厂拌热再生沥青稳定碎石柔性基层配合比设计及性能试验研究

本文依托G3京台高速公路方兴大道至马堰段改扩建工程,对厂拌热再生沥青稳定碎石柔性基层的配合比设计及性能试验展开研究。对回收沥青路面材料(RAP)进行了性能检测,通过再生沥青性能和矿料合成级配确定了RAP掺配比例,并进行配比设计及性能试验,试验结果表明:RPA性能良好,加入新料与新沥青后,制备出的厂拌热再生沥青稳定碎石性能稳定,具有一定的抗水损害能力,可用作改扩建工程上基层,劈裂强度及回弹模量试验结果可作为路面结构设计参数。     

水泥稳定再生基层混合料设计及性能研究

为实现沥青路面材料再生循环利用,提高道路修筑质量,对废旧沥青路面材料作为道路基层进行了配合比设计及路用性能研究。提出了原材料技术要求,参照半刚性基层路面设计方法,进行了水泥稳定再生基层混合料设计,并对其路用性能进行了研究。结果表明:回收沥青路面材料应满足一定技术要求才能用于水泥稳定再生基层;应严格按照配合比设计方法进行混合料设计;设计的水泥稳定再生基层可应用于道路修建。     

水泥稳定三渣基层回收料的设计与性能研究

将三渣基层回收料替代天然集料用于水泥稳定碎石基层中,通过击实试验确定混合料的最大干密度和最佳含水量;探讨了级配、养生龄期、水泥剂量等因素对混合料性能的影响,并对比分析了水泥稳定三渣基层回收料与普通水泥稳定碎石性能的差异;根据试验结果与规范要求,阐述了水泥稳定三渣基层回收料适用的道路等级。结果表明:随着养生龄期的延长、水泥剂量的增加,混合料的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量、抗冻能力等指标都有所提高;满足一定条件的水泥稳定三渣基层回收料可用于不同交通等级道路的基层。     

掺铣刨料的水泥稳定碎石基层材料路用性能研究

为将道路改扩建产生的铣刨料进行再生利用以实现资源节约和环境保护,文中针对铣刨料进行水泥稳定碎石基层材料研究,分别选用掺量为0%～40%不等的铣刨料进行碎石材料的配合比设计,根据碎石材料无侧限抗压强度、抗压回弹模量、抗弯拉强度、劈裂强度、干缩应变等指标,探究掺铣刨料的水泥稳定碎石基层材料路用性能变化规律。     

京藏高速公路刘白段改造中的热再生混合料配比设计

为了确定合理的京藏高速公路刘白段改造中的热再生混合料RAP掺配比例,本文选择了30%、40%和50%三个RAP掺配率进行热再生沥青混合料配合比实验,设计计算了对应RAP掺配率下合理的再生沥青混合料矿料目标级配、最佳沥青掺量和再生剂掺量,对不同RAP料掺配率下的热再生沥青混合料的路用性能进行了对比研究,得出了废旧沥青回收料(RAP)最佳掺配率为40%时,对应的最佳新沥青掺量为2.8%,再生剂掺量为0.206%,推荐40%的RAP掺配率时为最佳级配。     

掺钢渣水泥稳定碎石配合比优化设计及路用性能研究

为分析萍钢钢渣代替碎石对水泥稳定碎石基层的影响,参照半刚性基层水泥稳定碎石配合比设计方法,对3种结构类型、9种级配的萍钢钢渣混合料进行5%水泥剂量的7 d抗压强度试验,确定最优级配;进行5种钢渣掺量水泥稳定碎石混合料抗压强度试验、弹性模量试验、干缩试验和温缩试验并与水泥稳定碎石进行对比。结果表明,水泥稳定钢渣的级配以骨架密实细型级配为最优;以60 d强度为优化目标比7 d强度更合理;掺钢渣水泥稳定碎石的强度、弹性模量及干缩性能优于水泥稳定碎石,但其温缩性能降低。     

高寒阴湿地区沥青路面厂拌热再生技术应用研究

通过高寒阴湿地区沥青路面再生技术的理论探讨和应用研究,对沥青路面热再生工艺的设计方法、沥青路面混合料在再生利用中的掺配比例、新旧矿料的级配、施工温度控制及材料的回收、储存、破碎和筛分方法进行了深入的分析和研究,确定了合理的再生混合料设计方法、最佳拌和温度、RAP掺配比例,阐述了RAP的回收、储存、破碎和筛分工艺对混合料再生质量和稳定性的影响。为沥青路面热再生技术的推广应用进行了有益的探索。     

基于正交试验法的水泥稳定砂砾基层组成设计

为了研究水泥剂量、集料级配等因素对水泥稳定砂砾基层混合料强度的影响,确定强度高、经济合理的配合比.拟定水泥剂量、9.5～31.5 mm碎石掺量、19～31.5 mm碎石掺量为3个影响因素,利用三因素四水平正交试验进行水泥稳定砂砾基层组成设计.并用极差分析和方差分析两种方法探讨各因素对无侧限抗压强度的影响.分析了各因素对强度影响的主次关系,确定了满足强度要求的经济合理配合比.     

水泥稳定再生骨料基层混合料抗冲刷性能影响因素的灰色关联分析

在自行研发的抗冲刷试验装置基础上,运用灰色关联理论,对压实度、强度、水泥剂量、砂掺量、细石掺量和再生骨料掺量这6个因素与水泥稳定再生骨料基层混合料的抗冲刷性能进行了关联分析.结果表明:对水泥稳定再生骨料基层混合料抗冲刷性能影响最大的是压实度;强度与抗冲刷性能之间没有确定的关系;原材料组成因素中,影响最大的是水泥剂量,其次是再生骨料掺量、砂掺量,细石掺量影响很小.研究结果对水泥稳定再生骨料基层混合料的配合比设计和施工具有一定的指导意义.     

水泥稳定建筑垃圾再生材料干缩性能试验研究

建筑垃圾再生材料用于市政道路基层应具有良好的整体稳定性、耐久性及较高的强度和承载能力,其中由混合料干缩性能反映出的抗裂性对基层的路用性能有很大影响。本文采用对比试验研究方法,对不同成分比例、不同细料替换方案、不同水泥掺量、不同龄期的水泥稳定建筑再生材料进行干缩性能试验,并与普通水泥稳定级配碎石混合料对比,分析干缩产生和抑制机理、研究干缩发展规律、探讨干缩影响因素,提出满足强度和抗裂性要求的配合比设计。     

水泥冷再生沥青混合料设计与耐久性试验

分别以3种水泥掺量(3％、4％、5％)和4种旧沥青混合料(RAP)掺量(0％、30％、40％、50％)制备水泥改性冷再生沥青混合料,并将其应用于路面基层.首先,通过击实试验进行混合料配合比设计;然后,通过7 d无侧限抗压强度试验确定混合料的最佳水泥掺量和最佳RAP掺量;最后,采用干湿循环试验和冻融循环试验评价混合料的耐久性能.试验结果表明:水泥改性冷再生沥青混合料的最佳水泥用量为3％,最佳RAP掺量为40％;RAP掺量为40％时,混合料的干湿循环无侧限抗压强度达到最大值,RAP的掺加有效提升了混合料的水稳定性,并且RAP掺量越大,提升效果越明显;水泥有助于混合料抗冻性能的提升,且水泥掺量越大,对于混合料抗冻性能的改善越明显.     

乳化沥青胶浆对RAP裹覆程度的量化评价

针对乳化沥青与再生集料RAP黏附性不足而导致沥青与集料界面黏附性能薄弱，引发沥青路面耐久性差、服役年限短等问题，以不同掺量水泥作为外掺剂，制备乳化沥青胶浆，利用布氏黏度计测试其黏度，动态剪切流变仪（DSR）测试胶浆复数模量G^*和相位角δ，Zeta电位仪测定胶浆电位变化特性，确定了水泥和乳化沥青合理掺量；通过改进水煮法、光电比色法以及FTIR-ATR，GPC等微观分析手段研究了乳化沥青胶浆对RAP的裹覆特性，构筑了乳化沥青胶浆对RAP的"接触-裹覆-破乳-胶结"四阶段裹覆模型，并提出裹覆评价指标RCD，从而量化分析了乳化沥青胶浆对RAP的裹覆程度。研究结果表明：固定乳化沥青含量，随着水泥掺量增加，乳化沥青胶浆黏度增大直至凝固；最佳水泥与沥青质量比（30：48）能够提高乳化沥青胶浆黏度，增加复数模量G^*并延缓相位角δ增长速度，提高胶浆抵御高温变形能力；水泥加入不利于保持乳化沥青胶浆体系稳定性；改进水煮法和光电比色法都能有效评价乳化沥青胶浆对RAP的裹覆性能，其中，纯乳化沥青对RAP裹覆程度最低，合适的水泥掺量利于增强乳化沥青胶浆对RAP裹覆程度，当水泥与沥青质量比为30：48时达最佳；GPC测试结果和改进水煮法及光电比色法的结果具有一致性，且RCD能够从微观角度定量地评价乳化沥青胶浆对RAP裹覆程度。     

不同路面结构的重载敏感性分析

我国主要的路面结构为半刚性基层沥青混路面、水泥混凝土路面及柔性基层沥青路面,不同的路面结构在荷载的作用下表现出不同的力学特性。本文通过非线性力学分析,探讨了路面结构在重载作用下的非线性特性,得出了考虑重载条件的沥青路面轴载换算方法。结合路面结构轴载状况的调查及新的轴载换算方法,分析了不同路面结构对重载的敏感性。     

碎石化旧混凝土路面上沥青加铺层应力及顶面模量

将碎石化处治的旧水泥混凝土路面层视为宏观均匀、各向同性的线弹性体,采用双层弹性层状体系模型,深入分析了碎石化旧水泥混凝土路面上沥青加铺层的应力、弯沉变化规律,给出了对应不同交通量及沥青加铺层厚度下碎石化旧路面顸面最小回弹模量值,以及碎石化旧路面顶面最大容许弯沉值.研究表明,对应不同交通量和沥青加铺层厚度,要求碎石化旧水泥混凝土路面顶面弯沉在41～114(0.01 mm)之间变化,否则,顶面弯沉超过114(0.01mm),则碎石化旧路面不能提供所需的刚度要求,需另外设置基层后再加铺沥青层.     

热再生沥青混合料应用于透水性沥青稳定基层

半刚性基层沥青混凝土路面大修或改造工程中,铣刨出的基层和面层废料若不进行回收和再利用,既浪费资源,又污染环境。本文将中面层铣刨料和基层铣刨料热再生后应用于大粒径透水性沥青混合料柔性基层。首先,测定了回收沥青和集料的技术性能;其次,对再生混合料进行了组成设计;最后,重点评价了设计混合料中粗集料骨架嵌挤程度和混合料的抗水损坏性能。结果表明,所设计的掺加基层和面层铣刨料的热再生大粒径透水性沥青混合料具有优良的路用性能,满足高速公路柔性基层的技术要求。该成果为高速公路半刚性基层沥青混凝土路面的大修和改造提供了有益的参考。     

掺RAP的水泥乳化沥青混合料抗压回弹模量试验研究

采用顶面法测试了掺RAP的水泥乳化沥青混合料中不同油石比、RAP掺量、水泥掺量、压实度和温度5个因素对其抗压回弹模量的影响。研究结果表明:掺RAP的水泥乳化沥青混合料抗压回弹模量随乳化沥青油石比的增大而降低;抗压回弹模量随温度升高呈线性降低;抗压回弹模量随水泥用量的增大而增大,推荐水泥掺量为3%;混合料抗压回弹模量随着RAP掺量的增大而增大,建议RAP掺量控制在50%范围以内;压实度对添加RAP的水泥乳化沥青混合料抗压回弹模量的影响显著。     

碾压混凝土刚性基层长寿命路面设计与施工技术

基于强基薄面的半刚性基层沥青路面在使用不久即会发生大面积的早期损坏,针对半刚性基层易发生翻浆唧泥的病害特点,提出了基于碾压混凝土刚性基层长寿命沥青路面的理念。对这种路面结构的设计方法、碾压混凝土配合比设计方法和基于水稳拌合设备进行的碾压混凝土施工技术进行了介绍。     

掺加BRA的RAP再生沥青混合料路用性能研究

为了减少沥青路面的永久变形,提高沥青混合料的路用性能,对BRA材料的特性进行了概述。对BRA掺量的RAP再生沥青混合料的原材料及再生混合料配合比设计进行了总结,从高温稳定性能、低温抗裂性能、水稳定性能等方面对BRA掺量的RAP再生沥青混合料路用性能进行了分析。结果表明,BRA外掺用量为2%～3%时,BRA掺量的RAP再生沥青混合料路用综合性能表现较好,适合高温多雨地区的路面施工。该混合料值得在类似项目中推广和应用。     

水泥对乳化沥青冷再生混合料强度的影响

在RAP比例为20%、50%两种条件下、选用3种水泥用量和2种乳化沥青用量进行水泥—乳化沥青再生沥青混合料(CEARM)配合比设计试验,通过比较CEARM初期强度和后期强度,分析了水泥对乳化沥青冷再生混合料强度的影响。结果表明:水泥能显著提高再生混合料的早期强度,对后期强度的影响因RAP比例的不同而异,并据此提出了水泥和乳化沥青适宜用量的确定方法。     

某山区公路旧水泥混凝土加铺沥青路面改造设计

结合某山区公路水泥混凝土路面改造工程的具体实例,介绍了旧水泥混凝土路面加铺沥青面层的设计方案,并讨论了相关设计指标。实际工程的经验表明,应针对旧路的状况采取不同的加铺方案：路面PCI及DBL评定等级均为“中”以上时,可采取直接加铺的方法;路面PCI或DBL评定等级为“中”以下时,在碎石化原有路面后铺筑一定厚度的半刚性基层,再加铺沥青面层,方可满足有关规范要求。