温拌沥青混合料旋转压实特性研究

本文利用旋转压实仪,对在特定压实温度条件下的温拌沥青混合料和热拌沥青混合料进行旋转压实曲线分析,并通过计算旋转压实能量指数CEI值及压实曲线斜率K值,来对特定温度条件下的温拌沥青混合料进行压实性能研究。结果表明,在压实温度降低了25℃情况下,温拌沥青混合料仍有良好的可压实性能。     

基于现场压实功的沥青混合料马歇尔击实次数

章研究了沥青混合料压实特性及芯样与室内马氏试件物理力学特性,建立了马歇尔击实次数与路面现场压实相关性。结果表明：在压实机械水平充分碾压作用下,沥青路面所能达到最大密度比马歇尔试件密度至少高1.02倍,现行马歇尔方法设计施工沥青路面在交通荷载反复作用下容易被追密而产生车辙;为了获取与路面芯样最大密相同的马氏试件,小马氏试件与大马氏试件击实次数应分别修正为145次和170次;基于现场压实功修正后马歇尔试件强度增大,与标准马氏试件相比,修正马氏试件稳定度、SCB抗拉强度、60℃抗剪强度平均增幅为23%、18%和19%,证明沥青混合料抗变形能力显著提升。     

沥青混合料旋转压实密实曲线信息及其应用

为了在配合比设计阶段预测沥青混合料的可施工特性和路用性能,采用高性能沥青路面(Superpave)旋转压实仪SGC对美国战略公路研究计划(SHRP)中推荐的粗、细沥青混合料进行了旋转压实,对密实曲线作了深入分析,提出了密实曲线斜率和密实能量指数概念以反映沥青混合料的内在信息。采用该方法对两种级配沥青混合料施工可压实特性和抵抗交通荷载抗变形能力进行了分析并结合车辙试验和试验路对指标的合理性进行了验证,研究表明:粗型级配沥青混合料的抗变形能力未必优于细型级配沥青混合料。     

Sasobit温拌再生沥青混合料的旋转压实特性

采用旋转压实仪(SGC)成型温拌和再生混合料(WMRA)和热拌和再生混合料(HMRA),根据不同成型温度下空隙率的变化规律确定最佳成型温度,采用SGC试件的密实曲线对两者的压实特性进行对比研究.结果表明:与HMRA相比,掺Sasobit的WMRA的成型温度降低约17℃;具有更优的抗车辙能力;具有更小的密实能量指数(CEI)和更大的交通密实指数(TDI),说明WMRA具有更好的施工和易性及在开放交通后更好的抗荷载密实能力.     

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。     

沥青混合料旋转压实与马歇尔击实试件体积特性差异的初步试验研究

该文利用Superpave旋转压实成形机和马歇尔自动击实仪对具有相同级配的沥青混合料进行成形,通过对比两种试件的体积特性来初步分析两种成形方法的差异。研究发现,125次旋转压实成形的试件与75次马歇尔击实成形试件的体积特性差异受细料品质影响很大,研究认为,马歇尔击实和旋转压实成形有着本质的区别,针对马歇尔击实次数建立等效的旋转压实次数是不现实的。     

沥青混合料马歇尔击实法与振动压实法成型工艺的比较研究

论证了为改善沥青路面抗滑与抗车辙使用性能而提高粗集料含量所出现的水损害与混合料级配组成设计所采用的成型方法密切相关；当粗集料含量超过一定数量时，由于马歇尔击实标准的局限，建议采用振动压实标准。     

温拌沥青混合料压实特性的研究

通过Superpave旋转压实法与马歇尔击实法分别制作温、热拌沥青混合料试件,分析温拌和热拌混合料的指标参数变化以及变化机理。试验结果表明：温、热拌沥青混合料的体积参数以及冻融劈裂强度等都有变化,其中温拌沥青混合料指标变化幅度要明显大于普通热拌沥青混合料。这说明前者比后者具有更好的可压实性,更适合揉搓方式进行压实。实际工程碾压时,适当地增加胶轮碾压,在碾压工艺中的比例会达到更好的压实效果。     

Evotherm温拌沥青混合料压实特性研究

温拌沥青技术符合低碳公路理念,是今后路面材料的重要研究方向之一.针对Evotherm温拌沥青混合料,从体积设计角度,通过分析旋转压实密实曲线,研究压实过程中混合料的体积指标变化情况.采用密实能量指数概念评价Evotherm温拌沥青混合料的压实特性,推荐压实温度区间及合理的DAT掺量,可用于指导现场施工.     

温拌沥青混合料压实特性试验研究

通过马歇尔击实试验和旋转压实试验,研究不同压实方式对温拌沥青混合料压实特性的影响.以AC-13F为例,分析了成型方式和压实次数对温拌沥青混合料体积参数的影响,并采用热拌沥青混合料进行对比.结果表明:采用旋转压实法成型的试件密度大于击实法;在压实次数为50次时,试件体积参数对成型方法和沥青混合料类型均不敏感等,为温拌沥青混合料的设计和施工提供了对比参数.     

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。     

温拌再生沥青混合料压实温度的确定

温拌再生沥青混合料是基于温拌沥青技术和热再生沥青混合料技术发展而来的一种新型路面环保型材料,在充分利用旧沥青混合料(RAP)的基础上实现低温拌和与低温压实,从而达到旧沥青混合料二次利用与节能减排双重目的。该文研究了基于Evotherm的温拌再生沥青混合料压实性能与混合料压实温度的关系。试验采用旧沥青混合料(RAP)掺配比为40%,混合料压实温度分别为100、110、120、130、140℃,通过测定不同条件下温拌再生沥青混合料的体积参数的变化,确定了温拌再生沥青混合料的最佳压实温度,并基于此评价其水稳定性,结果表明性能指标满足要求。     

旋转压实和马歇尔击实试件体积特性差异的试验研究

通过采用相同级配组成、不同材料类型以及相同材料类型、不同级配组成等4种沥青混合料,分别使用马歇尔击实成型和Superpave旋转压实成型制备混合料,测试混合料的各项体积参数。试验结果表明:采用两种不同成型方式得到的混合料,在相同的油石比条件下,矿料间隙率之间、空隙率之间以及其他体积参数之间,不具备明显的相关性。     

基于X-rayCT乳化沥青冷再生混合料马歇尔击实方法研究

采用工业CT无损检测技术(X-ray CT)和数字图像处理技术研究"30+45"、"40+35"、"50+25"、"60+15"、"75+0"等5种马歇尔击实方法下,乳化沥青冷再生混合料试件内部粗颗粒的颗粒主轴取向角和空隙特征分布特征,并通过统计分析提出数学模型对其进行表征。结果表明:马歇尔击实方式下乳化沥青冷再生混合料粗集料取向角基本符合洛伦兹分布,第二遍击实次数越多,粗集料取向角减小幅度越大,增大二次击实功虽然可改善乳化沥青冷再生混合料的颗粒分布结构,但远没有增大第一次击实功效果明显;"50+25"、"60+15"法空级配中大孔百分比明显减小,而小孔百分比显著增大,随着第二遍击实次数的减小,乳化沥青冷再生混合料平均孔径呈先减小后增大的变化趋势,马歇尔试件平均孔径与劈裂强度之间具有良好的线性拟合关系。二次击实可减小乳化沥青冷再生混合料内部的大孔,改善粗集料的骨架承载结构,综合考虑击实方法对乳化沥青冷再生混合料劈裂强度、粗颗粒存在形态以及细微观空隙分布特征的影响,推荐采用"50+25"法成型马歇尔试件。     

温拌沥青混合料疲劳分析

采用耗散能法和现象法,分析温拌剂对沥青混合料疲劳寿命的影响.结果表明:在基质沥青混合料中加入EV温拌剂后,其疲劳性能总体变好;在基质沥青混合料中加入RH温拌剂后,其总体疲劳性能变差;在SBS改性沥青混合料中加入EV温拌剂后,其在高应变水平下的疲劳性能有所下降,但与热拌混合料疲劳性能相差不多.     

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。     

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。     

温拌沥青混合料马歇尔-轮碾分步设计方法

采用沥青混合料轮碾成型机,等体积参数原则,研究了Evotherm温拌沥青混合料的集料加热温度、混合料最低成型温度。发现温拌沥青混合料在最低成型温度的情况下,运用马歇尔-轮碾分步设计法设计的温拌沥青混合料水稳定性及疲劳性能试验结果优于热拌沥青混合料,其它指标与热拌沥青混合料相当,再降低成型温度时,混合料的空隙率将无法满足要求。结果表明:在材料组成、成型方式相同时,通过选用热拌混合料成熟的油石比设计方法、我国普及的轮碾成型机试验设备及该设备与实际路面压实效果较为接近的优势,提出的马歇尔-轮碾分步设计法可以准确的确定温拌沥青混合料集料加热温度和混合料的成型温度,使设计的温拌沥青混合料更能体现其环保降温的特点,在我国具有高的推广价值。     

温拌沥青及温拌沥青混合料性能研究

为探究温拌剂对沥青及沥青混合料的性能影响,采用External ET-3100、Evotherm M1共2种温拌剂,选用了SBS改性沥青和SMA-13级配。结果表明,External ET-3100会略微降低沥青路面高温性能及水稳定性,其对抗疲劳性能有一定提升,对低温性能无影响。Evotherm M1会略微降低沥青路面水稳性能,会大幅降低低温性能,其略微降低了沥青软化点,但小幅提升了沥青混合料的抗车辙能力,其对沥青路面疲劳寿命有大幅提升。     

温拌GAC沥青混合料的压实性能和路用性能研究

为研究温拌剂对GAC沥青混合料的性能影响,分别在热拌和掺加表面活性类温拌剂温拌条件下成型70#普通沥青混合料GAC-25C和SBS改性沥青混合料GAC-20C进行试验分析。试验研究表明:1、将不同掺量的表面活性类温拌剂分别加入A-70#普通沥青和SBS改性沥青中,沥青结合料针入度增加,软化点波动下降,沥青结合料高温粘性降低,但幅度不大,SBS改性沥青15℃低温延度略增加,低温延展性提高,但掺入剂量对结合料性能影响不成规律;2、温拌70#普通沥青混合料GAC-25C和温拌SBS改性沥青混合料GAC-20C压实温度相比于热拌沥青混料分别降低45℃和30℃,压实效果、高温稳定性能和水稳定性仍有提高。