冷再生沥青混合料设计方法概述

通过对国外有关研究与施工经验的总结,对冷再生混合料设计进行了讨论．即首先对代表性试样进行测试．确定再生沥青路面(RAP)混合料的组成(沥青含量和级配)。同时要测试RAP中复原沥青的粘度和针入度,然后根据再生料的目标级配和RAP料的级配确定是否有必要加入新料。目前选取的稳定剂多数是乳化沥青．利用乳化沥青进行再生．必须进行相关的实验室测试以确保乳化沥青和RAP料(包括新料)的相容性。乳化沥青的选择主要依赖于RAP料(包括新料)的级配和RAP料中老化沥青的稠度。乳化沥青和水的用量可以通过制备和测试含有这些不同含量组合的试件加以确定。最后对美国部分州公路局和单位有关冷再生设计方法进行了介绍。     

级配碎石动静弹性模量的对比研究

弹性模量是级配碎石在层材料的重要力学指标及设计参数，其值需室内中型以上动三轴试验确定，鉴于目前国内具备此试验条件的单位极少，因此本文通过室内动，静三轴试验对比研究，分别提出了级配碎石的动，静弹性模最随应力状态而变化的非线性模型，并由此给出了两种模型间的关系，通过此关系可用于易于获得的静弹性模量近似的获取动弹性模量值，因而具有较大实用价值并对级配碎石弹性模量合理取值具有重要参考。     

级配再生沥青混合料基层与级配碎石基层路面结构力学对比分析

在标准轴载作用下,运用ANSYS软件对路面结构进行了数值模拟,分析了以级配再生RAP混合料作为柔性基层的路面结构与以相同级配的级配碎石作为柔性基层的路面结构的应力及位移情况。通过对比得出,以级配再生RAP(Recycled Asphalt Pavement)混合料作为柔性基层的路面结构比相同级配的级配碎石作为柔性基层的路面结构,可以减小最大位移,减小最大剪应力,而最大竖向应力变化不大,这对于延长路面使用年限,有很大的提高。     

骨架密实型水泥微黏结碎石级配设计与性能研究

为了减缓传统半刚性基层收缩开裂和路面反射裂缝,采用逐级填充法和n法分别设计粗、细集料级配,利用无侧限抗压强度试验和干缩试验控制粗、细集料比例,形成两种设计级配下的骨架密实型级配碎石材料。通过强度试验,对比分析设计级配下与规范级配中值下水泥微黏结碎石的力学性能,最后进行冻融循环试验、水稳定性试验、干缩试验,分析试件路用性能随水泥剂量增加的变化规律。结果表明:推荐级配下的水泥微黏结碎石具有良好的路用性能,进而验证了提出的设计级配的优越性;并确定水泥微黏结级配碎石合理水泥剂量为3.0%。     

旧沥青路面冷再生混合料性能研究

以回收沥青路面材料(RAP)和回收水泥稳定碎石层材料(RAC)为主要集料,选取适宜级配的碎石作为新集料,设计出级配接近规范规定级配范围中值的泡沫沥青、乳化沥青和水泥稳定冷再生混合料,并确定了各冷再生混合料的适宜配比。RAP与RAC占冷再生混合料的80%。在得到各冷再生混合料抗压回弹模量的基础上,进一步给出了泡沫沥青、乳化沥青冷再生混合料的动态模量,为其推广应用提供了试验基础。     

不同成型方法对级配碎石的影响

为进一步了解成型方法对级配碎石性能的影响,本文通过目前两种比较常用的成型方法——击实成型和振动成型两种成型方法的级配碎石,对其做进一步分析研究。首先采用变K法对级配碎石进行级配设计,采用击实成型和振动成型方法分别成型级配碎石试件,然后分别测两种成型方法下的级配碎石试件的最大干密度、最佳含水量以及CBR值等参数,并对比分析测得的两种成型方法的级配碎石参数。分析研究试验数据得知:击实成型对级配碎石原有级配扰动比较大,尤其是对13.2~1.18 mm这几档的级配影响;振动成型对级配碎石原有级配扰动较小,基本保持了级配碎石的原有级配;相同级配条件下,振动成型的CBR值要远高于击实成型的CBR值,振动成型的CBR值是击实成型的CBR值的2倍;并非越密实的级配碎石其CBR值越大。     

集料级配对水泥稳定碎石物理力学性能影响

采用正交试验设计方法,对16种集料级配的水泥稳定碎石试件分别进行无侧限抗压强度、劈裂强度和干缩等物理力学试验,探求集料级配组成对水泥稳定碎石物理力学性能的影响规律,研究结果表明:集料级配组成对水泥稳定碎石物理力学性能有较大影响,集料级配组成不同,其物理力学性能各异,强度愈高,干缩变形愈大。     

集料级配组成对水泥稳定碎石评价指标影响研究

采用正交试验设计方法,对16种集料级配的水泥稳定碎石试件分别进行无侧限抗压强度试验、劈裂强度试验和干缩试验,探求集料级配组成对水泥稳定碎石抗压强度、劈裂强度及干缩应变指标的影响规律,为设计和施工提供参考。     

对掺入回收沥青路面的水泥混凝土特性的试验研究

通过实验室试验研究掺入RAP的水泥混凝土的物理特性。两种类型的RAP(粗和精RAP)材料用来替代同等数量的原生粗的或细的集料。为了减少加入RAP导致的强度损失,在混凝土中也添加了硅粉和高效的减水剂(HRWRA)。制作了总共17批量的混凝土,按照ASTM标准测量抗压强度和劈裂强度,静态抗压弹性模量和稠度指数。测试结果表明随着RAP含量增加,混凝土的强度和弹性模量有规律地减少,稠度指数增加。     

冷再生沥青混合料RAP含量对使用性能的影响

冷再生沥青路面(Reclaimed Asphalt Pavement,RAP)常需添加新矿物集料以调整级配或补充数量,但是新集料对材料的影响尚不明了。通过实验室试验,探讨RAP含量对乳化沥青冷再生混合料使用性能的影响。6种RAP含量0%~100%冷再生沥青混合料的试验结果与结果分析显示,材料抗压回弹模量与抗压强度均随RAP含量的增加而近似线性地迅速减小,20℃与15℃的抗压回弹模量分别在大约2 700~830 MPa与3 000~890MPa之间变化。15℃劈裂抗拉强度与破坏劲度模量均随RAP含量的增加也近似线性地减小,劈裂抗拉强度约在0.75~0.58 MPa之间小幅变化。40℃动稳定度随RAP含量的增加迅速以近似指数函数的形式,由19 000次/mm减小到3 600次/mm。-10℃破坏应变与弯拉强度均随RAP含量的增加而近似线性地增大,破坏应变在1 500~2 000με之间。     

集料级配对水泥稳定碎石抗裂性能影响分析

借鉴正交试验设计方法,筛选出8种集料级配设计方案,对其水泥稳定碎石试件分别进行无侧限抗压强度试验和干缩试验,优选出干缩应变小,抗压强度较高的集料级配组成设计方案,分析了集料级配组成对水泥稳定碎石抗裂性能评价指标的影响,并对其集料级配的合理组成进行了探讨.     

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。     

级配碎石柔性基层设计参数的研究

为了改善级配碎石基层材料与工艺,进行了大量的以室内试验为基础的研究,采用了古典的CBR法和动力CBR试验,进行了力学性能评价。通过试验得出的力学性能数据,验证了现场承载板与动三轴试验所得到的设计参数。提出了级配碎石基层材料设计参数(弹性模量)建议值及其依据。     

商开高速公路水泥稳定碎石基层抗裂性研究

结合商开高速公路的建设对水泥稳定碎石基层材料抗裂性进行了研究。文中将10～20mm、5～10mm两种规格的碎石和天然砂按照不同比例掺配成3种级配的矿料并分别与水泥拌和,成型试件后进行了强度和收缩系数测试,根据室内试验确定的混合料组成配比铺筑了试验路。室内试验结果和试验路观测证明混合料中集料级配对水泥稳定碎石材料的抗裂性能有较大影响,增加粗集料含量能够有效地提高材料的抗裂性能。     

设置级配碎石加铺层的复合式路面实用性分析

采用级配碎石作为复合式路面裂缝缓解层,利用级配碎石层散粒体、柔性层状及加铺隔离作用有效吸收、消散荷载引起的沥青面层底部应力,并减小路面弯沉,达到抑制和延缓反射裂缝出现的效果。本文利用有限元法对不同级配碎石层厚度及弹性模量情况下的沥青面层应力及弯沉进行计算和对比分析,结果得到:合理增加级配碎石层的厚度能有效减小沥青面层的底部应力及弯沉值,而增加级配碎石的弹性模量效果则不明显。通过对实践的总结得出:设置合理厚度的集配碎石层能有效抑制复合式路面的反射裂缝。     

固化剂稳定铁尾砂基层结构设计参数取值分析

为分析固化剂稳定铁尾砂材料用作基层时结构设计参数取值,分别进行不同铁尾砂、5-10 mm碎石及固化剂掺配比例下,试件90 d养生龄期的弹性模量试验及弯拉强度试验。试验结果表明:5-10 mm碎石添加30%和40%时,固稳铁尾砂弹性模量及弯拉强度测试值与规范推荐的水泥稳定碎石弹性模量及弯拉强度接近或略高;未掺碎石时,固稳铁尾砂弹性模量及弯拉强度测试值与规范推荐的水泥稳定土弹性模量及弯拉强度接近或略高。确定了固稳铁尾砂混合料弹性模量及弯拉强度推荐取值范围,通过疲劳试验,采用Haversine(半正弦)加载模式,回归得到的稳定铁尾砂混合料(5-10 mm碎石添加30%,固化剂用量6%)疲劳参数a的取值为13.49,b的取值为12.008,疲劳参数与规范推荐的水泥稳定碎石类材料接近。     

水泥稳定碎石集料级配优化设计

采用公路基层施工规范推荐的水泥稳定碎石集料级配组成在实际应用中常出现较多的收缩裂缝。该文借鉴正交试验设计方法,筛选出9种集料级配设计方案,对其水泥稳定碎石试件分别进行无侧限抗压强度试验和干缩试验,优选出干缩应变小、抗压强度较高的集料级配组成设计方案,分析了集料级配组成对抗压强度和干缩应变的影响,并对其集料级配的合理组成进行了探讨。     

采用半圆弯拉试验对再生混合料抗裂性能的研究

该室内试验研究的目的是采用半圆弯拉(SCB)试验来评价旧沥青路面材料(RAP)对沥青混合料抗裂性能的影响.研究对4种不同RAP含量的沥青碎石混合料进行两种SCB试验,即弯拉试验和断裂试验.结果显示:RAP含量的增加会增大SCB抗拉强度,但同时也会显著降低沥青混合料破坏后的韧性.RAP含量的增加还会降低沥青混合料的J积分,从而降低其抗裂性能.短期老化和长期老化的沥青混合料在评价RAP影响时表现出了相同的趋势.     

主骨料空隙填充法在级配碎石设计中的应用研究

为解决级配碎石配合比设计中控制性指标不足的问题,达到提高级配碎石力学性能的目的,在传统的级配碎石配合比设计方法基础上,引入主骨料空隙填充法(CAVF)理念,增加体积参数作为确定最佳级配的控制性指标。通过试验论证了CAVF法在级配碎石配合比设计中应用的可行性,试验得到的体积指标可以量化表征级配碎石材料的结构形式,并且保证了结构的力学性能,使得级配碎石最佳级配的选定更加科学、合理。     

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。