掺加天然沥青的微表处混合料技术性能研究

采用拌合试验、粘聚力试验、小型加速加载试验以及室内噪声测试试验,研究了TLA掺量对微表处混合料施工性能、长期使用性能以及降噪功能的影响,结果表明:随着TLA掺量增加,微表处混合料拌合时间增大,30 min和60 min粘聚力提高;添加TLA可显著改善微表处混合料的抗永久变形能力和疲劳性能,同时TLA的加入可降低路面噪声污染,最终推荐了TLA微表处混合料的最佳TLA掺量为1.5%~2.5%。     

再生料对微表处混合料技术性能影响

采用MS-Ⅲ和MS-Ⅳ两种级配,将不同掺量的再生料添加至两种级配的微表处混合料中,之后再进行微表处混合料的技术性能试验。根据实验结果得出结论:再生料微表处混合料的用水量和用油量小于新微表处混合料;再生料微表处混合料的黏聚力低于新微表处混合料。为使微表处结构更紧密,黏聚力增加,并提前开放交通,可用吨位较大的胶轮压路机碾压路面。     

不同纤维掺量对岩沥青微表处应用技术分析

通过对稀浆混合料的拌合试验、粘聚力试验、湿轮磨耗试验、负荷轮粘砂试验,分析了不同纤维掺量对岩沥青微表处混合料路用性能的影响。同时铺筑了试验路段,并对其经济效益以及社会效益进行了分析。结果表明:适量的纤维掺量显著增强了岩沥青微表处混合料的粘聚力和粘稠度,并且纤维对岩沥青微表处混合料的粘附性、抗滑性能、抗变形能力、疲劳寿命等有明显改善作用。     

聚酯纤维-橡胶颗粒微表处混合料路用性能与降噪特性

为了研究橡胶颗粒和聚酯纤维复合添加剂对微表处混合料路用性能与降噪特性的改善效果,通过拌合试验、粘聚力试验、负荷轮车辙试验综合优化聚酯纤维和橡胶颗粒的掺量,进而采用低温SCB试验、剪切疲劳试验研究纤维橡胶微表处混合料的低温性能与耐久性,并选取轮胎振动衰减与室内轨道下滑试验来研究和评价纤维橡胶颗粒微表处混合料的减振与降噪特性,结合实体工程应用情况,验证了聚酯纤维与橡胶颗粒复合添加剂对微表处混合料的抗滑、降噪性能的改善效果。试验结果表明,掺加橡胶颗粒能够延长微表处混合料拌和时间,但橡胶颗粒会对微表处混合料抗磨耗性能、低温抗裂性和抗车辙性能有负面影响,当掺加0.2%聚酯纤维后,微表处混合料各项路用性能与抗疲劳性能明显得到改善,最终推荐复合添加剂的最佳聚酯纤维掺量为0.2%、橡胶颗粒掺量为2%～3.0%;聚酯纤维-橡胶颗粒微表处混合料比普通微表处混合料有更好的路用性能和减振、降低路面的噪声性能,具有较好的性价比。实体工程现场行车噪音实测结果表明,在60、80、100 km/h行车速度下纤维-橡胶颗粒微表处路面的行车噪音比普通微表处混合料减小了5.1、4.7、3.6 dB。     

水性环氧树脂掺量对微表处混合料技术性能的影响

为改善微表处混合料的高温稳定性、粘结性和耐久性,采用拌合试验、粘聚力试验、湿轮磨耗试验、分散试验和汉堡车辙试验研究了1%~5%水性环氧树脂掺量下微表处混合料的施工性能和路用性能,试验结果表明:水性环氧树脂的掺加可显著改善微表处混合料的抗松散性能,3%环氧树脂掺量可使1 h、6 d湿轮磨耗值分别降低46%、38.7%,随着水性环氧树脂掺量的增加,微表处混合料在水温耦合作用下的抗永久变形能力和水稳定性显著提高,推荐适宜的水性环氧树脂掺量为2%~3%。     

聚酯纤维-橡胶颗粒微表处混合料路用性能与降噪特性

为了研究橡胶颗粒和聚酯纤维对微表处混合料路用性能与降噪特性的改善效果,通过常规拌和试验、黏聚力试验、负荷轮车辙试验综合优化聚酯纤维和橡胶颗粒的掺量,进而采用低温SCB试验、剪切疲劳试验研究纤维橡胶微表处混合料的低温性能与耐久性,并选取轮胎振动衰减与室内轨道下滑试验来研究和评价纤维橡胶颗粒微表处混合料的减振与降噪特性,结合实体工程应用情况,验证了聚酯纤维与橡胶颗粒复合添加剂对微表处混合料的抗滑、降噪性能的改善效果。试验结果表明,掺加橡胶颗粒能够延长微表处混合料拌和时间,但橡胶颗粒会对微表处混合料抗磨耗性能、低温抗裂性和抗车辙性能有负面影响,当掺加0.2%聚酯纤维后,微表处混合料各项路用性能与抗疲劳性能明显得到改善,最终推荐复合添加剂的最佳聚酯纤维掺量为0.2%、橡胶颗粒掺量为2%～3.0%;聚酯纤维-橡胶颗粒微表处混合料比普通微表处混合料有更好的路用性能和减振、降低路面的噪声性能,具有较好的性价比。实体工程现场行车噪音实测结果表明,在60、80、100km/h行车速度下纤维-橡胶颗粒微表处路面的行车噪音比普通微表处混合料减小了5.1、4.7、3.6dB,研究成果为改善微表处混合料路用性能和微表处罩面材料降噪技术提供了一种新的选择。     

基于外掺法的布敦岩沥青改性沥青微表处室内试验研究

针对微表处等薄层罩面用混合料黏结强度低、在阳光直射下易产生高温变形、耐久性差等问题,该文利用布敦岩沥青作为改性剂,其具有黏度大、抗高温变形能力强等特性,采用外掺法将其加入到微表处混合料中,计算不同布敦岩沥青掺量下的乳化沥青外掺量,通过拌和试验、黏聚力试验、湿轮磨耗试验、负荷轮黏砂试验、车辙变形试验探索布敦岩沥青掺量对混合料施工性能的影响,综合确定布敦岩沥青的最佳掺量,最后采用适合于微表处的抗车辙性能试验和低温抗裂性能试验验证布敦岩沥青改性沥青微表处的路用性能。试验结果表明:相同油石比条件下随着布敦岩沥青掺量的增加,混合料所需乳化沥青外掺量不断减小,外掺最佳用水量不断增加,最佳用水量情况下,混合料的可拌和时间不断减小,但变化幅度不大,黏聚力和耐磨性能随布敦岩沥青的增加先增大后减小,抗变形能力不断增强;添加布敦岩沥青后微表处的车辙深度大幅减小,但低温弯曲变形至少降低12.5%,对低温抗裂性能造成一定负面影响;综合确定外掺法的布敦岩沥青最佳掺量为4%,该研究可在节省乳化沥青成本的基础上提升微表处混合料路用性能。     

基于加速加载试验的湖沥青微表处路用性能研究

为研究湖沥青(TLA)对微表处路用性能的影响,本文采用拌和试验、黏聚力试验以及室内加速加载试验,研究不同TLA掺配比例下微表处混合料的拌和时间、30min与60min黏聚力、抗滑性能以及抗剥落性能等。试验结果表明,随着TLA掺配比例的提高,微表处的拌和时间、黏聚力、抗滑性能以及抗剥落性能均得到有效提高;但过多的TLA掺量不利于交通的快速开放,同时TLA掺配比例的增加对黏聚力、抗滑性能以及抗剥落性能的提高具有边际递减效应。综合试验分析结果并考虑造价因素,推荐微表处混合料的TLA适宜掺配比例为改性乳化沥青质量的2%~3%。     

基于橡胶改性沥青技术低噪声微表处混合料耐久性试验研究

探讨了橡胶粉改性乳化沥青用于微表处混合料的可行性,基于室内试验和试验路铺筑研究了橡胶粉改性乳化沥青微表处混合料的施工性能、耐磨耗性能、抗车辙性能、水稳定性、低温抗裂性、降噪性及长期使用性能。试验结果表明,橡胶粉改性乳化沥青微表处混合料工作性能良好,能满足微表处混合料快速开放的要求。橡胶粉改性乳化沥青微表处混合料路用性能良好,其耐磨耗性能和低温抗裂性能优于SBS改性微表处混合料。随着橡胶粉掺量增大微表处混合料吸声系数呈二次函数关系增大,相比SBS改性乳化沥青微表处,在800~1 000 Hz振动频率范围内,橡胶粉改性乳化沥青微表处混合料的吸声系数可增大8%~15%,1 000~1 500 Hz振动频率范围内,橡胶粉改性乳化沥青微表处混合料的吸声系数可增大16%~24%,橡胶粉改性乳化沥青微表处混合料可大幅度降低传统微表处的噪音,具有优良的降噪功能。工程实践表明,橡胶粉改性乳化沥青微表处混合料与旧沥青混凝土路面黏附状况良好,施工性能好,采用橡胶粉改性乳化沥青微表处混合料延长了道路的使用寿命,经济、社会效益显著,具有推广应用价值。     

聚丙烯纤维对微表处混合料技术性能的影响研究

主要研究了纤维掺量对微表处混合料施工性能和路用性能的影响,研究结果表明,聚丙烯纤维的掺加可显著提高微表处混合料的高温稳定性、低温抗裂性以及抗松散性能和抗滑耐久性,基于以上研究推荐聚丙烯改性微表处混合料的最佳聚丙烯掺量为0.1%~0.2%。     

高黏微表处的制备及工程应用

针对目前微表处存在的高温性能及与集料黏附性不足等缺陷,优选高黏乳化沥青作为胶结料并制备高黏微表处,采用黏聚力、湿轮磨耗、负荷轮黏砂、拉拔、直接剪切、劈裂、低温抗折等试验评价混合料的破乳时间、成型强度、耐磨、抗车辙、黏结强度、低温抗裂等路用性能,并与SBS微表处、SBR微表处进行比较。实际应用表明,高黏微表处表现出优异的抗滑、抗水损害性能及降噪性能,达到对道路预防性养护的目的。     

废旧橡胶粉干法改性微表处的性能研究

研究了废旧橡胶粉干法加入微表处混合料的方法,通过系列室内试验对比分析了橡胶粉微表处和普通微表处的水稳定性、抗磨耗性和抗车辙变形性能,评价了废旧橡胶粉掺量对微表处性能的影响,并就所采用橡胶粉的掺量提出了合理的建议.试验结果表明,在微表处混合料中添加废旧橡胶粉可以明显改善混合料在成型后期的使用性能,其混合料的黏附性、抗水损害、抗磨性、抗变形和抗低温裂缝等能力均得到了提高.然而,橡胶粉的掺量不宜过大,根据实际工程情况需要把握,应控制在3%以下,改性乳化沥青用量可提高1%左右.     

基于室内试验的不同材料改善微表处性能的研究

针对普通微表处抗裂性能和抗车辙能力等的不足,室内采用微表处常规试验和混合料低温弯曲试验及汉堡车辙试验(HWTD),对比分析水性环氧乳化沥青、SBS改性乳化沥青和纤维改善微表处性能效果的优劣;并探讨纤维掺量变化对微表处路用性能的影响。结果表明:改变结合料类型或添加纤维稳定剂均能提升微表处的相关性能,其中纤维的整体改善效果相对最好,尤其是低温性能,且能够兼顾改善微表处的各项性能。玄武岩纤维微表处在抗车辙性能和成本造价方面具有明显的优势,而耐磨性、水稳定性和低温抗裂性等略差于聚丙烯纤维微表处,通过剂量优化玄武岩纤维微表处的整体性能仍优于水性环氧乳化沥青微表处和SBS改性乳化沥青微表处。根据微表处性能变化和经济因素,推荐微表处中纤维的掺量为0.10%～0.20%。     

橡胶粉微表处适用性研究

为研究在微表处中添加橡胶粉的适用性,通过设计三因素三水平正交试验,利用室内轮胎加速法分别测试9组不同级配、不同橡胶粉掺量、不同橡胶粉目数微表处混合料的声压水平,并结合微表处路用性能与工作性能试验对其进行综合研究.试验结果表明：微表处混合料的声压水平随着橡胶粉掺量的增加而降低,60目橡胶粉具有最优的降噪性能;综合混合料降噪性与路用性能考虑,最优的橡胶粉微表处配比方案为：粗集配＋2％橡胶粉掺量＋80目橡胶粉.     

橡胶改性乳化沥青微表处混合料降噪特性与耐久性能

为了探讨橡胶粉改性乳化沥青用于微表处混合料的可行性,基于室内试验和铺筑试验路研究了橡胶粉改性乳化沥青微表处混合料的施工性能、耐磨耗性能、抗车辙性能、水稳定性、低温抗裂性、降噪性及长期使用性能。试验结果表明:橡胶粉改性乳化沥青微表处混合料具有良好的工作性能,耐磨耗性能和低温抗裂性能均优于SBS改性微表处混合料,并且具有优良的降噪功能。     

改性乳化沥青对微表处稀浆混合料性能的影响

通过对掺加了低温改性剂的SBR改性沥青进行乳化,制备了改性乳化沥青.采用抗折试验、摆锤式冲击试验和动态抗开裂性试验研究了改性乳化沥青对微表处稀浆混合料力学性能、低温抗裂性能的影响.结果表明:随着低温改性剂掺量的增大,SBR改性沥青的低温延度大幅度提高,低温柔韧性得到很好的改善,以改性乳化沥青制备的微表处稀浆混合料的抗折强度和冲击强度显著增大,裂缝最大宽度和裂缝数t明显减小,混合料的力学性能和低温抗裂性能得到很好的改善.     

高RAP掺量下热再生混合料水稳定性影响因素研究

为分析就地热再生混合料水稳定性能,该文依托泰井高速就地热再生工程,研究再生剂掺量、新料掺量、拌和温度及拌和时间对再生混合料残留稳定度及冻融劈裂强度比的影响,并对比RAP料与再生料水稳定性能变化及两种水稳性能评价方法的差异。结果表明:再生料残留稳定度比RAP料提高22.56%,冻融劈裂强度比提高21.97%;再生料残留稳定度及冻融劈裂强度比随再生剂掺量增加而增大,但再生剂掺量超过3%时增加梯度不明显,随新料掺量的增加而增大,但总体增加梯度不明显;足够的拌和温度及拌和时间是保证再生料水稳定性能的关键;冻融劈裂试验比浸水马歇尔试验数据离散性小,可靠性高。     

橡胶粉-聚丙烯纤维复合改性微表处混合料技术性能研究

针对普通微表处混合料抗疲劳性能、低温抗裂、降噪环保差等问题,提出采用橡胶粉与聚丙烯纤维复配方案,并研究了橡胶粉等量替代矿粉条件下不同橡胶粉掺量对橡胶粉-纤维微表处混合料的施工性能、长期使用性能以及降噪效果的影响。基于以上研究本文推荐采用2.5‰聚丙烯纤维+3%~5%橡胶粉复合改性方案。     

高比例RAP掺量热再生SMA混合料新旧料融合性及工厂化生产参数研究

新旧料融合性及工厂化生产参数是厂拌热再生混合料技术性能的关键所在。为了优化高比例掺量热再生SMA混合料配合比设计并指导工厂化生产,利用了流变学试验原理和SHRP试验方法,采用抗车辙因子、低温蠕变速率、车辙、约束试验温度应力、四分点加载疲劳试验,研究了橡胶油和芳香油2种再生剂在不同掺量下的热再生混合料新旧沥青转移规律和路用性能。得出了热再生混合料最佳的RAP掺配比例和新旧料转移规律,证明了再生剂掺量的合理性,并用于指导热再生混合料配合比设计与工厂化生产。工程实践证明,本文所确定的再生剂掺量、RAP预热温度、新集料加热温度、混合料拌合温度和拌合时间等工厂化生产参数是合理可行的,可为后续工程实践提供借鉴。     

老化SBS改性沥青混合料再生方式及RS因子可行性研究

选择3种沥青、1种改性剂组成4种再生方式对老化SBS改性沥青混合料进行再生研究,通过车辙、小梁弯曲、冻融劈裂试验比较4种再生混合料路用性能变化情况,确定不同再生方式下RAP的最大掺量及不同再生料性能优劣差异;利用汉堡试验进行性能验证,对汉堡试验性能评价指标进行分析,探讨其存在的不足,提出新的评价因子。结果表明:不同再生方式制备的再生混合料随着RAP掺量的增加,路用性能变化趋势差异较大,其中添加新SBS改性沥青与新集料对再生料的低温性能最有利,添加新基质沥青、再生剂及新集料对再生料的水稳性能最有利。车辙稳定度RS作为汉堡试验时高温性能的评价因子具有一定的可行性,可以用来直观比较不同方式下RAP掺量对再生沥青混合料性能的影响程度,确定各方式下高温性能的优劣。