水泥对乳化沥青冷再生材料性能影响的宏微观分析

为了研究水泥对乳化沥青冷再生材料性能的作用机理和确定水泥掺量的最佳范围,本研究对不同水泥掺量(0%~5%)的乳化沥青冷再生材料进行了微观形貌观测和化学成分分析,并对乳化沥青混合料性能进行宏观力学测试。通过扫描电镜测试和电子能谱分析表明:(1)扫描电镜观测到的纤维状晶体确实为水泥与混合料中的水相发生水化反应生成的水化产物,这些水泥水化产物和沥青形成的胶浆复合物在空间中呈立体网格结构;(2)水泥掺量为1%~2%时,水泥水化后的产物没有形成棱角分明的纤维晶体,呈圆柱状,纤维较短(10μm),大多分布在5μm左右,当水泥掺量大于3%时,水化后的晶体分布致密,呈针状,纤维较长(部分水泥水化产物晶体长度 20μm);(3)这些水泥水化产物对乳化沥青冷再生混合料具有"加筋"作用,能够提高乳化沥青冷再生混合料的早期强度。通过高温车辙试验、小梁低温弯曲试验及抗水损害试验研究发现:(1)乳化沥青冷再生混合料的高温稳定性和水稳定性随着水泥掺量的增加而提高;(2)低温性能随着水泥掺量的增加呈现先升高后降低的变化特性,当水泥掺量在1%~2%范围内,乳化沥青厂拌冷再生混合料性能最佳。     

Study on Performance of Modified Emulsified Asphalt Cold Recycled Mixtures Considering Cement Effect

为了分析水泥对改性乳化沥青冷再生混合料力学性能的影响,以AC - 25沥青混合料级配为基准,通过室内对比试验,对不同水泥掺量的改性乳化沥青冷再生混合料的疲劳耐久性、低温稳定性、高温稳定性及水稳定性等力学性能进行系统研究.研究结果表明,一定掺量的水泥有利于改善改性乳化沥青冷再生混合料的疲劳耐久性,但水泥增加至3.0％时,其进一步的改善效果并不显著;以破坏应变评价混合料低温性能时,指标具有较高的灵敏性,当水泥用量为2.0％时低温性能最佳;水泥的掺加显著地提高了改性乳化沥青冷再生混合料的高温稳定性和水稳定性,其在改性乳化沥青冷再生混合料中发挥着重要的作用.     

水泥用量对冷再生混合料路用性能影响规律

通过室内试验研究了水泥用量对乳化沥青冷再生混合料高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性等路用性能的影响。试验结果表明,增大水泥用量能很好地改善乳化沥青冷再生混合料的高温稳定性和水稳定性,而大的水泥用量虽然增大了混合料的破坏应力,但使破坏应变大幅减小,混合料的低温抗变形能力变差。     

水泥对乳化沥青混合料路用性能的影响

采用加速加载试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验和三分点加载疲劳试验分别研究了不同水泥掺量下乳化沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性和疲劳性能。研究结果表明随着水泥用量增加乳化沥青混合料的高温稳定性和水稳定性提高,而混合料低温抗裂性能和疲劳性能随水泥掺量的增加呈先增加后减小的趋势,结合路用性能研究结果,本文推荐了乳化沥青混合料合理的水泥用量范围。     

CAE混凝土性能研究

应用力学试验路用性能试验方法,研究了CAE混凝土力学性能和路用性能,分析了不同水泥、乳化沥青、水性环氧树脂掺量对其性能的影响,并与SMA-13性能对比。结果表明:水泥用量的增大,高温稳定性提高;水性环氧用量增大粘结强度和高温稳定性提高,水稳定性能提高,低温抗裂性能是先增强,后降低。CAE混凝土路用性能优于SMA-13。     

乳化沥青水泥混凝土组成及路用性能试验研究

通过室内试验研究了乳化沥青水泥混凝土各组成部分对其性能的影响,并通过与普通素混凝土的对比试验,研究分析了乳化沥青水泥混凝土的强度、模量、温度敏感性、收缩性以及抗渗性等路用性能的特点和规律.     

TLA改性沥青及混合料的路用性能研究

对TLA改性沥青及其混合料进行了一系列室内试验研究,包括不同掺量的TLA改性沥青的技术性能试验,TLA改性沥青混合料的高温车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和渗水试验。研究结果表明:TLA能改善沥青的高、低温性能和抗老化性能,而且能明显提高沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和抗渗性,可应用于我国高速公路沥青混凝土路面工程中。     

桥面铺装用环氧树脂沥青混凝土细微观结构的低温性能研究

以桥面铺装用的水泥乳化环氧树脂沥青(CAE)混凝土为研究对象,对环氧树脂沥青混凝土细微观结构的低温性能进行了研究。结果表明,在CAE微结构中,环氧树脂和沥青均形成网络结构,且形成相互穿插的网络结构;水泥颗粒连接沥青和环氧树脂,起连接介质作用。CAE胶结固化后,会构成3个界面,其中,不发生化学反应的界面为沥青环氧树脂、水泥沥青界面,其界面粘结作用包括机械啮合、物理吸附等;环氧树脂和水泥界面间粘结主要为水化产物Ca²⁺的化学键合及水性环氧树脂中酯基水解产生羧基,环氧树脂含有大量极性基团,在水泥颗粒表面紧密吸附,环氧树脂和水泥界面粘结强度较高。     

纤维水泥乳化沥青混凝土的增强效应及微观机理

对聚酯纤维和水镁石纤维在不同掺量时纤维水泥乳化沥青混凝土(FRCEAM)的马歇尔稳定度、间接拉伸强度和抗压强度等性能进行系统研究,并对纤维水泥乳化沥青混凝土的微观结构特征以及纤维-水泥-乳化沥青三相相互作用机理进行分析。结果表明:两种纤维水泥乳化沥青混凝土的马歇尔稳定度增幅明显;在聚酯纤维掺量为0.3%、水镁石纤维掺量为0.2%时FRCEAM的间接拉伸强度分别取得最大值,抗压强度虽最小但对应的峰值应变最大;且此时纤维间的相互搭接现象增多,两端插入水泥水化产物及沥青中的纤维发生了缠绕,体现了纤维的搭接成网作用;按时间发展规律分析了纤维-水泥-乳化沥青三相相互作用机理。     

橡胶沥青CAPE封层结构的路用性能研究

橡胶沥青CAPE封层作为一种路面预防性养护措施,目前国内系统性研究较少。研究采用高温稳定性指标对橡胶沥青碎石封层进行了优化设计,在此基础上对橡胶沥青CAPE封层结构的低温抗裂性、抗滑性、抗渗性能以及强度与模量进行了系统的试验研究。研究结果表明,碎石封层的粒径大小对CAPE封层的高温与低温稳定性影响较大,粒径9.5~13.2mm的高温与低温性能均优于4.75~9.5 mm的;与AC-13沥青混凝土相比,橡胶沥青CAPE封层结构的高温稳定性较差,但其有优良的低温抗裂性能;同时,CAPE封层具有很好的抗滑性与抗渗性能。通过系统的试验与分析得出橡胶沥青CAPE封层可适用于裂缝较多、抗滑以及抗渗水能力大幅衰减但具有足够承载力的旧路面养护工程中。     

水泥乳化沥青冷再生混合料性能评价

乳化沥青就地冷再生技术近年在我国得到了较多的应用,在研究了乳化沥青冷再生的机理后,通过对比试验确定改性乳化沥青的性能优于普通乳化沥青,然后分析在不同的水泥用量和乳化沥青用量条件下再生混合料的性能变化,以决定乳化沥青用量及水泥用量,试验结果表明改性乳化沥青冷再生混合料具有较好的高温稳定性和水稳定性。     

乳化沥青冷再生混合料高温稳定性试验研究

采用车辙试验对乳化沥青冷再生混合料高温稳定性进行全面的研究,结果表明:乳化沥青冷再生混合料和热拌沥青混合料的动稳定度均随着温度的升高而降低,但乳化沥青冷再生混合料的高温稳定性和抵抗永久变形的能力更为突出;随着水泥用量的增加,乳化沥青冷再生混合料的动稳定度得到明显的提升,为保证混合料的整体路用性能建议乳化沥青冷再生混合料水泥掺量取0.5%~1.0%;减少乳化沥青用量可以一定程度上提升混合料的高温稳定性,但会引发混合料出现破碎松散病害,合理的选取其用量是保证乳化沥青冷再生混合料综合路用性能的关键之一;养生时间对乳化沥青冷再生混合料的动稳定度和变形量有很大影响,应保证足够的养生时间以保证混合料良好的路用性能。     

水泥-乳化沥青-环氧乳液复合材料耐久性及微观机理研究

对水泥混凝土路面薄层修补材料水泥-乳化沥青-环氧乳液复合胶浆(CAE)的收缩性能、抗渗性能和抗化学侵蚀性能进行了研究,并通过FTIR(红外光谱)和SEM对CAE复合胶浆的硬化机理进行了分析。结果表明:相比普通水泥砂浆,CAE干缩率明显降低,抗渗性由普通1.3 MPa发生渗透提高到1.5 MPa,并且CAE抗酸侵蚀质量损失率较水泥乳化沥青砂浆降低了34%,乳化沥青和环氧乳液固化后形成相互交织的互穿网络,很好地改善了CAE复合胶浆材料的孔隙结构,提高了CAE的耐久性。     

乳化沥青水泥混凝土力学性能研究

为了解乳化沥青水泥混凝土的力学性能,通过室内试验,探究乳化沥青掺量对水泥混凝土抗压、弯拉强度的影响,在此基础上研究乳化沥青水泥混凝土的刚度和疲劳特性。试验结果表明,在不改变弯拉强度的情况下,乳化沥青的加入能够降低水泥混凝土的刚度,增加其疲劳寿命次数,改善水泥混凝土的性能。     

结合料对水泥乳化沥青混合料性能的影响

针对水泥和乳化沥青两种结合料对水泥乳化沥青混合料性能的不同影响,研究了不同结合料剂量条件下水泥乳化沥青混合料的性能.试验结果表明:在一定用量范围内,当乳化沥青用量一定时,水泥用量增加,混合料的马歇尔稳定度、抗压强度、抗折强度和抗压回弹模量随之增加,高温和水稳性能变好;当水泥用量一定时,乳化沥青用量超过8.0%,相应的力学指标呈下降趋势,高温、水稳性能变差,但低温性能变好.     

水泥和乳化沥青含量对水泥乳化沥青混合料性能的影响

为了研究水泥和乳化沥青含量对水泥乳化沥青混合料的性能影响,对不同水泥和乳化沥青掺量的混合料进行了宏观试验和微观观测,包括间接拉伸强度、抗压强度、回弹模量、拉伸强度比、动态稳定性、最大弯曲应变和Cantabro损失。此外,使用扫描电子显微镜(SEM)和计算机断层扫描(CT)获得了具有不同材料成分的水泥乳化沥青混合物的细观图像和空隙特征。结果表明:(1)当水泥含量恒定为3%,乳化沥青含量从6%增加到9%时,间接拉伸强度、抗压强度和弹性模量先增加后减小。在恒定的乳化沥青含量为8%,水泥含量从0增加到4%时,间接拉伸强度先增大后减小,当水泥含量为3%时,抗压强度和回弹模量均达到最大值。水泥的加入可显著提高沥青混合料的高温稳定性和水分稳定性,但不利于其低温性能。当水泥含量在2%和3%之间时,观察到最小的Cantabro磨耗。在水泥乳化沥青混合物中,水泥与沥青破乳后的水分进行反应,AFt与沥青薄膜交织形成网格结构,提高了混合物的水分敏感性和高温稳定性,另外,在不同水泥和乳化沥青含量的混合料中形成细观空隙结构也将影响机械性能和混合物性能。     

格栅加筋沥青混凝土路面的路用性能研究

通过对2种格栅筋沥青混凝土路面的高温稳定性和抗裂性的试验研究，试验结果表明，格栅加筋沥青混凝土路面不但能够改善沥青混凝土路面的高温稳定性，低温抗裂性能，而且能够延缓和减少反射裂缝的产生， 大大提高了路面的使用寿命，其施工工艺也较为简单。     

冷拌沥青混合料路用性能研究

通过使用高聚物改性乳化沥青胶结料和适宜的矿料,进行了高聚物改性乳化沥青冷拌混合料配合比设计的研究,并对冷拌沥青混合料的水稳定性、高温稳定性、低温弯曲、强度随时间的变化性能等路用性能展开评价。研究表明,冷拌混合料具有较好的水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性能,路用性能较佳。     

硅藻精土与SBS改性沥青混合料路用性能比较试验研究

采用AC-13C型、AC-20C型两种密级配沥青混凝土,配制普通沥青混凝土、硅藻精土改性沥青混凝土、SBS改性沥青混凝土等6种沥青混合料,对其高温稳定性、低温抗裂性能、耐疲劳性及水稳定性进行检测评定和比较。试验研究表明：硅藻精土对普通沥青混合料的水稳定性、低温抗裂性能等的改善效果均很明显,对现行普通沥青混合料施工方法和设备均适用。     

泡沫沥青和水泥用量对冷再生沥青混合料路用性能的影响

为明确泡沫(乳化)沥青和水泥掺两种粘结材料对冷再生混合料路用性能和耐久性的影响,通过车辙试验、贯入剪切试验、低温弯曲试验、加速加载试验、四分点加载疲劳试验、研究了泡沫(乳化)沥青和水泥两种粘结材料对沥青路面冷再生混合料高低温性能、长期高温抗变形能力以及抗疲劳耐久性性能的影响。试验结果表明,泡沫(乳化)沥青冷再生混合料车辙变形量主要是压密变形所致,水泥掺量越大泡沫(乳化)沥青冷再生混合料抗高温性能和高温剪切疲劳性能越好;随着水泥、沥青粘结料掺量增大,冷再生混合料低温抗裂性能呈先增大后减小的变化趋势,对于泡沫(乳化)沥青冷再生混合料低温抗裂性能而言,存在一个最佳的泡沫(乳化)沥青和水泥用量,在2.0%~4.0%泡沫沥青和2.5%~4.5%乳化沥青用量下适宜的沥青粘结料与水泥掺量比例为1.5∶1~2.7∶1;对于泡沫(乳化)沥青冷再生混合料抗疲劳性能而言,存在一个最佳的沥青粘结料和水泥掺量,为确保冷再生混合料具有最优的抗疲劳性能需达到沥青结合料和水泥掺量的相对平衡,用于冷再生混合料适宜的水泥掺量为1.0%~2.0%。为完善泡沫(乳化)沥青冷再生混合料的材料组成设计方法以及性能评价体系提供了参考。