沥青混合料抗冰冻剂机理分析及路用性能研究

采取沥青混合料中添加抗冰冻剂,通过降低冰雪在路面上的冰点有效防止路面结冰,从而改善行车效果。本文分析了抗冰冻剂抗冻机理,以推荐掺量进行冻结试验,从而得出不同掺量时路面冰点的降低程度,以抗冰冻剂中的有效成分析出率分析了添加抗冰冻剂的有效时间,通过掺加与并未掺加抗冰冻剂沥青混合料路用性能比较分析了抗冰冻剂对沥青混合料路用性能的影响。     

水泥改性冷再生沥青混合料设计与耐久性试验

分别以3种水泥掺量(3%、4%、5%)和4种旧沥青混合料(RAP)掺量(0%、30%、40%、50%)制备水泥改性冷再生沥青混合料,并将其应用于路面基层。首先,通过击实试验进行混合料配合比设计;然后,通过7 d无侧限抗压强度试验确定混合料的最佳水泥掺量和最佳RAP掺量;最后,采用干湿循环试验和冻融循环试验评价混合料的耐久性能。试验结果表明:水泥改性冷再生沥青混合料的最佳水泥用量为3%,最佳RAP掺量为40%;RAP掺量为40%时,混合料的干湿循环无侧限抗压强度达到最大值,RAP的掺加有效提升了混合料的水稳定性,并且RAP掺量越大,提升效果越明显;水泥有助于混合料抗冻性能的提升,且水泥掺量越大,对于混合料抗冻性能的改善越明显。     

抗剥落剂对沥青及沥青混合料性能的影响研究

文章选取一种有机高分子非氨类抗剥落剂,研究了不同掺量的抗剥落剂对沥青和沥青混合料性能的影响,同时进行了沥青的三大性能指标试验与沥青混合料的水稳定性和高温稳定性试验。试验结果表明:抗剥落剂显著提高了沥青的低温性能,降低了沥青和沥青混合料的高温性能,但一定掺量的抗剥落剂能够显著提高沥青混合料的水稳定性,并得出了抗剥落剂的最佳掺量为0.2%。     

玄武岩纤维对沥青混合料性能影响分析研究

为充分研究短切玄武岩掺量和长度对沥青混合料的性能影响,该文通过向混合料掺加0、0.2%、0.35%和0.5%(占混合料质量)的纤维进行马歇尔试验,分析纤维掺量对混合料马歇尔指标的影响及推荐纤维的最佳掺量;在最佳纤维掺量下,通过对掺加3、6、9 mm等不同长度纤维的混合料进行车辙试验、水稳定性试验和低温试验,分析纤维长度对混合料路用性能的影响。试验结果表明:沥青混合料的最佳油石比、稳定度和流值随纤维掺量的增加而先增加后降低,且在0.35%纤维掺量下数值达到最大;空隙率和毛体积密度随纤维掺量增大而分别增大和降低;在0.35%最佳纤维掺量下,纤维沥青混合料的各项性能均得到显著提高,其中掺加6mm纤维的混合料性能最优。     

生物沥青混合料试验及应用研究

采用木屑生产出来的生物质重油作为石油沥青替代剂,对不同生物质重油掺量下的改性石油沥青性能进行了试验研究,确定了植物沥青中生物质重油的最佳掺量为10%。在此基础上,对不同生物质重油掺量下的植物沥青混合料的路用性能进行了室内试验研究。研究结果表明:相比于50号基质沥青混合料,当生物沥青混合料中的生物质重油掺量取10%时,生物沥青混合料的低温抗裂性能有较好的改善,且水稳定性能亦有一定程度的提高,高温稳定性能出现了一定程度的降低但满足规范要求;生物沥青混合料的粘附性远优于50号基质沥青。工程应用表明:采用生物沥青混合料进行路面铺筑后,长期路用性能优异,路面平整密实,无裂缝产生,表明生物沥青混合料具有良好的应用效果,具有一定推广应用前景。     

聚酯纤维改性沥青混合料试验及应用研究

将聚丙烯纤维掺入沥青混合料中配制聚酯纤维改性沥青混合料,通过室内试验分析该沥青混合料的路用性能。结果表明,聚酯纤维的掺入可显著提高沥青混合料的高温稳定性,其掺量由零增加到0.35%的过程中增强效果越来越明显;随着聚酯纤维掺量的增加,沥青混合料的低温抗裂性能增强,掺量为0.3%时低温抗裂性能最佳;纤维掺量大于0.3%时,沥青混合料的最大弯拉应变不升反降;考虑经济性与路用性能,聚酯纤维的最佳掺量为0.25%~0.3%。工程应用结果表明,采用聚酯纤维改性沥青混合料作为路面面层,路面强度、抗裂与抗变形能力优异。     

除冰盐对沥青混合料性能影响及用量确定

为对常用除冰盐进行优选,并对除冰盐的种类和用量进行推荐,对不同浓度下NaCl、CaCl_2以及MgCl_2这3种常用除冰盐溶液的冰点进行了测定,并对其除冰效果进行了评价;采用3种盐溶液对沥青混合料进行了盐冻循环试验,测定了盐冻循环前后沥青混合料的劈裂强度和抗剪强度,并以此为指标对3种除冰盐对沥青混合料性能的影响情况进行了评价;依据3种除冰盐对水冰点的降低情况,提出了不同地区的除冰盐用量选择方法。结果表明:3种除冰盐对沥青路面均有不利影响,且MgCl_2影响最大,CaCl_2次之,NaCl最小;提出了各地区的除冰盐撒布量公式。     

不同浸润剂类型玄武岩纤维沥青混合料路用性能研究

玄武岩纤维沥青混合料良好的性能以及施工的便易性得到了广泛推广,从纤维浸润剂角度评价混合料性能的方法较少,本文在不同浸润剂对玄武岩纤维沥青混合料性能影响的基础上,对A型、B型、C型3种玄武岩纤维沥青混合料展开研究。选取AC-20C级配对3种玄武岩纤维沥青混合料以及未掺纤维混合料进行配合比设计,确定4种混合料最佳油石比,并对马歇尔试验结果进行分析。试验结果表明:纤维的掺入,增加了沥青用量,同时混合料稳定度得到提高;无论是A型、B型还是C型,混合料高温稳定性、低温抗开裂性均有所改善,其中,A型玄武岩纤维改善效果最优; C型玄武岩纤维对水稳定性改善效果最优。     

温拌橡胶沥青混合料试验研究

针对目前温拌橡胶沥青混合料研究的匮乏,研究采用Sasobit温拌改性剂和橡胶沥青制备沥青试样,通过测试得到不同Sasobit掺量橡胶沥青的粘温曲线,确定了Sasobit的合理掺量以及温拌橡胶沥青混合料室内拌和与击实温度的推荐范围,并通过试验验证了Sasobit温拌橡胶沥青的降温效果与路用性能。试验结果表明：向橡胶沥青中掺加Sasobit温拌剂可以降低其粘度,从而降低了混合料室内拌和与击实温度;掺加3%（沥青质量%）Sa-sobit温拌剂的橡胶沥青混合料拌和与击实温度降低了约18℃左右;Sasobit温拌沥青混合料的高温性能优良,低温性能与水稳定性均有所降低,但降低幅度不大。     

基于沥青和沥青混合料性能的再生剂合理掺量分析

为了确定合理的再生剂掺量,在试验室内模拟就地热再生工程,以鞍山森远SZS再生剂为例,研究再生剂不同掺量对沥青性能和沥青混合料性能的改善作用。研究结果表明:利用规范中推荐公式计算得出再生剂合理掺量为5.3%;再生剂性能分析得出再生剂中含有大量的芳香分,可以提高旧沥青的针入度和延度,但是降低软化点和粘度,在考虑沥青四项性能的原则下,合理再生剂掺量为5.3%~6.4%;再生剂对沥青混合料性能改善作用明显,可以提升水稳定性和低温抗裂性,但是降低力学性能和高温稳定性,在考虑四项沥青混合料性能的条件下,再生剂合理掺量为4.6%~5.0%;综合沥青性能与沥青混合料性能,在节省成本的前提下得出最佳掺量为4.6%。     

玄武岩纤维沥青混合料的路用性能及抗裂性能

为研究玄武岩纤维对沥青混合料路用性能和断裂性能的影响,基于马歇尔试验确定了不同玄武岩纤维掺量下的最佳油石比,并基于此分析纤维掺量对路用性能、老化性能、抗断裂性能的影响规律及其改善效果。结果表明：（1）玄武岩纤维掺量将影响最佳沥青用量,需同时考虑纤维掺量以确定最佳油石比;（2）纤维质量掺量为0.1%时,具有最佳的改善效果,最大可将高温稳定性能、低温抗裂性能、水稳定性能分别提升31.5%~38.4%、24.4%~37.3%、1.2%~5.5%。纤维对老化沥青混合料的高温稳定性的改善程度最佳,尤其是动稳定度,改善程度是其他性能的1.28~15.0倍;其次是低温抗裂性;水稳定性的改善效果最弱。纤维可通过增加沥青混合料的延性,以提高峰值荷载对应的裂纹张开位移,且玄武岩纤维在中温情况下对沥青混合料的抗断裂性能改善效果要高于低温条件,最大可提升21.64%的断裂韧性。     

钢渣微粉对沥青混合料性能影响研究

在沥青混合料中掺加钢渣微粉,分析用钢渣微粉替代部分或全部矿粉对沥青混合料性能的影响。通过冻融劈裂试验来评价不同掺量的钢渣微粉对沥青混合料水稳定性的影响,并由车辙试验来评价不同掺量钢渣微粉对沥青混合料高温稳定性的影响。试验结果表明:钢渣微粉可以改善沥青与集料的粘附性,提高沥青混合料的水稳定性;可以明显改善沥青混合料的高温稳定性,提高沥青路面的抗车辙能力;而对沥青混合料的抗裂性影响不大;钢渣粉的最佳掺量为沥青混合料总质量的4.5%。改善沥青混合料性能的机理在于钢渣的碱度大和比表面积大。但是钢渣微粉对沥青混合料其他性能提高不明显。     

盐冻循环对胶粉改性沥青混合料性能的影响

冬季寒冷地区路面易积雪结冰,常使用除冰盐进行融雪除冰。除冰盐的使用会对路面材料产生侵蚀。本文通过室内冻融循环试验分析盐冻融循环对胶粉改性沥青混合料的性能的影响。实验中考虑了温度、除冰盐浓度和冻融循环次数三个因素,按照正交原理进行试验,试验测得了试件的孔隙率和劈裂强度。经分析发现,随着盐浓度和冻融循环次数的增加,胶粉改性沥青混合料的孔隙率逐渐变大。说明冬季路面使用的除冰盐对胶粉改性沥青的破坏较严重,不宜大量使用。     

AH-1温拌剂对SBS改性沥青路用性能的影响

为了研究与比较自行研发的AH-1温拌剂对SBS改性沥青路用性能的影响,对比不同掺量的AH-1与Sasobit的路用性能差异,应用常规的沥青性能试验对针入度、延度和软化点进行测试,通过沥青旋转黏度试验和变温击实马歇尔试验确定最佳成型温度,根据规范对 SMA-13 型混合料按照最佳拌和及成型温度制作马歇尔试件,测定各项指标。结果显示：掺入AH-1和Sasobit均增加了SBS改性沥青的软化点,减小了延度和针入度;4%的AH-1比普通热拌沥青混合料的拌和温度降低25℃,且降温效果比sasobit要好;AH-1增加了沥青混合料的高温性能,降低了混合料的低温和水稳性能,但仍然满足规范要求。     

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。     

主动除冰雪路面融雪化冰特性及路用性能研究综述

为了进一步推进路面主动除冰雪技术的发展，综述了国内外路面主动融雪化冰方法的研究进展。首先，介绍了不同类型路面主动除冰雪技术的融雪化冰机理，并基于此将主动除冰雪路面划分为自应力弹性铺装路面、低冰点路面和能量转化型路面3类；然后，分别对3类主动除冰雪路面的路用性能及融雪化冰特性进行了梳理，在路用性能方面主要包括沥青混凝土路面高温性能、低温性能、水稳定性、黏附性能和耐久性等，以及水泥混凝土路面抗拉、压性能等，而在融雪化冰特性方面主要包括路面抗摩擦性能、冰-路界面黏结性能、破冰性能、融雪速率、适用温度范围及长期稳定性等；进而归纳了材料组成、结构类型、外界环境及系统运行条件等对主动除冰雪路面工作性能的影响规律；此外，为了便于主动融雪化冰路面技术选型，从融雪化冰效果、经济成本及节能环保等方面对比分析了不同路面主动除冰雪技术的优缺点；最后建议路面主动除冰雪系统应与冰雪灾害评估系统及冰雪预警系统相结合。     

柔性基层沥青路面沥青混合料优化设计研究

沥青混合料的抗疲劳性能是影响柔性基层沥青路面结构长期使用性能的重要指标之一，文章在综合分析国外柔性基层沥青路面结构使用性能、沥青混合料疲劳试验方法和疲劳特性的基础上，通过对沥青混合料的疲劳试验及不同影响因素间相关性的分析，采用综合优化的方法，建立了优化设计模型，研究提出了柔性基层沥青混合料疲劳性能与高温性能的综合优化指标。研究分析表明，5％～7％的矿粉用量能保证疲劳性能和高温稳定性均达到最佳。而3％－4．5％空隙率的沥青混合料综合性能较好。     

密级配Sasobit温拌沥青混合料性能试验研究

为确定密级配沥青混合料Sasobit温拌剂的最佳掺量和击实温度对Sasobit温拌沥青混合料性能的影响,选用AC-13型沥青混合料,通过马歇尔配合比试验研究,确定出Sasobit的最佳掺量为3.0 %±0.5 %,击实温度为135℃±5℃。混合料的路用性能试验结果表明,掺加Sasobit温拌剂后,基质沥青混合料的高温性能有明显提高,低温性能和水稳定性能基本不变。     

乳化沥青冷再生硫磺沥青混合料的路用可行性研究

为了分析乳化沥青冷再生硫磺沥青混合料在路面中应用的可行性,采用旧路面回收的硫磺沥青混合料和普通沥青混合料两材料进行冷再生混合料配合比设计,采用冻融劈裂试验、车辙试验、剪切试验、低温弯曲试验以及单轴压缩试验分别检测冷再生混合料的水稳定性、高温稳定性、抗剪切性能、低温抗裂性能以及抗压回弹模量,并对使用硫磺沥青混合料RAP和...     

玄武岩纤维增强沥青混合料性能试验研究

为研究玄武岩纤维对沥青混合料性能的增强作用,结合湖南省张家界至花垣高速公路工程,对玄武岩纤维沥青胶浆进行动态剪切流变试验和锥入度试验评价其高温性能,采用车辙试验研究纤维对沥青混合料高温稳定性的增强作用;利用浸水马歇尔试验评价纤维对沥青混合料水稳定性的改善效果.研究结果表明：玄武岩纤维胶浆抗车辙因子显著提高,抗剪切能力明显增强;玄武岩纤维沥青混合料的动稳定度和残留稳定度均得到提高,且在纤维掺量一定范围内,增长率比较快,掺量达到某一临界值时,增长率开始下降;AC-30C沥青混合料玄武岩纤维最佳掺量为0.3％.研究成果可为玄武岩纤维在道路工程中的应用提供参考.