抗剥落剂和纤维对热(温)再生沥青混合料水稳定性及抗裂性能的影响

为了改善高RAP掺量热再生和温再生沥青混合料的水稳定性、低温抗裂性及抗疲劳耐久性,基于沥青表面能测试和黏附功计算,研究了老化沥青、温拌剂、纤维、抗剥落剂对沥青-集料黏结强度的影响,进而采用车辙试验、低温弯曲试验、冻融循环试验和四分点加载疲劳试验研究了纤维和抗剥落剂对热再生混合料路用性能和抗疲劳耐久性的影响,并揭示了纤维和抗剥落剂对热再生混合料水稳定性和低温抗裂性能的影响机理。研究结果表明,导致热再生和温拌再生水稳定性较低的原因是沥青老化后表面能的降低,掺加温拌剂降低了沥青的表面能,降低了沥青-集料界面的黏结强度;掺加抗剥落剂、纤维剂纤维与抗剥落剂复合改性剂可显著改善沥青表面能、增大沥青与集料之间的粘附功,提高沥青与集料之间的粘附性;将抗剥落剂与纤维复配可显著改善热(温)再生沥青混合料的低温性能,纤维与抗剥落剂不仅显著提高了热(温)再生混合料的劈裂强度和水稳定性,也延缓了冻融循环作用下热(温)再生混合料劈裂强度的衰变历程;掺加抗剥落剂、纤维剂纤维与抗剥落剂复合改性剂均可显著改善热(温)再生混合料的弯曲劲度模量和抗疲劳寿命,,纤维与抗剥落剂复合改性热再生混合料的各项路用性能均满足规范要求,建议优先采用玄武岩与抗剥落剂复配方案来改善高RAP掺量热(温)再生混合料的耐候性。     

MA浇注式沥青混凝土高温稳定性能影响因素研究

对MA浇注式沥青混凝土高温稳定性能进行研究。采用硬度值及动稳定度作为高温稳定性能评价指标,从细集料级配组成设计、可溶沥青用量、矿粉含量、老化程度等方面分析高温稳定性能影响因素。研究表明:细集料级配组成越细,MA浇注式沥青混凝土高温稳定性能就越好;可溶沥青用量越大,MA浇注式沥青混凝土高温稳定性能就越差;矿粉用量越大,MA浇注式沥青混凝土高温稳定性能就越好;老化可提高MA浇注式沥青混凝土的高温稳定性能,与短期老化相比,长期老化影响更加显著。     

风淬钢渣砂替代细集料在沥青混合料中的应用研究

利用风淬钢渣替代沥青混合料中玄武岩细集料,制备沥青混合料研究其对沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等性能的影响,并通过SEM及X-CT等材料检测技术对试验结果进行分析。试验结果表明风淬钢渣替代细集料极大地降低了油石比,显著改善了低温性能及水稳性能,从而表明风淬钢渣可以替代细集料生产沥青混合料,为钢渣的处理提供了一条有效的途径,同时极大地降低了沥青混合料的生产成本。     

掺抗车辙剂沥青混合料性能试验研究

高速公路沥青混凝土路面车辙问题是困扰公路界的一大难题.通过采用东海A-70及东海SBS改性沥青,对4种AC-20沥青沥青混合料高温稳定性、低温性能及水稳定性进行了室内研究.试验结果表明:抗车辙剂可显著提高沥青混合料高温稳定性,降低沥青混合料温度敏感性,同时可以提高沥青混合料水稳定性,且低温性能降低较小.掺抗车辙剂沥青混合料可满足南方高温多雨地区的需要,具有一定的推广价值与应用前景.     

盐雾—温度耦合作用对沥青混合料性能影响规律研究

为了研究滨海地区盐雾环境对沥青混合料性能的影响,采用中性盐雾试验方法模拟滨海环境,设置15℃、25℃、35℃、45℃等4个养护温度,采取工程中常用的沥青混合料AC-13和SMA-13为研究对象。通过水稳定性、低温抗裂性及耐久性实验,对比分析沥青混合料在不同温度的盐雾环境作用一定时间后性能变化规律,分析盐雾侵蚀作用影响。研究结果表明:温度与盐雾的耦合作用对沥青混合料的低温抗裂性、水稳定性及耐久性均产生较大影响,尤其较高温度的盐雾环境作用一定周期后,其强度降低幅度超过40%。滨海盐雾地区服役的沥青混合料设计,需要进行耐盐雾作用影响分析。     

抗剥落剂对沥青及沥青混凝土的改性作用研究

本文针对不同掺量非胺类有机抗剥落剂A对沥青及沥青混合料性能的影响作用,通过对沥青的感温性、低温性能、高温性能、老化性能分析以及对沥青混合料的水稳定性和高温性能试验分析,试验结果表明,抗剥落剂A对沥青的感温性能,低温性能、老化性能均有良好的改善作用,对沥青及沥青混合料的高温稳定性有害,并且由此确定抗剥落剂的添加量最佳为4%。并且此剥落剂A按照4%的掺量标准应用于山西太长高速路试验路段,结果表明抗剥落剂A对路面的低温稳定性及水稳定性均有一定的改善作用。     

就地热再生在沥青路面养护工程中的应用及要点分析

沥青路面就地热再生能够最大程度地实现旧沥青混凝土路面的现场再生利用,恢复路况水平,具有显著的社会、经济和环境效益。沥青路面在再生过程中,由于沥青老化、集料磨耗等因素,易出现混合料配合比控制困难、性能不稳定等问题。本文从就地热再生材料设计控制角度出发,对再生混合料设计进行研究,通过水稳定性、高温稳定性、低温抗开裂性等沥青混合料性能检测试验,对再生混合料性能进行了验证,并对再生混合料材料设计过程中应注意的问题进行重点分析。     

沥青面层用粗集料针片状颗粒和含泥量技术指标研究

根据高速公路表面层沥青混合料用粗集料质量技术要求,针对石灰岩粗集料的针片状含量对集料压碎值、骨架的影响和对沥青混凝土的高温稳定性、水稳定性的影响进行了试验研究,并分析了集料含泥量对沥青混凝土的水稳定性、高温稳定性的影响：研究结果表明,针片状含量对于集料性能影响显著,舍泥量对于沥青混凝土的各项路用性能都有明显影响：对高速公路沥青面层用粗集料,针片状颗粒含量按10％控制,含泥量技术指标建议采用0．5％控制     

沥青碎石抗离析性能评价体系

为了评价沥青碎石抗离析特性,研发了沥青混合料抗离析测试仪,提出沥青混合料抗离析性能测试方法,并提出以集料离析值作为沥青混合料抗离析性能的评价指标;采用浸水马歇尔试验、车辙试验和小梁弯曲试验等方法,研究了离析程度对沥青碎石技术特性的影响;综合平衡考虑各方面性能,提出了沥青碎石抗离析性能推荐评价指标。结果表明:集料离析值对沥青碎石技术特性影响显著;随着粗集料离析程度的增大,其空隙率和渗水性增大,水稳定性、低温抗裂性和强度降低,高温稳定性先增大后降低;随着细集料离析程度的增大,其空隙率和渗水性减小,水稳定性和低温抗裂性提高,高温稳定性和强度降低。     

海洋环境下沥青混凝土耐水稳定性试验研究

为探讨海洋环境对沥青混凝土水稳定性的影响,首先对比分析了沥青混凝土在淡水和海水两种介质中浸泡不同时间后,其冻融劈裂性能的变化情况,通过选用玄武石集料、SBS改性沥青,掺加水泥和抗剥落剂等改善措施,探究提升沥青混凝土抵抗海洋环境的能力,并进一步结合氯离子渗透实验及细观形貌测试,分析海水侵蚀沥青混合料性能的机理。结果表明,沥青混凝土经海水浸泡后,其冻融劈裂抗拉强度随浸泡时间增长而降低,使用SBS改性沥青及抗剥落剂能显著提高沥青混凝土的抗海水损害能力。海水的盐分很难扩散到沥青混凝土内部,随着水分蒸发,盐分主要集聚在沥青混凝土表面开口空隙中,产生结晶,进而加速混合料的破坏。     

水泥乳化沥青混凝土路用性能研究

为研究水泥乳化沥青混凝土的路用性能。本文对不同水泥掺量的乳化沥青混凝土高温性能、低温性能、水稳性能和抗渗性能进行了试验研究。结果表明:将1%~4%的水泥添加到乳化沥青混凝土中后,其高温稳定性、水稳定性和抗渗性能都得到了较大的提升,而低温性能变化不大;水泥水化产物对乳化沥青混凝土内部微小空隙的填充作用及水泥水化产物和乳化沥青胶浆相互穿插对胶结料与集料界面粘结的改善作用是其上述性能得到改善的主要原因。     

离析类型和程度对沥青混合料性能的影响

为了评价离析类型和程度对沥青混合料性能的影响,总结了沥青混凝土路面离析的类型及原因,通过室内模拟不同离析类型和离析程度的试件进行试验,研究其对沥青混合料性能的影响,考察了不同离析类型和程度对沥青混合料体积参数、路用性能、力学性能和压实性能的影响。试验结果表明:离析类型和程度对沥青混合料性能的影响有着较大差异;粗集料离析对沥青混合料性能的影响大于细集料离析的影响;粗集料离析对沥青混合料水稳定性影响较大,并可大幅度降低沥青混合料的力学强度和疲劳寿命。     

沥青类型对半柔性路面材料的性能影响研究

研究基质沥青、橡胶沥青、SBS改性沥青、高粘度改性沥青共四种沥青对大空隙沥青混合料与半柔性路面材料的高温性能、水稳定性能、低温抗裂性能的影响规律,为半柔性路面材料工程设计与施工提供合适的沥青性能指标。研究结果表明:沥青类型对大空隙沥青混合料的高温性能、水稳定性影响很大,但是对于半柔性路面材料来说,沥青类型对高温性能与水稳定性能基本无影响,而对低温抗裂性能差异较大。采用高粘度改性沥青的作用效果最好,考虑低温抗裂要求时,半柔性路面不宜采用普通沥青。     

CTOR干法橡胶沥青混合料老化耐久性研究

为研究掺加CTOR改性剂的新型干法橡胶沥青混合料在多重自然环境下的耐久性,设计室内试验,研究热老化、紫外老化、酸雨以及海水浸泡侵蚀老化对干法橡胶沥青混合料性能的影响。试验结果表明,干法橡胶沥青混合料在热老化、紫外老化、海水老化环境下的路用性能稳定性优于SBS沥青混合料,在酸雨环境下耐老化优势不明显。整体看来,自然环境对沥青混合料的老化主要发生在路面建成通车后的前期。     

粗集料性能对沥青混合料性能的影响

为了研究粗集料性能对沥青混合料性能的影响规律,分别将4.75mm~16mm的粗集料磨耗不同次数以形成4种棱角性不同的粗集料。采用AC-16型级配沥青混合料研究4种棱角性不同的粗集料对沥青混合料水稳定性、高温性能与低温性能的影响。研究结果表明:随着磨耗次数的增加,粗集料棱角性变化明显,进而显著影响沥青混合料的路用性能。     

钢渣在沥青混凝土中的应用研究

钢渣被用作全部集料、粗集料和细集料进行了三种类型的密级配沥青混凝土配合比设计和路用性能检验,并设置采用天然集料的沥青混凝土作为对照组。研究结果表明,钢渣用作全部集料和粗集料提高了沥青混凝土的高温稳定性和水稳定性,且不会产生膨胀问题,全部集料采用钢渣的混凝土性能更佳;钢渣用作细集料降低部分路用性能且提高成本。     

沥青用量对浇注式沥青混凝土路面性能影响的研究

结合成都市二环路桥面铺装出现的早期严重车辙问题,该文针对相同矿料级配下,不同沥青用量对浇注式沥青混凝土路面高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、施工和易性等路用性能的影响开展了研究。通过两种沥青配制的不同掺配比例的改性硬质沥青,调整其不同用量进行沥青混合料配合比设计,并通过沥青混合料性能验证试验,提出了二环路高架路面性能的沥青混凝土优化配合比设计方案。试验结果表明:当矿料采用规范中值级配,改性硬质沥青用量为9.1%,SBS改性沥青与TLA湖沥青的掺配比为7∶3时,浇注式沥青混凝土的高温稳定性能更优,流动性更好,虽然低温抗裂性能有一定的降低,但是对于高温地区路面性能的影响可以不予以考虑。     

生物沥青掺量对再生沥青混合料路用性能影响试验研究

为掌握生物沥青对不同老化程度再生沥青混合料路用性能的影响，通过对不同程度长期老化沥青与不同生物沥青掺量调和制备再生沥青混合料进行高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性进行试验研究。结果表明:随着生物沥青掺量增加，生物沥青再生混合料高温稳定性逐渐变差，低温抗裂性逐渐变好，水稳定性则先变好后变差；随着沥青老化程度加深，掺入生物沥青对其沥青混合料高温稳定性造成的下降速率增加，对其低温抗裂性的改善速率降低；适宜的生物沥青掺量可使不同老化程度的沥青混合料低温抗裂性和水稳定性恢复，且高温稳定性也满足路用性能要求。     

主动降温型沥青混凝土制备及性能研究

为降低炎热季节沥青路面温度,提高沥青路面的高温稳定性,减少沥青路面高温车辙病害的产生,同时减少有毒的有机沥青改性剂或路面涂料的使用,采用无机矿质粉末负离子粉作为新型环保沥青改性剂,制备了具有主动降温功能的沥青混凝土(active pavement cooling asphalt concrete,APC-AC)。通过室内车辙板温差试验与室外光照试验,研究了不同负离子粉掺量对APC-AC路面降温性能的影响,并以降温性能为参考指标推荐了负离子粉最佳掺量;借助Hot Disk 2500S导热系数仪对APC-AC及普通沥青混凝土的导热系数、比热容及导温系数进行测试,研究了负离子粉对APC-AC的热学参数影响规律;对APC-AC及普通沥青混凝土进行路用性能试验,研究了负离子粉对沥青混合料高温性能、低温性能、水稳定性的影响。结果表明:与普通沥青混合料相比,APC-AC具有较明显的路面降温效果,当负离子粉掺量为沥青质量的16%时,APC-AC车辙板室内温差试验表面降温幅度为5.9℃,室外光照试验表面温度可降低7.4℃;APC-AC的导热系数、导温系数相较于普通沥青混凝土分别降低9%和20%,比热容则提升14%;与普通沥青混凝土相比,APC-AC的动稳定度提高16%~42%,负离子粉对沥青混凝土的水稳定性与抗裂性能基本没有不良影响。     

SMA路面抗水损害研究

水损害是沥青混凝土路面主要破坏形式之一.以西安咸阳国际机场专用高速公路为依托,通过试验验证了SMA混合料良好的抗水损害性能,并对混合料中粗、细集料以及沥青用量对水稳定性的影响进行了分析.最后,结合SMA混合料骨架结构和脉动水压力理论,分析说明了SMA路面良好的抗水损害性能.