发泡温拌沥青混合料Superpave设计与性能研究

以Superpave沥青混合料设计方法和SUP-13混合料为基础,4%空隙率为设计体积指标,确定发泡温拌沥青混合料的拌和与击实温度,并对发泡温拌沥青混合料的水稳定性、动稳定度和低温弯曲性能进行检验,利用Superpave旋转压实曲线分析发泡温拌沥青混合料的压实特性。研究结果表明:在低于21℃的情况下,发泡温拌沥青混合料的压实效果与热拌沥青混合料的路用性能差异较小,发泡温拌沥青混合料可用于沥青路面温拌施工。     

泡沫温拌沥青混合料的体积性能

以密级配沥青混合料AC-20为例,采用马歇尔试验方法,研究泡沫温拌沥青混合料在不同拌和、击实温度和沥青含量条件下的的体积性能.试验共制作100个马歇尔试件和40组最大理论密度测定试样.研究结果表明,在相同温度条件下,随着沥青含量的增加,泡沫温拌沥青混合料的毛体积密度、饱和度和流值增大,空隙率减小,稳定度出现一定的峰值,矿料间歇率变化发生一定的变异;在相同沥青用量条件下,随拌和及压实温度的升高,泡沫温拌沥青混合料的毛体积密度、沥青饱和度、稳定度增大,空隙率、矿料间歇率和流值则减小.同时,试验还研究了泡沫温拌沥青混合料适宜的拌和及击实温度和相应的最佳泡沫沥青用量.     

拌和温度对温拌沥青混合料相关特性的影响研究

通过不同拌和温度下的马歇尔试验结果,对AC-16温拌沥青混合料的拌和温度与温拌沥青混合料相关特性的关系进行研究。首先利用等体积原则确定温拌沥青混合料的拌和温度;此后,利用数理统计方法分析拌和温度对温拌沥青混合料空隙率、矿料间隙率等体积参数和马歇尔稳定度、流值等力学性能的影响。研究揭示了温拌沥青混合料体积参数和力学性能随拌和温度的变化规律,对温拌沥青混合料的设计和现场施工具有重要的指导意义。     

高节能低排放型温拌沥青混合料的应用

为了研究高节能低排放型温拌沥青混合料的性能,针对温拌沥青及沥青混合料试验,研究了不同掺配比例温拌剂对沥青三大指标和布氏旋转黏度的影响,以及不同击实温度对沥青混合料空隙率及马歇尔稳定度的影响。结果表明:温拌剂的最佳掺配比例为沥青含量的3%,沥青混合料最佳击实温度为120℃。温拌沥青混合料试验路的铺筑和检测结果也验证了上述结论。     

就地热再生混合料性能影响关键因素的试验研究

研究就地热再生施工碾压温度、材料组成与再生沥青混合料性能之间的关系,是合理确定不同施工碾压温度下再生沥青混合料材料组成,保障混合料性能的重要依据。为解决就地热再生施工过程中碾压温度的动态变化引起的再生沥青混合料耐久性不足问题,引入正交试验,分别研究了碾压温度、再生剂用量、温拌剂用量与再生沥青混合料空隙率、水稳定性指标之间的关系,分析了3种因素对指标的影响程度,构建了3种因素与指标之间的二次回归模型。通过灰色关联法分析了空隙率与水稳定性的相关性,确定了就地热再生施工过程中的关键控制指标。在此基础上,提出就地热再生施工过程质量控制工艺。结果表明:碾压温度、再生剂用量分别对空隙率、冻融劈裂抗拉强度比指标的极差最大,影响程度最高;再生沥青混合料空隙率随碾压温度的增加而降低,冻融劈裂抗拉强度比则反之;相同碾压温度情况下,再生剂、温拌剂用量与空隙率指标呈负相关,而再生剂与冻融劈裂抗拉强度比呈正相关,温拌剂则反之;就地热再生施工过程中可采用空隙率指标作为现场施工关键控制指标,保障再生沥青混合料水稳定性;再生剂、温拌剂用量变化会引起再生沥青混合料空隙率的变化,可采用动态调整再生剂以及温拌剂用量的方式来解决不同碾压温度条件下的就地热再生现场质量控制以及施工均匀性控制问题。     

ACMP温拌沥青混合料的变温压实特性分析

为了研究温拌沥青及其混合料的温拌特性,利用马歇尔击实试验平台,通过变化击实温度,开展了沥青混合料的变温击实试验。选用3种同品牌温拌沥青(ACMP1、ACMP2、ACMP3)和2种热拌沥青(70号基质、SBS改性),制备了AC-13C型沥青混合料,测试了马歇尔试件的压实度和稳定度,分析了二者随击实温度的变化规律,以及ACMP温拌沥青混合料的温拌效果。结果表明,在击实温度90℃~150℃范围内,沥青混合料的压实度和稳定度随着击实温度的升高呈线性增长;相同击实温度时,黏度较小的沥青混合料具有较大的压实度,反之亦然;相同压实度时,ACMP沥青混合料的击实温度比热拌沥青混合料低11℃~24℃,具有良好的温拌性能;马歇尔变温击实试验,可以用来评价沥青的温拌性能。     

旋转压实法在温拌沥青混合料中的应用

选择具有代表性的马歇尔击实法和旋转压实法(SGC)温拌沥青混合料(WMA)试件,分析在不同温度下成型的WMA试件的压实特性及试件强度随时间的变化规律,提出室内成型WMA试件宜采用SGC法;通过测试不同存储时间时沥青混合料试件的马歇尔稳定度和劈裂强度,提出WMA室内性能测试宜采取成型后常温静置2d的方法;通过添加不同温拌剂的沥青混合料空隙率等技术指标的分析确定施工温度,结果显示SGC法的计算降温幅度更明显,采用该方法确定的施工温度与生产实际情况一致。     

Evotherm温拌沥青混合料性能试验研究

研究了Evotherm温拌SBS改性沥青,结果表明,Evotherm温拌剂对SBS改性沥青性能影响不大。采用旋转压实和马歇尔击实对Evotherm温拌SBS改性沥青混合料性能进行研究,研究结果表明,Evotherm温拌SBS改性沥青混合料碾压温度可较热拌沥青混合料降低20℃～30℃左右。温拌混合料的水稳性能较热拌沥青混合料有所提升,浸水马歇尔残留稳定度从93.5%提高到95.2%,冻融劈裂试验强度比从83.8%提高到86.4%;高温稳定性能有所提升,车辙试验动稳定度从7 314次/mm提高到8 023次/mm;低温抗裂性能变化不大。总体来说,击实温度145℃的温拌沥青混合料性能优于热拌沥青混合料。     

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。     

两种温拌剂对沥青混合料性能的影响研究

为克服热拌沥青混合料路面施工时存在污染严重、能耗浪费的问题,提出将降粘型EC-120和发泡型ASMIN两种温拌剂掺入沥青中制备温拌沥青及沥青混合料,分别测定了沥青的粘温曲线和混合料的空隙率,开展了车辙试验和冻融劈裂试验。结果表明:1)降粘型温拌剂EC-120能明显降低基质沥青的表观粘度,发泡型温拌剂ASMIN降粘效果不明显;通过拟合粘温曲线,得到了基质沥青与掺温拌剂沥青的压实温度与碾压温度。2) 2种温拌剂沥青混合料的空隙率、稳定度和流值均满足规范要求,且空隙率相同时,EC-120、ASMIN的压实温度较普通基质沥青混合料分别降低了15℃和10℃。3) EC-120能增加沥青混合料的动稳定度,改善其高温稳定性,但会小幅度降低混合料的冻融劈裂残留强度比,导致其水稳定性略有减弱;而ASMIN能小幅度提高混合料的动稳定度和冻融劈裂残留强度比,进而增强其高温性能和水稳定性能。     

基于正交试验的水发泡温拌沥青混合料体积性能研究

设计一组4因素3水平的正交试验L9(34),研究了马歇尔击实次数、沥青发泡用水量、沥青含量和击实温度对水发泡温拌沥青混合料体积性能的影响,得出发泡温拌沥青混合料的最佳配合比设计组合为双面击实75次,发泡用水量1.5%,沥青含量4.9%,击实温度130~135℃。在此最佳配合比设计组合下成型的马歇尔试件相关体积性能和热拌沥青混合料差异很小,能够实现降温10~15℃,为发泡温拌沥青混合料的配合比设计和施工提供了参考依据。     

成型温度对温拌沥青混合料性能影响研究

温拌沥青混合料压实温度较低,其成型方式和成型温度都与热拌沥青混合料有着较大区别。该文通过室内试验,采用Evotherm和Sasobit两种温拌添加剂,改变成型温度,确定不同成型方式下,温拌沥青混合料的空隙率、稳定度、冻融劈裂强度、动稳定度随着成型温度的变化规律。     

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...     

温拌沥青混合料的拌和与压实温度预估

为了预估适用于温拌沥青混合料的拌和与压实温度,该文选择了4种基于不同机理的温拌添加剂,预估其合理的拌和温度和压实温度:在拌和温度预估阶段,以裹附率为控制指标,在考虑设定拌和温度的本质和温拌目的情况下,基于设定的温拌温度确定添加剂的合理掺量;在压实温度预估阶段,以变温度击实试验为手段,基于等密实度-击实温度类比原则,建立普通热拌与温拌混合料之间空隙率指标的对应关系,进而明确温拌混合料的可压实温度范围。研究表明:沥青黏度受到拌和温度和添加剂掺量的双重影响,基于设定温拌降温幅度并以裹附率为控制指标确定的添加剂掺量是合理的;由于添加剂降黏机理的不同,导致其在施工不同阶段的含量与状态不同,从而对施工温度的影响略有差异。     

LF-2温拌剂降温效果研究

为了研究自行开发的温拌剂LF-2的降温效果及温拌沥青混合料的最佳压实温度,采用不同掺量的LF-2以及Sasobit温拌剂进行对比试验,通过旋转黏度试验和沥青混合料马歇尔标准击实试验,分别在等黏度原则和等体积原则下,对比分析温拌沥青混合料降温效果。研究结果表明:等体积原则比等黏度原则更适合于评价LF-2温拌剂降温效果;等体积原则下即以4%空隙率为控制指标时,0.1%掺量的LF-2温拌剂降温效果与3%掺量Sasobit温拌剂相当,降温幅度均在20℃左右;LF-2温拌剂掺量建议选择沥青质量的0.1%。     

温度对掺Sasobit温拌沥青混合料密度的影响研究

为研究温度对温拌沥青混合料性能的影响,选用有机降粘剂Sasobit制备温拌沥青,并成型马歇尔试件,通过沥青三大指标试验以及马歇尔试验,分别研究了掺Sasobit温拌沥青混合料与热拌沥青混合料的性能对比、击实温度对温拌沥青混合料毛体积密度的影响。研究结果表明:温拌剂Sasobit能改善沥青的性能,3%掺量下的温拌剂可以大幅度降低沥青的高温粘度,使拌和与击实温度下降15~25℃;在一定的温度范围内,温拌沥青混合料的毛体积密度随击实温度的升高而增大。     

基于GTM的温拌再生沥青混合料压实特性

基于温拌再生技术,利用GTM设计法对沥青混合料的级配进行设计并确定拌和与压实温度,研究温拌再生沥青混合料压实特性随压实温度和旧料掺配比例变化规律,分析不同温度(100℃、110℃、120℃、130℃、140℃)、不同旧料掺量比例(0%、20%、30%、40%、50%)下温拌再生沥青混合料体积参数的变化规律。结果表明,温拌再生沥青混合料的空隙率随压实温度的提高而减小,沥青混合料的沥青饱和度、旋转剪切系数GSF、旋转稳定值GSI随着压实温度的升高而增加;压实温度一定时,温拌再生沥青混合料的空隙率随旧料掺量的增加而增大,沥青混合料的沥青饱和度、旋转剪切系数、旋转稳定值随着旧料掺量的增加而减小;旧料掺量在40%以下、压实温度在100℃~140℃范围,温拌再生沥青混合料的体积指标均满足要求。     

基于温度的Sasobit温拌沥青混合料路面性能研究

温拌沥青混合料是一种新型的沥青混合料,其施工温度介于热拌沥青混合料与冷拌沥青混合料之间。通过室内试验研究了3种基质沥青加入3%Sasobit的沥青混合料在不同拌和、成型温度下路面性能的变化规律。并与3种基质沥青热拌混合料的路面性能进行横向对比。结果表明:随着温度的增加,温拌沥青的空隙率有所降低、动稳定度有所提高、弯拉应变呈现先增加后减小趋势。保证相同空隙率、动稳定度情况下,3种基质沥青加入3%Sasobit的温拌沥青混合料较基质沥青热拌混合料的拌和、成型温度均有所降低。相同温度下,克拉玛依90#基质沥青加入3%Sasobit的温拌沥青混合料(K90#3%)空隙率最小,辽河90#加入3%Sasobit的温拌沥青混合料(L90#3%)动稳定度最好,3种基质沥青温拌混合料的弯拉应变相差不大。     

温拌橡胶沥青SMA混合料水稳定性影响因素试验及灰关联分析

原材料性质、环境是影响温拌橡胶沥青SMA混合料水稳定性能重要因素。为了分析不同因素与混合料水稳定性能的关联程度及讨论单因素的变化是如何影响混合料水稳定性能的,采用冻融劈裂试验,将孤立变量法和灰关联分析法相结合,研究级配、沥青用量、空隙率、胶粉掺量及击实温度5因素对温拌橡胶沥青SMA混合料水稳定性能影响规律。试验结果表明:击实温度是影响温拌橡胶沥青SMA混合料水稳定性能最显著因素,空隙率、胶粉掺量也有较大的影响,各因素关联度按照显著性排序依次为击实温度→空隙率→胶粉掺量→沥青用量→2.36 mm通过率。     

基于不同方法确定Sa-WMA的施工温度范围

确定温拌沥青混合料的施工温度范围对沥青路面的顺利施工具有重要的指导作用。通过采用等粘度、等体积以及等强度方法测试并计算Sasobit温拌混合料的施工温度,结果表明：3种方法都适用于基质沥青混合料施工温度的确定,等粘度方法不适用温拌沥青混合料施工温度的确定,而采用等体积和等强度方法确定的拌和温度范围分别为138.7~143.2℃和145~149.5℃,压实温度范围为127.3~131.7℃和133.6~138℃,施工温度分别降低20℃和14℃,都能够实现温拌效果。另外,在对应压实温度条件下对其路用性能进行测试分析,采用等强度方法能够保证混合料的路用性能,而等体积方法的低温性和水稳性产生降低现象。