沥青发泡机理及发泡效果评价指标研究

从微观上介绍沥青从发泡到消泡、维持稳定状态的整个过程并分析其发泡机理,得出沥青发泡过程是沥青膜表面张力与内部蒸汽压力相互作用过程;再从现有泡沫沥青评价指标本身理论、试验、用在泡沫温拌技术3方面分析现有评价指标直接套用在泡沫沥青温拌技术上的不足;最后提出基于激光测距仪、数码相机等设备的非接触试验方法以及泡沫直径、尺寸分布、消泡速率3个新评价指标。研究表明非接触试验方法与新指标相结合能更好评价沥青发泡效果。     

基于非接触式方法的沥青发泡评价指标研究

针对现有泡沫沥青评价指标——膨胀率和半衰期用于评价泡沫温拌沥青发泡效果存在不足,在基于激光测距仪、数码相机等设备的非接触式试验方法上提出采用泡沫直径、尺寸分布、消泡速率评价泡沫温拌沥青发泡效果。试验结果表明:泡沫直径受用水量影响比沥青温度大,印证了用水量比沥青温度对沥青发泡效果影响更大;90 s泡沫尺寸分布最集中,符合沥青发泡中泡沫稳定机理;消泡速率k值随用水量增大增加,印证了随用水量增加半衰期减小的结论;此外,从消泡速率变化情况表明泡沫沥青在拌合、运输、摊铺碾压阶段均可提高沥青混合料和易性。非接触试验方法与3个指标相结合能较准确的表征沥青发泡的整个过程,更好的评价发泡效果,有助于按照实际泡沫温拌沥青施工要求找到最佳的拌合时间点、发泡温度、用水来量等条件。     

泡沫沥青在沥青路面冷再生中的应用

泡沫沥青使用于沥青路面冷再生技术是国外较为先进的道路维修方法,具有节能、环保、经济等优点。从泡沫沥青的发泡机理与发泡效果评价着手,深入分析泡沫沥青混合料的强度与路用性能,并对其生产工艺与经济效益进行阐述,有利于泡沫沥青的推广应用。     

基于水发泡技术冷再生沥青混合料性能研究

为深入研究泡沫沥青再生技术对RAP的处理优势,进一步科学评价泡沫沥青冷再生混合料路用性能,本文基于工程实践,将废旧沥青回收利用,通过沥青发泡技术制备冷再生沥青混合料,铺筑在路面结构下面层中。根据泡沫沥青混合料强度形成特点,分析合适的沥青发泡条件,并对泡沫沥青冷再生混合料进行级配设计。通过对泡沫沥青混合料进行物理力学性能及使用性能研究,结果表明：泡沫沥青混合料有较好的力学强度和水稳定性能,具有较大的经济效益,对工程实践具有指导意义。     

海南地区泡沫沥青性能研究

通过分析沥青发泡的基本原理,以膨胀率和半衰期为发泡效果评价指标,对3种基质沥青分别进行发泡试验,分析发泡温度和用水量及沥青种类及标号等因素对发泡效果的影响,发现了在165℃下发泡效果最佳,通过比较发现高富70#沥青在165℃下,加入3.5%的用水量,可以拌制出高质量且稳定的泡沫沥青。     

泡沫沥青冷再生实验室试验研究

利用沪宁高速公路扩建工程铣刨旧料为原材料,采用WLB10泡沫沥青发生装置,对沥青发泡的性能进行了研究,并探讨了泡沫沥青冷再生混合料配合比设计方法,通过对泡沫沥青再生混合料与热拌沥青混合料性能的比较,提出了泡沫沥青再生的使用范围。     

基于灰色关联分析法的泡沫沥青发泡效果敏感性分析

膨胀率和半衰期是评价泡沫沥青发泡效果的关键指标。文章采用灰色关联分析方法,对发泡温度、用水量以及水温等因素对沥青发泡效果的影响进行分析。在此基础上,建立发泡沥青最大膨胀率与半衰期的2阶数学模型,对所建立模型进行方差分析,并采用95%的显著水平进行可靠性检验,验证结果符合显著性要求。     

泡沫沥青冷再生技术在旧路改扩建工程中的应用

针对改扩建公路工程中出现的旧路路面病害问题,展开了泡沫沥青冷再生技术在旧路养护、翻新中的应用研究。在分析泡沫沥青冷再生原理的基础上,通过室内试验确定了泡沫沥青混合料的最佳配合比,得出沥青发泡的最佳发泡用水量为2%,最佳发泡温度为160℃,沥青最佳用量为2%。工程实例表明,泡沫沥青冷再生技术可应用于改扩建公路工程中。     

旧沥青路面混合料冷再生实验室试验研究

利用天津市外环线公路扩建工程铣刨旧料为原材料,采用WLB 10泡沫沥青发生装置,对沥青发泡的性能进行了研究,并探讨了泡沫沥青冷再生混合料的力学性能,提出了泡沫沥青的最佳含量,对泡沫沥青再生混合料与乳化沥青混合料性能进行了对比试验研究,得出了泡沫沥青再生的使用范围。     

泡沫沥青冷再生混合料路用性能综合评价

为进一步科学化评价泡沫沥青冷再生混合料路用性能,对比分析了不同泡沫沥青含量下泡沫沥青冷再生混合料各项路用性能指标.选取了劈裂强度、干湿劈裂强度比、动稳定度、冻融劈裂强度比、残留稳定度和疲劳寿命等6项技术指标作为评价指标,建立了基于功效系数法的泡沫沥青冷再生混合料路用性能评价模型,科学评价了泡沫沥青冷再生混合料路用性能,并确定了泡沫沥青冷再生混合料中泡沫沥青的最佳含量.结果表明:沥青最佳发泡条件为:温度155℃,用水量3.0％;最佳含水率为6.8％;基于功效系数法的泡沫沥青冷再生混合料路用性能综合评价体系较为准确、可靠,5种方案总功效系数大小顺序为A3>A2>A4>A1>A5;泡沫沥青含量为3.0％时,泡沫沥青冷再生混合料的路用性能相对更好.     

用水量对泡沫沥青抗老化性能的影响

为了研究用水量对泡沫沥青抗老化性能的影响,选用了70号道路石油基质沥青和SBS改性沥青,对不同发泡用水量的沥青进行RTFOT及PAV测试,以疲劳因子G＊·sinδ作为评价指标,研究沥青的抗老化性能。试验结果表明：70号道路石油沥青随着发泡用水量的增加,极限疲劳温度增加,在常规发泡用水量（1%~2%）条件下,抗疲劳性能略有降低;SBS改性沥青在常规发泡用水量（3%）条件下,抗疲劳性能改善。     

发泡条件对基质沥青发泡膨胀率的影响

通过建模软件Solidworks对沥青发生装置进行三维建模, 采用有限元仿真软件Fluent分析了不同参数条件下基质沥青的发泡过程, 并对比了试验结果和仿真结果, 分析了应用有限元仿真技术研究基质沥青发泡膨胀率的可靠性; 对发泡腔和发泡腔内各流体材料进行有限元仿真, 利用Fluent中的后处理功能得到了发泡腔的温度、速度、压力和各相的分布云图。仿真结果表明: 在整个发泡过程中, 基质沥青温度的增大使沥青黏度下降, 发泡腔内水蒸汽增加, 当基质沥青温度从120℃升高到160℃时, 基质沥青的发泡膨胀率从4增大到11, 说明基质沥青温度的变化对其发泡膨胀率的影响很大; 基质沥青流量的增大起到增加发泡腔内基质沥青总量和减少基质沥青之间相互接触时间和接触面积的作用, 当基质沥青入口流量从60 g·s-1增大到120 g·s-1时, 基质沥青的发泡膨胀率为7~11, 表明基质沥青流量的变化对其发泡膨胀率的影响很大; 当用水量从2.0%增大到3.5%时, 基质沥青的发泡膨胀率基本不变, 说明用水量对基质沥青发泡膨胀率的影响不大; 仿真得到的最低发泡膨胀率为3.57, 此时发泡条件参数分别是基质沥青流量为120 g·s-1, 基质沥青温度为120℃, 发泡用水量为3.0%。      

沥青老化评价指标分析及老化程度研究

通过研究沥青老化的过程及规律,在对现行规范中评价沥青老化的各项指标进行试验分析的基础上,回归了沥青的老化指标与老化时间之间的关系,采用综合指标来确定沥青老化的速率及界定老化的等级,为后期进行旧沥青再生及旧沥青混合料性能的改善提供一定的参考依据.     

多聚磷酸改性沥青微观结构特征参数分析

采用原子力显微镜定量观测了改性前后多聚磷酸改性沥青的分子结构变化,并通过图像处理软件,研究了改性沥青特征参数的变化,建立了改性沥青的微观结构与使用性能之间的关系。结果表明：沥青质面积、胶质面积、分散介质面积、沥青质长度、沥青质个数和最大胶团半径等微观结构参数与多聚磷酸剂量有较好的相关性,这些微观结构参数与针入度、软化点、延度等分级评价指标有较好的相关性,与抗车辙因子之间有较好的相关性。     

水泥对泡沫沥青冷再生混合料水稳定性的影响

通过对众泰AH—70沥青进行发泡试验,确定泡沫沥青发泡特性的影响因素和沥青的最佳发泡温度及用水量;通过泡沫沥青冷再生混合料配合比设计及水稳定性试验,表明水泥的掺加可明显改善泡沫沥青混合料的水稳定性,确定出此混合料最佳配合比和泡沫沥青混合料最佳水泥掺量在1%~2%之间;通过数字显微镜测试和SEM测试,分析了水泥提高泡沫沥青混合料强度的机理,表明泡沫沥青混合料中水泥水化后的水化产物形成空间网状结构,将集料颗粒包裹起来,是水泥增强混合料强度和水稳定性的主要原因。此研究可为泡沫沥青冷再生混合料设计中水泥掺量规范的制定提供参考。     

基于主成分分析法的沥青路面使用性能评价

针对沥青路面使用性能综合评价复杂性、模糊性及缺乏合理评价方法等问题,采用主成分分析法,选取现行规范确定的沥青路面使用性能评价指标,借助Matlab数学工具对沥青路面使用性能进行综合评价;并与已有文献中利用灰色聚类决策评价方法所得结果进行比较。分析表明:主成分分析法用于评价沥青路面使用性能是可行的,而且能客观地反映评价指标对综合评价值影响的强弱,具有特有的优越性。     

EBBR试验下沥青结合料低温性能评价指标

聚焦沥青结合料低温性能评价指标,基于流变学的弯曲梁流变仪试验、改进弯曲梁流变仪试验,分别分析了实际路面回收沥青、老化后的基质沥青、改性沥青低温流变性能规律;利用传统劲度模量及模量变化率指标展开了沥青的低温性能评价,提出了等效低温设计温度指标与温度差异值指标;在不同养护环境下进行模拟,利用低温等级损失指标对新制备、回收沥青展开了低温物理硬化影响因素研究;利用不同来源、不同品种沥青试验结果相互验证,从抗干扰能力、稳定性、评价准确度、直观性与指标获取难易程度等方面对上述指标进行分析,确立了4类指标对沥青低温性能的区分与评价能力。研究结果表明:回收沥青的实验室流变分析能够反映路面结构的低温抗裂水平,开裂严重路段沥青的模量明显高于其他路段,其数值差异可达130 MPa;新制备的SBS改性沥青与回收沥青低温加载规律一致性高,模量偏差低于15%,可有效搭建起实验室研究同实际路面病害处理需要的关系;传统指标数据稳定性偏弱,置信度仅为64.7%~82.3%,难以满足研究需要,温度差异值指标及低温等级损失指标在应用方面同样受到制约,对此仍需开展更多深入的研究。      

AHP-FUZZY在沥青混凝土搅拌站选址中的应用

在综合分析影响沥青混凝土搅拌站选址的因素的基础上,提出了沥青混凝土搅拌站选址的模糊评价方法。首先选取了7项评价指标,建立这些评价指标的量化方法;然后采用层次分析法确定各评价指标的权重,提出模糊综合评价的模型;最后通过实例分析,验证了AHP-FUZZY评价方法在沥青混凝土搅拌站选址方面的可行性和有效性。     

半刚性基层与沥青面层粘结性能影响因素

借鉴国外LPDS剪切试验方法,通过自行设计的室内直剪试验和斜剪试验,以剪切强度和单位剪切强度(剪切强度与破坏变形的商)作为评价指标,研究了沥青混合料、粘层材料、半刚性基层材料、沥青混合料与粘层材料的界面、粘层材料与半刚性基层的界面对沥青面层和半刚性基层之间抗剪切强度的影响。分析结果表明:提高沥青混合料公称最大粒径和压实度将有利于增强层间粘结性;高强度、粗糙、密实型的半刚性材料也将有效改善基层与沥青面层的粘结性;粘度不是选择粘层材料的主要因素,应结合工程实际,通过试验选择粘层材料的品种与剂量;基层表面清理是提高层间粘结性的重要措施,透层油应在基层清理后撒布,剂量宜为0.3~0.6 L.m-2;在层间热沥青上撒布一定的单一粒径,较粗规格,且与沥青粘附性较好的碱性碎石不仅具有工程意义,对提高层间粘结水平也有较明显作用。