陶瓷在超薄磨耗层中的应用研究

首先对废陶瓷的来源及其处理过程进行了介绍,分析了由废陶瓷破碎而成的集料的各项物理力学指标。然后通过对陶瓷超薄磨耗层沥青混合料的配合比设计,研究不同陶瓷掺量下的沥青混合料的各项路用性能指标,分析陶瓷对沥青混合料路用性能的影响效果。进而,对陶瓷沥青混合料的热阻性能进行了检测,用室内热辐射试验测试陶瓷对沥青混合料降温效果的影响,评价陶瓷超薄磨耗层的热阻性能。最后,在总结陶瓷超薄磨耗层沥青混合料路用性能与热阻性能研究的基础上,确定在工程应用时沥青混合料中适宜的陶瓷掺量,并为其提供理论依据。     

热阻式超薄磨耗层的应用研究

在对沥青混凝土路面早期损害现象的研究基础上,通过将热阻材料--陶粒应用到超薄磨耗层中,来解决目前沥青混凝土路面日益严重的车辙问题.通过对热阻式超薄磨耗层的路用性能试验和热阻性能试验,得出了陶粒在超薄磨耗层中的最佳掺配比例,为在实际工程中的应用提供依据.     

水性环氧树脂乳化沥青对开级配抗滑磨耗层性能的影响

为了提高现有黏结材料的黏结性能,进而改善开级配抗滑磨耗层的抗滑耐磨性,制备不同掺量的水性环氧树脂乳化沥青,通过基本性能试验与黏结性能试验,确定水性环氧树脂的最佳掺量;借助荷载磨耗试验,研究了不同黏结材料对开级配抗滑磨耗层(OGFC-5)抗滑性能与抗剥落性能的影响。结果表明:添加水性环氧树脂可有效地改善乳化沥青的高低温性能与黏结性能,最佳掺量为20%;经20000次荷载作用后,水性环氧树脂抗滑磨耗层的抗滑性能与抗剥落性能最好,摩擦系数降幅为28.57%,构造深度降幅为33.33%,质量剥落率最低为3.25%。     

水性环氧树脂乳化沥青对开级配抗滑磨耗层性能的影响

为了提高现有黏结材料的黏结性能,进而改善开级配抗滑磨耗层的抗滑耐磨性,制备不同掺量的水性环氧树脂乳化沥青,通过基本性能试验与黏结性能试验,确定水性环氧树脂的最佳掺量;借助荷载磨耗试验,研究了不同黏结材料对开级配抗滑磨耗层(OGFC-5)抗滑性能与抗剥落性能的影响。结果表明:添加水性环氧树脂可有效地改善乳化沥青的高低温性能与黏结性能,最佳掺量为20%;经20 000次荷载作用后,水性环氧树脂抗滑磨耗层的抗滑性能与抗剥落性能最好,摩擦系数降幅为28.57%,构造深度降幅为33.33%,质量剥落率最低为3.25%。     

基于平衡设计的超薄磨耗层研究与现场试验

针对超薄磨耗层在高速公路沥青路面养护工程中的应用问题,该文系统研究了基于平衡设计理念的超薄磨耗层体系,分析了改性剂的作用机理及使用特点,基于平衡设计方法设计了超薄磨耗层配比设计试验,最后根据配比设计试验选择最优的超薄磨耗层材料配比进行试验路铺筑。研究表明：直投式高黏改性剂运输、储存方便,可以提高沥青混合料的弹性恢复,减少永久变形;在级配嵌挤良好的条件下,沥青用量的合理提升,能够有效提升超薄磨耗层沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性以及水稳定性,随着改性剂掺量的提升,沥青混合料的高温稳定性逐渐提升,在沥青用量为6.8%、改性剂掺量达到0.9%时达到最优;综合考虑沥青混合料性能及经济因素,确定超薄磨耗层的最佳材料配比,并成功应用于某高速公路养护工程试验路,试验路检测结果表明超薄磨耗层具有良好的密水性、抗滑性能及降噪性能。     

水性环氧树脂乳化沥青对开级配抗滑磨耗层性能影响

为提高现有粘结材料粘结性能进而改善开级配抗滑磨耗层的抗滑耐磨性,制备不同掺量的水性环氧树脂乳化沥青,通过基本性能试验与粘结性能试验,确定了水性环氧树脂最佳掺量;系统研究了不同粘结材料对开级配抗滑磨耗层(OGFC-5)抗滑性能与抗剥落性能的影响规律;结果表明:掺加水性环氧树脂能够效改善乳化沥青耐高低温性能与粘结性能,基于各项性能参数,确定水性环氧树脂最佳掺量为20%,经20000次荷载作用后,水性环氧树脂抗滑磨耗层的抗滑性能与抗剥落性能最好,摩擦系数降幅为28. 57%,构造深度降幅为33. 33%。质量剥落率最低为3. 25%。     

相变材料对沥青混合料热物性的影响

试验通过比较重要的热物性指标(毛体积密度、导热系数、比热容),研究在沥青混合料中加入相变材料(PEG2000/SiO_2)后相变沥青混合料与普通沥青混合料之间热物性的差异。结果表明:加入相变材料后提高了沥青混合料比热容,3%与5%相变材料掺量的相变沥青比热峰值分别为1.3和1.15J/(g·K),而基质沥青混合料的比热容随温度改变数值变化较为微小;3%、5%掺量的沥青混合料在40℃时相变沥青混合料开始相变,50℃左右导热系数达到最小约为1.17和1.0 W/(m·K),相变沥青混合料导热系数图呈凹曲线,添加相变材料可以在其相变温度段降低其导热系数,有效提高路面的高温稳定性。     

中空聚酯纤维沥青混合料的热阻及路用性能研究

为了研究中空聚酯纤维沥青混合料的热阻特性及路用性能,首先采用Hot Disk法和双平板法分别测试纤维沥青胶浆的热物性和中空聚酯纤维沥青混合料的导热系数,然后采用室内光照系统测试中空聚酯纤维沥青混合料表面和内部温度随时间的变化规律,并对中空聚酯纤维沥青混合料的路用性能进行验证,最后基于微观形貌分析其阻热及增韧机理。研究结果表明:掺量为2%的中空聚酯纤维沥青胶浆的导热系数较普通聚酯纤维降低了22. 6%;当纤维掺量为0. 2%时,30℃下的沥青混合料导热系数较普通沥青混合料减小了0. 403 W/(m·K);中空聚酯纤维掺量为0. 1%,0. 2%,0. 3%的沥青混合料4 cm层位处的降温幅度最大分别为1. 1,1. 6,2. 8℃,8 cm层位处的降温幅度最大分别为1. 8,2. 7,3. 8℃,说明中空聚酯纤维具有一定的阻热性能,降低了沥青混合料内部的温度;中空聚酯纤维与沥青和矿粉形成"结构沥青",显著改善了沥青混合料的高温性能和低温抗裂性能。     

石棉纤维热阻式沥青路面性能研究

为减缓高温地区沥青路面车辙病害,文中研究提出向沥青混合料中掺加石棉纤维的方法。对不同掺量,包括0.2%、0.3%、0.4%和0.5%掺量的石棉纤维沥青混合料和AC-13沥青混合料,进行热阻性能试验、车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和小梁弯曲试验,研究石棉纤维掺量对沥青混合料热阻性能、高温性能、水稳性能及低温性能的影响。结果表明:石棉纤维能有效改善沥青混合料的热阻性能,试件最大温差较AC-13混合料低4.3℃;同时,石棉提高了沥青混合料的动稳定度和低温抗变形能力,改善了沥青的高、低温性能。最后综合考虑对沥青混合料热阻性能及路用性能的影响,推荐采用石棉纤维的剂量为0.4%。     

超薄磨耗层层间抗剪强度试验研究

超薄磨耗层是一种性能优良的预防性养护技术,具有表面强度高、行车噪声低、抗滑性能好、防水性突出等优点。超薄磨耗层技术的使用效果与其混合料级配、层间黏结材料性能及其洒布量有着密切的关系。本文以SBS改性乳化沥青作为层间黏结材料、以UTFC-10混合料作为磨耗层、以AC-16混合料模拟原路面,制作复合型试件,采用层间剪应力试验仪对试件进行直接剪切试验,研究了影响超薄磨耗层层间抗剪强度的影响因素,确定了SBS改性乳化沥青适宜的SBS掺量(不小于2.5%),UTFC-10混合料的适宜空隙率范围(8%~10%)以及合适的乳化沥青洒布量范围(0.8~1.2L/m2)。