衰期降低;用水量相同的情况下,温度越高膨胀率越大,但温度达到160℃时,膨胀率并不随着沥青温度的升高而增大,不同温度的沥青都对应不同的最佳发泡用水量。最终给出了聚酯还原型泡沫沥青的最佳发泡条件为沥青温度130℃、用水量为3.9%时,其泡沫沥青的膨胀率为20.5、半衰期为20.5 s。     

改性沥青SMA混合料拌和温度对低温性能的影响

对于改性沥青SMA混合料,因为改性沥青粘度大,SMA混合料拌和困难,碾压温度要求高,所以施工需提高混合料拌和温度,但拌和温度升高,会加剧沥青结合料老化,对混合料的低温性能将产生不利影响;为确定适宜的改性沥青SMA混合料施工拌和温度,选择不同的沥青结合料,在不同温度下拌和成型SMA混合料试件,进行混合料弯曲试验研究,经分析比较混合料低温性能,提出了改性沥青SMA混合料拌和温度的控制指标,用于施工控制,将有利于提高沥青路面的抗裂性能.     

泡沫温拌-橡胶沥青混合料力学性能与疲劳性能研究

为了研究泡沫温拌沥青技术对橡胶沥青混合料力学性能与疲劳性能的影响,分别对泡沫温拌和热拌橡胶沥青混合料进行动态模量试验和四点弯曲疲劳试验。动态模量试验结果表明,不同温度及加载频率下泡沫温拌橡胶沥青混合料动态模量相较于热拌橡胶沥青混合料平均降低了11%。通过主曲线构建,预测得到在0℃以下的低温范围内泡沫温拌橡胶沥青混合料的动态模量小于热拌混合料;在55℃以上的高温范围,泡沫温拌和热拌橡胶沥青混合料动态模量基本相同。四点弯曲疲劳试验结果表明,泡沫温拌橡胶沥青混合料的疲劳寿命远高于热拌混合料;同时,循环加载41万次后泡沫温拌橡胶沥青混合料的累积耗散能Wɑ为(29.2±4.2)kJ/m~3,低于热拌的(34.1±2.8)kJ/m~3,说明泡沫温拌橡胶沥青混合料具有更优异的抗疲劳性能。     

泡沫降温—橡胶沥青混合料技术与工程应用研究

温拌技术可以降低橡胶沥青混合料在生产过程中的温度,有效解决橡胶沥青施工难、有害气体排放多等问题,同时发挥橡胶沥青混合料良好的路用性能。针对泡沫降温-橡胶沥青技术,通过室内发泡试验确定橡胶沥青最佳发泡温度和用水量;根据sup20级配设计确定沥青用量;通过泡沫降温-橡胶沥青混合料的相关试验,表明泡沫降温-橡胶沥青混合料的体积指标、水稳定性能、高温稳定性能和低温抗裂性能均满足要求;结合实际工程应用,泡沫降温-橡胶沥青混合料在施工时可实现降温10℃,试验路压实度等指标满足要求。     

温拌沥青混合料路用性能的研究

针对WB-1型沥青温拌液拌和的AH-70沥青AC-13、SBS改性沥青AC-13、稳定型橡胶改性沥青AC-13等3种混合料的高温性能、低温性能和抗水损害性能,采用车辙试验、低温弯曲试验和冻融劈裂试验方法,进行试验检测,为WB-1型温拌剂拌和的沥青混合料配比设计和施工质量控制,提供依据和参考.     

泡沫沥青冷再生工艺技术研究

以天津外高速公路先导段先期开工为依托,对泡沫沥青冷再生工艺技术进行了系统的研究,并通过实体工程检验泡沫沥青冷再生工艺配比设计、施工工艺、质量过程控制与检验。研究表明,泡沫沥青膨胀率和半衰期是对立的统一,膨胀率高,随拌着半衰期低;而半衰期高,则随拌着膨胀率低。轻质油分多的软沥青则更容易发泡,依托项目泡沫沥青采用90号较软沥青。在泡沫沥青混合料的配合比设计中,需要对用水量和最佳的泡沫沥青用量进行优化。泡沫沥青的掺加入量较少,通常最佳沥青用量在3%,过多的沥青会导致细料结团而降低泡沫沥清混合料的强度。集料之间的润滑不是靠沥青,主要靠添加水分来实现,因而混合料摊铺、碾压过程的和易性较差,要求更大的压实功。     

泡沫沥青冷再生混合料高温稳定性改善方法的试验研究

为了改善泡沫沥青冷再生混合料的高温稳定性,首先分析了泡沫沥青冷再生路面产生车辙的机理,然后提出了向泡沫沥青中添加一种H添加剂。通过室内沥青性能试验,H添加剂能够减小针入度和提高软化点,同时在60℃、70℃和80℃温度条件下,黏度均迅速增大。而在150℃、160℃和170℃温度条件下,加入H添加剂后,沥青黏度增加幅度不大。此外,添加H添加剂会对沥青的发泡效果产生一定影响,即膨胀率和半衰期都有所减小,但影响幅度较小,能够满足规范和使用要求。最后通过冷再生混合料车辙试验,加入H添加剂对冷再生混合料动稳定度的提高具有明显的促进作用。     

温拌(半温拌)泡沫沥青混合料发展现状

泡沫沥青混合料是在常温条件下通过泡沫沥青和集料拌和而成,拌和时集料温度变化对泡沫沥青混合料的特性有重要的影响。在发泡处理之前适度加热集料(高于环境温度但小于100℃)可显著改善混合料性能,与相同级配的冷拌沥青混合料比较,沥青的裹附性、混合料的粘聚力、抗拉强度以及压实度都显著提高。半温拌沥青混合料比热拌沥青混合料节省了多达40%的能源,而且在较高试验温度下表现出相近疲劳性能和较小的相位角,相对于冷拌沥青混合料,半温拌泡沫沥青混合料在路面工程中具有广阔的应用前景。     

泡沫沥青就地冷再生混合料配合比设计及工程应用

针对大广高速公路泰赣段路面专项工程中大修养护工程,进行了泡沫沥青就地冷再生混合料的配合比设计及大规模工程应用实践。实验结果表明,泡沫沥青的发泡条件为150℃和用水量2.5%时,可达到合适的膨胀率和半衰期。同时实验确定试件达到最大干密度时所对应的最佳含水量为6.5%,通过劈裂实验确定了最佳乳化沥青含量。另外,提出了泡沫沥青冷再生技术的施工工艺及质量控制方法,相关的成果和经验可为类似大规模工程提供参考和借鉴。     

再生沥青混合料最佳拌和温度及压实温度研究

为了确定再生沥青混合料的最佳拌和温度和压实温度,首先通过SGC试验在不同温度下成型混合料试件,根据试件的体积参数确定再生混合料最佳压实温度,然后根据再生沥青在合适剪切速率下的黏温曲线确定再生沥青混合料的最佳拌和温度。试验结果证明:对于再生基质沥青混合料,试验确定的最佳压实温度及拌和温度接近由黏温曲线计算所得温度值;对于再生改性沥青混合料,其施工特性与新拌混合料有明显差异,由试验确定的最佳压实温度及拌和温度低于黏温曲线所得的温度,建议实际工程中确定再生改性沥青混合料压实温度及拌和温度时,可在再生沥青黏温曲线试验的基础上适当降低5～10℃。     

温拌沥青混合料路用性能的研究

针对“绿科环”牌WB-1型沥青温拌液拌和的AH-70#沥青AC-13、SBS改性沥青AC-13、稳定型橡胶改性沥青AC-13共3种混合料的高温性能、低温性能和抗水损害性能,采用车辙试验、低温弯曲试验和冻融劈裂试验方法,进行试验检测,为WB-1型温拌剂拌和的沥青混合料配比设计和施工质量控制提供依据和参考.     

半温拌泡沫沥青混合料水稳定性及压实特性研究

根据自主设计的试验环境,借助马歇尔试验和间接抗拉强度试验,以空隙率和间接抗拉强度比作为评价指标进行半温拌泡沫沥青混合料的压实特性及水稳定性能研究,并对空隙率和间接抗拉强度的显著性进行统计分析,探讨混合料之间的相关程度。试验结果表明:费托合成蜡(FT)有助于改善沥青的发泡性能,显著提高膨胀率和半衰期;添加2.5%FT的半温拌泡沫沥青混合料,在降低施工温度45℃条件下,可保证压实特性与水稳定性能与普通热拌HMA水平相当;水稳性能与空隙率呈良好的负相关,建立了二者之间的关系方程。     

泡沫温拌再生沥青混合料力学性能研究

为了研究不同掺量废旧沥青混合料RAP对泡沫温拌再生沥青混合料力学性能的影响,分别对0%、20%、30%RAP掺量的混合料进行动态模量试验。采用Sigmoid函数拟合得到参考温度T=20℃时的动态模量主曲线,并基于缩减频率f_r对沥青混合料的服役温度进行划分,最后预测得到不同RAP掺量混合料在高温区域的动态模量。试验结果表明:提高RAP掺量能提高混合料的动态模量,尤其在低频高温区内。而在高频低温区,不同RAP掺量主曲线相差不大。当泡沫温拌再生沥青混合料的温度为55～70℃时,预估得到不同RAP掺量的泡沫温拌再生沥青混合料动态模量。当混合料受到的影响温度越高,掺加RAP对提高混合料的模量越有利。