高性能冷拌环氧沥青铺装材料的设计与性能评价

为了提高钢桥面铺装施工的效率,设计了新型冷拌型环氧沥青材料。通过材料性能试验和微观结构分析相结合的研究方法,优化了新型冷拌型环氧配比,对冷拌、温拌及热拌环氧沥青混合料的马歇尔性能、水稳定性、抗车辙性能和弯曲变形性能等进行了综合比对试验评价。结果显示:冷拌环氧沥青弹性显著、温度敏感性低,冷拌环氧沥青混合料马歇尔强度可达到60.8kN,-10℃低温极限应变达到5 050微应变,60℃车辙动稳定度高于10 000次·mm~(-1),养生3d可开放交通。     

温拌沥青混合料的可压实性及路用性能研究

通过马歇尔试验,研究了温拌剂对沥青混合料压实效果的影响。研究表明:在达到相同的压实效果前提下,温拌沥青混合料能够显著降低沥青与石料拌合温度及成型温度,降温幅度约25℃度左右;采用短期烘箱养生老化对2 h与4 h短期养生进行研究;并与普通热拌沥青混合料相比,对其沥青混合料的路用性能进行评价。不仅摊铺温度、拌合温度可降低25℃左右,同时还具有与普通热拌沥青混合料相同甚至更好的路用性能。     

水性环氧乳化沥青混凝土路面冷补材料制备及性能研究

通过自制水性环氧乳液对阳离子乳化沥青进行改性,制备水性环氧乳化沥青及其混合料,开发了一种适用于路面养护的新型修补材料。对不同水性环氧乳液掺量下的水性环氧乳化沥青进行荧光、抗剪、黏附性分析,及其沥青混合料养生条件、马歇尔稳定度、抗劈裂强度、水稳定性测试。结果表明:水性环氧乳液掺量10%~20%时,沥青充分包裹在环氧网络结构中,抗剪强度迅速增大,黏附性较好,掺量小于10%对抗剪强度贡献不大;混合料养生条件在60℃时,随着掺量的增大,马歇尔稳定度、劈裂强度、水稳性随着增大,水性环氧乳液掺量20%时,马歇尔稳定度、抗劈裂强度、MS分别为5.81kN、0.81 MPa、93.1%,均满足规范要求。     

高强冷铺沥青混合料室内试验对比研究

选取4种适用于不同工况的路面磨耗层混合料,通过室内试验对比分析了4种混合料抗压强度、抗永久变形、抗水损坏、抗疲劳破坏等工程特性;通过不同养生温度下的混合料试件劈裂强度、拉伸强度及动稳定度等指标,模拟了不同施工温度条件对环氧乳化沥青混合料路用性能的影响。试验结果表明：环氧乳化沥青混合料相比普通（改性）沥青混合料具备更好的工程性能和低温施工特性。     

水性环氧树脂改性乳化沥青制备及路用性能研究

以水性环氧树脂及固化剂、乳化沥青及特定集料为主要原材料,制备了水性环氧乳化沥青混合料,并通过万能力学试验机、全自动马歇尔稳定试验仪、全自动车辙试验机等研究了水性环氧乳化沥青的力学性能、水性环氧乳化沥青混合料的马歇尔稳定度试验、劈裂试验、高温性能试验、低温性能试验。结果表明,水性环氧对乳化沥青的力学性能优很大提升,水性环氧乳化沥青混合料的性能明显好于普通沥青混合料。     

新型环氧沥青混合料（N-EA）和粘结剂性能试验评价研究

对一种新型研发的环氧沥青混合料（N -EA）和粘结剂进行了性能试验评价，对该环氧沥青混合料进行马歇尔稳定度、车辙、小梁弯曲、疲劳试验，以及环氧树脂粘结层拉拔试验，并与当前应用较多的日本 TAF环氧沥青和美国 ChemCo环氧沥青混合料的试验性能对比分析，结果显示这种新型研发的环氧沥青混合料和粘结剂具有良好的性能。     

集料粉尘对环氧沥青混合料强度及疲劳性能影响研究

为评价集料所含粉尘对环氧沥青混合料强度及疲劳性能的影响,选取辉绿岩、玄武岩、花岗岩3种集料所含粉尘,与两种矿粉对比,测试矿粉和粉尘的粒度及微观形貌;试验评价不同填料对环氧沥青胶浆拉伸强度的影响,以及填料对环氧沥青混合料强度及疲劳性能的影响;并利用SEM观察刻蚀前后环氧沥青胶浆断面的微观形貌,分析其影响机理。不同填料试验结果表明,3种粉尘粒径较小、颗粒形状不规则;填料岩性对环氧沥青胶浆拉伸强度影响不显著;粉料胶浆比矿粉胶浆拉伸强度平均提高20%;较细粉料比矿粉填料的环氧沥青混合料马歇尔稳定度平均提高约70%;更小粒径的粉料能增强环氧沥青胶浆拉伸强度,并显著提高环氧沥青混合料强度和疲劳性能。     

不同工况对就地热再生沥青混合料性能的影响

就地热再生沥青混合料性能受碾压温度、混合料级配、再生剂用量、沥青含量、施工工艺等因素的影响,而碾压温度、混合料级配、再生剂用量在施工中波动较大,影响再生沥青混合料性能。采用正交试验方法、分形级配设计理论、极差与方差法分析了碾压温度、混合料级配、再生剂用量对马歇尔性能的影响程度,回归得到了3种因素与马歇尔性能变化的非线性模型,分析了2%再生剂用量下碾压温度、混合料级配对马歇尔性能的影响规律。提出了二次回归方程中的交叉模型,作为评价碾压温度、级配、再生剂用量与空隙率、马歇尔稳定度、浸水马歇尔稳定度、冻融劈裂强度、劈裂强度之间关系的模型。结果表明:碾压温度、混合料级配、再生剂用量对再生沥青混合料马歇尔性能影响显著,而碾压温度、级配影响的显著性较再生剂更高;2%再生剂用量时,再生沥青混合料的稳定度在110～123℃碾压温度时随分形维数的增加而降低,而123～150℃的作用效果则反之;提高碾压温度可以有效地改善再生沥青混合料的马歇尔指标,而碾压温度高于123℃时,提高设计分形维数可以改善再生沥青混合料的马歇尔指标;回归模型可以作为再生沥青混合料现场施工质量动态控制决策依据,保障施工过程中再生沥青混合料马歇尔性能满足设计要求。     

养生条件对温拌沥青混合料稳定度的影响

为了研究养生温度和养生龄期对温拌沥青混合料稳定度的影响,试验选用了70号基质沥青、SBS改性沥青和ACMP1温拌沥青,制备了AC-13C型沥青混合料,对试件在不同温度和不同龄期的组合条件下进行了养生,测试了马歇尔稳定度和车辙动稳定度。结果表明,养生条件不对基质沥青混合料的稳定度产生影响,但对广义概念上的改性沥青混合料(温拌沥青、SBS改性沥青)产生影响;改性沥青混合料的马歇尔稳定度和车辙动稳定度随养生龄期的延长或养生温度的升高而提高,并逐渐趋于稳定值,且养生龄期的影响作用比养生温度要更重要一些。     

环氧沥青混合料性能及其应用

环氧沥青混合料有着优良的路用性能,因而应用于路面磨耗层、钢桥面铺装、超重载交通道路。研究表明,固化时间和温度会影响环氧沥青的固化程度,其中温度是主要的影响因素,环氧树脂能够同时改善沥青的高低温性能。该文阐述了环氧沥青及其混合料重要的应用性能,同时介绍了国外环氧沥青混合料的应用状况。     

环氧改性沥青的相容性及路用性能研究

该文介绍了一种新研制出来的相容性较好的环氧改性沥青,通过室内试验发现,相容剂的剂量、环氧树脂的剂量以及热贮存温度对环氧沥青的相容性都有较大的影响.通过将自制的增容环氧沥青混合料的马歇尔性能、高低温性能以及疲劳性能与美国、日本环氧沥青混合料进行对比分析,发现增容环氧沥青混合料不仅相容性好,并且具有更加优异的路用性能和抗疲劳性.     

基于施工控制的TAF环氧沥青混合料性能试验研究

环氧沥青钢桥面铺装施工技术难度大,对混合料具有极其严格的施工控制要求。为了确保TAF环氧沥青铺装层具有良好的施工效果,对其混合料开展施工控制性能试验研究,并提出合理的施工控制指标。试验结果表明:TAF环氧沥青混合料拌和保留温度可控制在165～185℃之间,在此温度范围内最长施工时间可达2.5h,其最佳施工温度宜控制在175℃左右;其混合料强度随养生时间的增长逐渐增长,待其达到最终强度后趋于稳定,且养生温度是其强度增长的关键影响因素。跟踪检测了中国某大跨径钢箱梁桥TAF环氧沥青铺装施工的全过程,达到了良好的施工控制效果。     

基于大温度区间SBS改性沥青混合料路用性能研究

为研究大温度区间条件下SBS改性沥青混合料的高低温性能,采用埃索70#基质沥青、SBS改性沥青、大温度区间SBS改性沥青进行ATB-25、AC-16、sup-13等3种类型混合料配合比设计,室内成型试件并进行车辙动稳定度、马歇尔稳定度、真空饱水马歇尔残留稳定度、冻融劈裂等试验,对比研究大温度区间条件下SBS改性沥青混合料的高温稳定性及低温抗裂性能。研究表明:同类型沥青混合料配合比条件下,相比埃索70#基质沥青与SBS改性沥青,大温度区间SBS改性沥青混合料试件的马歇尔稳定度、车辙稳定度、真空饱水马歇尔残留稳定度、冻融劈裂强度及非冻融劈裂强度均有较大提高。     

含有钢渣的水性环氧树脂改性乳化沥青混合料的性能

为了研究含有钢渣的改性乳化沥青混合料的性能,以水性环氧树脂为改性剂,采用先乳化后改性的方法制备了多种改性乳化沥青。利用马歇尔方法设计了含有钢渣(全部替代细集料)的AC-16型改性乳化沥青混合料。通过土工击实试验和试拌法,以混合料的工作和易性和拌和状态为控制目标,逐步优选出改性乳化沥青类型及外掺水用量。利用失水率和马歇尔稳定度确定了混合料的最佳击实时间、养生方式及最佳水性环氧树脂掺量,对含/不含钢渣的普通/改性乳化沥青混合料的路用性能进行了全面评价。试验结果表明:为了保证含有钢渣的改性乳化沥青混合料具有良好的拌和工作状态,需选用与水性环氧树脂配伍性好的阴离子乳化剂,且将改性乳化沥青的酸碱性调节为碱性;通过采用两次击实、常温养生、加入一定剂量水泥、提高水性环氧树脂掺量的方法,使水性环氧树脂改性乳化沥青混合料具有良好的早期强度和优异的力学性能;与含/不含钢渣的普通乳化沥青混合料及不含钢渣的水性环氧树脂改性乳化沥青混合料性能相比,含有钢渣的水性环氧树脂改性乳化沥青混合料的综合性能最为优异,且达到了热拌沥青混合料的性能要求。     

常温拌和型乳化沥青混合料室内成型及养生方法试验研究

常温拌和型乳化沥青混合料是一种能在常温下拌和与施工的混合料。文中通过室内马歇尔试验,分析常温拌和型SBR改性乳化沥青混合料空隙率及稳定度在不同成型方式和养生条件下的变化特性。结果表明,采用二次成型方式,第一次击实后烘箱养生温度90℃、养生时间4 d,第二次击实后室温养生1 d,常温拌和型SBR乳化沥青混合料的空隙率和稳定度最优,达到热拌沥青混合料的技术要求。     

含电弧炉钢渣粗骨料的温拌沥青混合料长期老化评价

为达到节能减排的目的,用次级材料代替矿物骨料降低沥青混合料的生产温度,该文通过马歇尔稳定度试验、25℃和40℃下的弹性模量试验、间接拉伸强度试验和水稳定性试验,研究添加电弧炉钢渣的温拌沥青混合料的长期性能。结果表明:采用钢渣骨料温拌沥青增加了沥青混合料的马歇尔稳定度、刚度、弹性模量和间接拉伸强度,与对照样品相比,钢渣温拌沥青混合料老化程度降低,性能得到提升。     

沥青混合料浸水马歇尔试验方法改进研究

针对沥青混合料浸水残留稳定度超100%的现象,开展了改性沥青和基质沥青在水浴(60℃、48h)和空气浴(60℃、48h)中的老化试验研究,并提出了改进的浸水马歇尔试验方法。结果表明:沥青在水浴和空气浴条件下老化程度排序为:短期老化>空气浴老化>水浴老化>原样;现有的浸水马歇尔试验无法排除沥青老化对稳定度的影响,造成残留稳定度经常超过100%,试验结果失真,无法客观评价混合料水稳定性;改进的浸水马歇尔试验采用稳定度损失率来评价水损害程度,指标含义明确,对不同类型的混合料均适用。     

彩色环氧沥青混合料性能评价及施工参数研究

彩色环氧沥青作为一种新型的高性能彩色路面胶结料,其热固性的特性赋以了其强度高、刚度大、高低温性能好的特点,具有优于其他彩色沥青的路用性能及耐久性。本文将根据实体工程的实施,开展了彩色环氧沥青混合料的配合比设计、性能评价及施工控制参数研究。结果显示:彩色环氧沥青SAC-5沥青混合料马歇尔稳定度高达94kN,劈裂强度高达3. 671MPa,其他各项路用性能均优于普通彩色沥青混合料。     

环氧乳化沥青混合料配合比的设计方法

环氧乳化沥青混合料配合比设计不同于乳化沥青混合料,也有别于沥青混合料。以马歇尔试验方法和修正马歇尔试验方法为基础,开展环氧乳化沥青混合料配合比设计方法研究,提出了再修正马歇尔试验方法(简称再修正马氏法),并通过路用性能试验对环氧乳化沥青混合料进行检验。结果表明:再修正马氏法适合环氧乳化沥青混合料配合比设计,其设计的环氧乳化沥青混合料的路用性能优良,其中动稳定度达8 182次·mm~(-1)。     

热分析动力学研究环氧沥青混凝土的固化条件

采用热分析动力学的方法确定了环氧体系的固化反应为自催化反应类型,利用非线性回归建立了环氧体系的固化反应模型,计算得到环氧体系的反应为1级与n级平行的自催化反应。根据其固化反应模型推算出了不同温度程序下环氧体系的反应时间和反应程度,从而为环氧沥青混凝土的施工以及最终开放交通的时间提供了重要的依据。研究结果表明,温度的升高可以大大缩短环氧体系的固化时间,建议在气温较高的季节进行施工;环氧体系完全固化所需的时间约为固化反应程度达到80%所需时间的3倍。结合马歇尔试验结果可知,当固化反应程度达到80%时,环氧沥青混凝土已具有较高强度,可以开放交通;当外界温度为30℃左右时,约需60 d可以达到80%的固化反应程度,进而可以开放交通。