不同压实方法对乳化沥青冷再生混合料疲劳性能的影响研究

不同压实成型方法制备的乳化沥青冷再生混合料的疲劳性能存在较大差异，通过采用改进的马歇尔击实法和垂直振动压实法制备两种乳化沥青冷再生混合料，进一步对乳化沥青冷再生混合料进行间接拉伸疲劳试验，在试验结果基础上建立基于Weibull分布的间接拉伸疲劳方程，对不同压实成型方法的疲劳方程参数进行分析研究，探索不同压实成型方法对乳化沥青冷再生混合料疲劳性能的影响。试验结果表明，垂直振动压实法制备乳化沥青冷再生混合料的平均力学强度可达到现场取芯试件的92%，而改进的马歇尔击实成型试件的平均力学强度仅为现场取芯的65%；与改进的马歇尔击实法相比，垂直振动压实法的最佳乳化沥青掺量和外掺水量分别降低了9%和11%，同时抗水损害性能、低温抗裂性能和高温抗车辙性能可分别提高4%、12%和35%；基于Weibull分布建立的疲劳方程可有效评价乳化沥青冷再生混合料的疲劳寿命，垂直振动压实法制备的乳化沥青冷再生混合料表现出良好的应力变化敏感性和疲劳耐久性，其在应力比为0.5时的疲劳寿命是改进马歇尔击实法的1.36倍。     

温拌沥青混合料压实特性试验研究

通过马歇尔击实试验和旋转压实试验,研究不同压实方式对温拌沥青混合料压实特性的影响.以AC-13F为例,分析了成型方式和压实次数对温拌沥青混合料体积参数的影响,并采用热拌沥青混合料进行对比.结果表明:采用旋转压实法成型的试件密度大于击实法;在压实次数为50次时,试件体积参数对成型方法和沥青混合料类型均不敏感等,为温拌沥青混合料的设计和施工提供了对比参数.     

乳化沥青冷再生混合料初期抗磨耗性能评价及技术要求

针对我国现有规范关于乳化沥青冷再生混合料初期强度评价的空白,选取磨耗试验作为评价方法,用对比试验确定了试验的关键参数,包括成型方式、养生温度、养生相对湿度以及养生时间;分析了不同乳化剂种类、乳化剂剂量、乳化沥青用量、水泥剂量和矿料级配对乳化沥青冷再生混合料初期抗磨耗性能的影响,据此提出相应的技术要求;利用方差分析法,分析了不同影响因素的显著性。结果表明:提出的磨耗试验简单、可靠,可用于评价乳化沥青冷再生混合料的初期抗磨耗性能;马歇尔击实法或旋转压实法均可作为磨耗试验试件成型方式,推荐采用大型马歇尔击实法(双面各击实75次)作为标准成型方式;养生条件对乳化沥青冷再生混合料磨耗损失影响较大,随温度的升高或养生时间的延长,磨耗损失均逐渐减小,随相对湿度的增加,磨耗损失逐渐增大;结合我国国情,拟定磨耗试验试件标准养生温度为25℃,养生相对湿度为70%,养生时间为4 h。以磨耗损失不大于3.5%为控制指标,可作为优化乳化沥青冷再生混合料配合比设计的依据;影响乳化沥青冷再生混合料初期抗磨耗性能的各因素依次为水泥剂量乳化剂种类矿料级配乳化沥青用量乳化剂剂量,水泥剂量、乳化剂种类和矿料级配对冷再生混合料初期强度影响显著。     

成型方法对沥青混合料体积参数及路用性能影响

对不同成型方法对沥青混合料的性能影响进行了试验研究,通过室内试验对沥青混合料的体积参数及路用性能机械了分析。研究结果表明,通过旋转压实获得的沥青混合料空隙率、间隙率大于马歇尔击实成型试件,通过旋转压实成型试件的沥青饱和度小于马歇尔击实成型试件。与马歇尔击实成型试件相比,旋转压实成型沥青混合料试件的动稳定度、抗弯拉强度及水稳定性均有大幅度的提高。     

SGC设计体系下压实功对乳化沥青冷再生设计指标的影响研究

结合实体工程,采用SGC试验方法对乳化沥青冷再生混合料进行配合比设计,研究在不同压实功基础上的混合料设计参数的变化,从压实曲线的对比、混合料最佳含水率、最佳乳化沥青用量、混合料的强度等方面进行深入研究。研究结果表明,在不同压实功条件下,冷再生混合料的设计参数变化显著:随着压实功的增加,在相同压实次数下,冷再生混合料的最佳含水量减小、最佳沥青用量降低;在乳化沥青用量不变的条件下,混合料的劈裂强度、冻融劈裂强度比都随压实功的增加而增加。     

考虑热压实过程的乳化沥青冷再生混合料设计方法研究

考虑热拌沥青混合料铺筑对冷再生层的＂热压实＂作用,室内试验采用＂两次击实＂的成型方法成型马歇尔及车辙试件;理论分析了土工击实法确定冷再生混合料最佳总水量的不合理性,并推荐采用美国再生沥青协会（ARRA）建议的先由经验初试总水量确定最佳乳化沥青用量,再根据空隙率确定最佳总水量的方法;通过工程实例和试验分析,中国规范中推荐的15℃劈裂强度和干湿劈裂强度比确定最佳乳化沥青用量的方法存在不足,推荐采用40℃马歇尔稳定度指标确定最佳乳化沥青用量,而15℃劈裂强度指标作为性能测试指标之一;采用-10℃低温小梁试验测试了冷再生混合料的低温性能。     

乳化沥青冷再生混合料成型方法优化研究

为选择一种能够有效模拟实际工程压实方式且操作简单的乳化沥青冷再生混合料成型方法，分别按照马歇尔击实成型、旋转压实成型和振动成型3种方法制备混合料试件，对不同成型方法混合料试件的孔隙率、劈裂强度、冻融劈裂强度比和无侧限抗压强度进行试验测定，并通过CT扫描试验对不同成型方法混合料试件的高度方向孔隙特征、最可几孔径和乳化沥青砂浆特征进行对比。结果表明，采用旋转压实成型方法制备的混合料试件力学性能最优，相较其他两种成型方法具有更好的承载能力与水稳定性；同时采用旋转压实成型的试件内部空隙分布更加均匀，且试件内部沥青砂浆厚度最大，粗集料之间的接触和嵌挤程度最佳。因此最终确定旋转压实法作为冷再生混合料的最佳成型方法，由此得到的混合料试件与实际道路碾压相似，可以有效提高路面的高温性能和水稳性能。     

不同成型方法乳化沥青冷再生混合料马歇尔试验比较

为了研究乳化沥青冷再生混合料不同成型方法对马歇尔试验的影响,根据配合比设计,分别采用马歇尔击实与旋转压实(SGC)成型试件进行马歇尔试验.结果表明,在马歇尔击实试验中,提高击实次数对提高混合料浸水稳定度有一定的作用;随着SGC次数的增加,混合料空隙率、矿料间隙率变化不大;SGC方法的稳定度与残余稳定度比击实方法明显偏低...     

乳化沥青冷再生混合料最佳拌和用水量确定方法

基于旋转压实成型方法,研究拌和用水量对乳化沥青冷再生混合料密实度、强度等指标的影响,并与土工重型击实法确定的拌和用水量对比。结果表明,旋转压实法成型试件的密实度比重型击实法试件大,最佳拌和用水量比重型击实法确定的小;冷再生混合料的密度及干、湿劈裂强度随拌和用水量的增多先增大后减小;推荐采用兼顾乳化沥青冷再生混合料最优和易性与最大干密度的方法确定最佳用水量。     

沥青混合料体积参数影响因素分析

研究了马歇尔试验击实次数、短期老化、成型压实方法、成型温度几种试验条件对密级配沥青混合料体积参数的影响。结果表明:击实次数显著影响密级配沥青混合料的体积参数,随着击实次数的增加,马歇尔试件的空隙率和矿料间隙率减小,试件的沥青饱和度增加;沥青混合料老化后的体积指标变化规律与老化前一致,随着沥青混合料成型温度降低或老化,沥青混合料的矿料间隙率和空隙率增大,沥青饱和度减小,增加了沥青混合料水损坏的可能性。     

温拌沥青混合料马歇尔击实和旋转压实密实曲线的比较分析

根据由不同马歇尔击实次数成型得到的密实度比随击实次数变化所形成的密实曲线,与旋转压实一次成型得到的密实曲线作比较,以此分析温拌沥青混合料和热拌沥青混合料的压实特性。由马歇尔击实和旋转压实密实曲线、密实度斜率和密实度能量指数的分析结果表明:温拌沥青混合料用旋转压实法成型时能够体现出比热拌沥青混合料更好的可压实性,而马歇尔击实成型时则得到与之相反的结果。     

SGC方法与马歇尔方法确定不同级配最佳沥青用量的比较研究

采用美国Superpave中SGC旋转压实方法和传统的马歇尔击实方法对AC、SM A、OGFC等3种不同级配进行最佳沥青用量的确定。结果表明:用SGC确定的3种不同级配最佳沥青用量都显著低于马歇尔方法确定的最佳沥青用量,但降低幅度各不相同。其主要是由于采用SGC旋转压实100次成型混合料试件时,其压实功远大于马歇尔方法的双面击实50次或75次。因此建议用SGC方法进行不同级配的混合料设计时应适当减少旋转压实次数,以适应我国实际的施工条件。     

掺水泥乳化沥青冷再生混合料强度影响因素试验研究

采用垂直振动成型方法制备圆柱体试件，通过试验研究了乳化沥青类型和水泥掺量对高速公路路面上面层掺回收料就地冷再生混合料强度的影响。结果表明:与普通中裂乳化沥青冷再生混合料相比，SBR与SBS改性乳化沥青冷再生混合料力学强度可分别至少提高15.0%，9.0%；掺水泥1.5%乳化沥青冷再生混合料的马歇尔稳定度、浸水马歇尔稳定度、劈裂强度和抗剪强度分别至少提高了11.0%，13.0%，19.0%，85.0%。因此，根据力学性能最优原则，选取SBR改性乳化沥青作为冷再生混合料的胶结料；考虑材料经济性问题，建议冷再生混合料中水泥掺量为1.5%。     

中法沥青混合料压实特性研究

为探究配合比设计阶段沥青混合料的压实特性和体积特性,研究采用马歇尔击实仪、美国SGC旋转压实仪、法国PCG旋转压实仪对法国GB4型沥青混合料和我国的多碎石沥青混凝土SAC25进行旋转压实(击实),通过对旋转压实密实曲线的特征值研究,分析中法两种沥青混合料的压实特性。试验还采用不同的密度测量方法测量成型后试件的毛体积密度,探究在不同影响因素下沥青混合料体积特征的变化规律。试验结果表明:GB4与SAC25两种沥青混合料由于粗细集料含量的差异,具有迥异的压实特性;沥青混合料的成型方法、毛体积密度的测量方法和矿料级配对沥青混合料的体积指标均有较大影响。     

乳化沥青冷再生混合料压实特性影响研究

为了研究乳化沥青冷再生混合料压实特性及其变化规律,分别针对影响乳化沥青冷再生混合料压实特性的各个因素进行试验研究,结果表明:1)乳化沥青破乳速度和单钢轮振压遍数对冷再生混合料的压实特性影响较大,其应根据试验段来确定; 2)相比重型击实成型方式,振动成型的最大干密度要大且更接近于现场施工条件; 3)乳化沥青冷再生混合料放置时间越长,路面越难以压实,路面强度也越低; 4)施工温度越高,路面越容易被压实,混合料性能也越好,但在较高的温度下,乳化沥青更容易破乳,可工作时间更短。     

乳化型温拌沥青混合料性能试验方法研究

为系统地评价温拌沥青混合料的降温幅度,采用马歇尔击实、旋转压实(SGC)法成型试件,通过体积指标来评价温拌沥青混合料的降温特性,并采用和易性试验仪直观地检测了温拌混合料不同温度下的工作和易性.结果表明:马歇尔击实法不适合用来评价温拌沥青混合料的特性;旋转压实能较好地评价乳化型温拌沥青混合料最佳拌和及施工温度,和易性试验...     

乳化沥青冷再生技术破乳时间评价方法研究

乳化沥青冷再生技术破乳速度限制了沥青混合料运输和施工时间,并影响着碾压时机。当前破乳时间的确定是通过人为定性观测,会因个人因素、环境因素、破乳假象等致使破乳时间存在不确定性。本文利用旋转压实仪,在不同养护时间下成型多组马歇尔平行试件,观测压实圈数、压实高度、15℃劈裂强度的曲线变化。结果表明,养护时间在5~7h之间成型的试件,压实高度递减至最小,15℃劈裂强度递增至最大。故可以通过这种方法定量的评价乳化沥青冷再生技术破乳时间。     

SGC设计方法与马歇尔设计方法设计SMA最佳沥青用量的比较研究

分别对细、中、粗3种不同的SMA级配,采用SGC设计方法与马歇尔设计方法,设计出SMA最佳沥青用量,进行了研究比较,结果表明:SGC设计方法确定的SMA最佳沥青用量比马歇尔设计方法确定的最佳沥青用量有大幅度减少,其原因在于当采用SGC旋转100次成型混合料试件时,其压实功显著大于马歇尔双面击实50次成型的混合料试件,而我国目前的施工条件在路面难以达到相应的压实条件,易出现空隙率偏大的问题,因此建议在我国采用SGC进行SMA混合料设计时,对美国的规范进行修改,降低旋转压实的次数以适应我国的施工条件。     

基于工业CT乳化沥青冷再生混合料细微观结构性能研究

以国内现行的马歇尔击实、静压、振动、轮碾、旋转压实五种成型方式为载体,基于工业CT的无损检测技术和VG软件的三维重构功能对不同成型方式冷再生混合料内部的空级配、空隙等效直径、最可几孔径、空隙形状特征、粗颗粒的颗粒取向以及集料的破损状况等开展了系统研究,并分析给出最可几孔径、集料颗粒取向的数学模型表征以及建立了不同成型方式再生混合料细微观分布特征与力学性能之间的回归关系。研究结果表明:不同成型方式冷再生混合料空级配、最可几孔径之间的差异较为明显,乳化沥青冷再生混合料空隙体积与表面积符合lg V=K*lg S+B双对数线性拟合,将乳化沥青冷再生混合料细微观空隙结构等效为球体只是一种理想状态;不同成型方式乳化沥青冷再生混合料粗集料取向角基本符合洛伦兹分布,成型方式对再生混合料颗粒取向有显著影响,旋转压实、振动两种成型方式与路面芯样粗集料颗粒取向角最接近,而轮碾成型与实际路面碾压条件相差最大。     

试验室压实方法对热拌沥青混合料空隙率及力学性能的影响

马歇尔和Superpave沥青混合料设计法都是主要基于体积参数,但是这两种方法确定最佳沥青用量均很大程度上受试验室压实方法的影响,该文主要评价压实方法对沥青混合料空隙率和力学性能的影响。试验方法包括马歇尔和Superpave沥青混合料设计法(两种试件尺寸)、法国旋转剪切压实机(PCG)压实法以及LCPC法国碾压机碾压法。对压实方法、试件尺寸和旋转压实次数对空隙率和最佳沥青用量、力学性能、永久变形和疲劳性能的影响进行了评价。在中、重交通下,对于公称最大粒径≤12.5 mm的沥青混合料,推荐采用直径100 mm的SGC试件;如果旋转压实次数小于该文采用的100次,则建议采用直径150 mm的SGC试件。