碳纤维石墨导电沥青混凝土的制备及导电性能研究

导电沥青混凝土是一种非常理想的道路融雪化冰铺装材料,对沥青、集料和矿粉等原材料进行性能试验后,计算出矿质混合料的合成级配。通过对沥青混合料的试验和计算,得到基准油石比,并对导电沥青混合料的拌和顺序加以调整,完善了导电沥青混凝土的制备工艺。而后采用四电极法测量以各导电相材料掺量及油石比制备的导电沥青混凝土试件的电阻率,分别分析碳纤维、石墨掺量及油石比对电阻率的影响,得出了最佳导电相材料掺量和油石比范围。     

PAN基碳纤维导电沥青混凝土的制备及性能

为制备能够融冰化雪的导电沥青混凝土,对聚丙烯腈（PAN）基碳纤维导电沥青混凝土的制备及性能进行了研究。通过沥青混合料马歇尔试件的电阻率测试试验,确定了碳纤维的短切长度。通过沥青混合料拌和试验和马歇尔击实试验,提出了导电沥青混合料的拌和工艺。采用马歇尔试验配合比设计方法,根据导电沥青混合料的结构特征调整了技术标准,确定了导电沥青混合料的最佳油石比。通过电阻率试验、车辙试验、小梁低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验,分析了导电沥青混合料的导电性能和路用性能随碳纤维掺量的变化规律。结果表明：当PAN基碳纤维掺量（质量分数）取0.1%时,导电沥青混凝土既可以获得优良的导电性能,也可以获得优良的路用性能。     

新型微胶囊蓄能降温型沥青混合料调温效果及性能研究

根据相变材料的潜热特性,在前期相变调温剂调温原理和性能指标研究的基础上,参照行业相关规范的技术要求,在原材料优选、技术指标测试的基础上,通过混合料配合比设计,制备掺与未掺微胶囊型相变调温剂MPT-H的AC-13沥青混合料试件,分析了相变调温剂掺量、矿料级配组成等因素对混合料调温效果、马歇尔技术指标及混合料路用性能的影响规律,有效解决了混合料路面调温效果和路用性能之间的矛盾,为自调温沥青混合料应用与大范围推广奠定基础。     

玄武岩纤维沥青混凝土路用性能研究

为降低路面的初期损害,确保路面的寿命,可在沥青混合料中掺加玄武岩纤维,基于AC-13C型级配,对混合料掺加不同掺量的玄武岩纤维,并采用马歇尔试验找出各个掺量下的最佳油石比,然后进行高温车辙和低温抗裂试验。结果表明,玄武岩纤维最佳掺量为0.3%,且可显著改善混合料的路用性能。     

玻璃沥青混合料的制备与路用性能研究

将玻璃珠集料掺加在环氧沥青混合料中制备了玻璃沥青混合料,研究了玻璃珠掺量对玻璃珠集料环氧沥青混合料和玻璃珠集料SBS改性沥青混合料最佳油石比和路用性能的影响。结果表明,玻璃珠集料环氧沥青混合料和玻璃珠集料SBS改性沥青混合料的最佳油石比都会随着玻璃珠掺量的增加呈现逐渐减小的趋势;玻璃珠掺量的增加不会对玻璃珠集料环氧沥青混合料的稳定度产生明显影响,但是玻璃珠集料SBS改性沥青混合料的稳定度会随着玻璃珠掺量的增加而逐渐减小。密封处理(水)不会对混合料试件的稳定度产生显著影响;随着玻璃珠集料掺量的增加,混合料试件的马歇尔稳定度、残留稳定度MSR、冻融劈裂强度比TSR都呈现逐渐减小趋势,且环氧沥青混合料的TSR要高于SBS改性沥青混合料。随着玻璃珠集料掺量从0增加至26%,混合料的动稳定度呈现先增加后减小特征,4种玻璃珠集料掺量的混合料的动稳定度都满足GB/T 30598—2014标准要求。蚀刻后混合料试件的表面摆值都有不同程度减小,玻璃珠集料掺量为16%～26%的混合料试件的蚀刻前后摆值BPN_b和BPN_p都低于玻璃珠集料掺量为0的试件,蚀刻后摆值损失率则会随着玻璃珠集料掺量增加而增大。     

高固含量乳化型中温沥青混合料配合比设计技术研究

为解决沥青混凝土路面低温季节施工难题,适应节能、环保的要求,分析乳化型中温沥青的作用机理,确定中温沥青混合料强度的形成机理,提出高固含量乳化型中温沥青技术要求,设计出中温沥青混合料的合成级配。通过制备不同温度、不同击实工艺的马歇尔试件,确定最佳击实温度和室内击实工艺;采用中温沥青混合料油石比计算公式,得到中温沥青混合料初试油石比,运用马歇尔试验方法最终确定最佳油石比。针对中温沥青混合料的水稳性、高温稳定性、低温抗裂性以及渗水性能进行了试验验证,达到了热拌沥青混凝土路面的技术要求。     

对橡胶沥青混合料AR-AC-13马歇尔试件线膨胀性能的探讨

沥青混合料密实程度的大小直接影响到路面结构的抗拉或抗压强度,橡胶沥青混合料中由于高弹性废胎胶粉的存在,使得其压实后的特性与普通沥青混合料有很大的区别。该文选用橡胶沥青混合料AR-AC-13进行橡胶沥青中不同胶粉掺量、不同油石比、不同细料控制率、不同击实功(次数)的马歇尔击实试验,测试其击实后与冷却后试件高度计算线膨胀率,分析马歇尔试件线膨胀率与以上各因素之间的关系,并分析橡胶沥青混合料线膨胀性能与体积指标之间的相关性,在此基础上建立AR-AC-13混合料马歇尔试件的线膨胀率与以上各因素的预估模型。     

玄武岩纤维对沥青混合料性能影响分析研究

为充分研究短切玄武岩掺量和长度对沥青混合料的性能影响,该文通过向混合料掺加0、0.2%、0.35%和0.5%(占混合料质量)的纤维进行马歇尔试验,分析纤维掺量对混合料马歇尔指标的影响及推荐纤维的最佳掺量;在最佳纤维掺量下,通过对掺加3、6、9 mm等不同长度纤维的混合料进行车辙试验、水稳定性试验和低温试验,分析纤维长度对混合料路用性能的影响。试验结果表明:沥青混合料的最佳油石比、稳定度和流值随纤维掺量的增加而先增加后降低,且在0.35%纤维掺量下数值达到最大;空隙率和毛体积密度随纤维掺量增大而分别增大和降低;在0.35%最佳纤维掺量下,纤维沥青混合料的各项性能均得到显著提高,其中掺加6mm纤维的混合料性能最优。     

胶粉沥青混合料配合比设计优化

为确定胶粉沥青混合料的最优配比方案,采用主骨架空隙填充法进行混合料级配设计,以目标空隙率作为主要控制指标,矿料间隙率、沥青饱和度等其他体积指标及马歇尔稳定度作为一般控制指标,同时对比研究了不同胶粉掺量对胶粉改性沥青混合料最佳油石比的影响效果。结果表明:采用主骨架空隙填充法(即CAVF法)进行胶粉改性沥青混合料级配设计,能有效解决胶粉颗粒对矿料骨架的干涉作用,设计级配方案最佳油石比为7.0%;胶粉掺量对混合料最佳油石比影响微小,可忽略不计。     

化学类抑制冻结沥青混合料配合比设计研究

采用填料体积等效置换方法对化学类抑制冻结沥青混合料进行配合比设计,通过马歇尔试验方法检验盐化物添加量对马歇尔试件体积指标、油石比及混合料路用性能的影响。试验结果表明,在相同矿料级配条件下,盐化物添加量对沥青混合料马歇尔试件体积指标及油石比影响不大;通过控制盐化物添加量,盐化物沥青混合料路用性能能够满足规范要求。     

密级配沥青稳定碎石基层混合料最佳油石比确定方法研究

分别采用大马歇尔配合比设计方法、Superpave混合料设计法、力学指标设计法对4种密级配沥青稳定碎石混合料ATB30、SUP30、CAVF30、BLF30进行最佳油石比确定,并根据设计过程和设计结果对3种最佳油石比确定方法进行了比较评价。在此基础上建议采用大马歇尔击实成型试件的力学指标设计方法来确定密级配沥青稳定碎石混合料的最佳油石比,并在初步确定最佳油石比后再考虑沥青混合料的老化情况适当增加0~0.2%作为最终的最佳油石比。     

废花生油再生沥青混合料路用性能研究

选用市政道路现场铣刨废旧沥青混合料,通过室内掺加新鲜沥青和废花生油,优化AC-25C目标级配的最佳油石比。废旧沥青混合料的掺加比例为30%,油石比分别为2.1%、2.5%、2.9%和3.3%(油石比为新鲜沥青占废旧沥青混合料和新添加集料的总重量的比值),废花生油的掺加比例根据老化沥青的恢复效果确定。在最佳油石比下,通过车辙试验和水稳定性试验评价废花生油再生沥青混合料的路用性能。结果表明废花生油的添加能有效恢复废旧沥青混合料的路用性能。     

高速公路相变沥青混合料路用性能及融冰雪效果分析研究

冰雪天气对高速公路的交通运输安全有较大影响，研究融冰雪材料对于解决冬季路面结冰问题具有重要意义。相变材料具备储能放热的特性，将相变材料掺入沥青混合料，可提高沥青路面融冰雪性能，抑制路面冻结，从而提高路面安全性和道路通行能力。文章依托河北省某重点高速公路项目，选定适用的相变材料后，针对相变沥青混合料的路用性能进行了车辙试验、小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验，检测了相变沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性。综合考虑路用性能各项指标后，确定相变材料的最佳掺量为3.5‰。在冬季雪后试验段现场实测融冰雪效果，采用红外热像仪对试验段路面温度状况进行数据采集，发现相变沥青混合料路面温度明显高于普通沥青混合料路面，进一步证明了相变材料的添加提高了路面的保温能力，融冰雪效果显著。研究成果可为相变材料的推广应用提供参考。     

高固含量乳化型中温沥青混合料配合比设计研究

为解决沥青路面低温季节施工难题,适应节能、环保的要求,高性能中温沥青混合料研究成为沥青路面发展的趋势。该文分析乳化型中温沥青作用机理,确定中温沥青混合料强度形成机理,提出高固含量乳化型中温沥青技术要求,设计出中温沥青混合料的合成级配。通过制备不同温度、不同击实工艺的马歇尔试件,确定最佳击实温度和室内击实工艺;采用中温沥青混合料油石比计算公式,得到中温沥青混合料初始油石比,运用马歇尔试验方法最终确定最佳油石比。针对中温沥青混合料的水稳性、高温稳定性、低温抗裂性以及渗水性能进行了试验验证,达到了热拌沥青路面的技术要求。     

磁铁矿粉对沥青混合料路用性能的影响研究

为更好地促进磁铁矿粉在沥青混合料中的工程化应用，使用等体积替代方法将磁铁矿粉代替石灰岩矿粉掺入沥青混合料；借助车辙试验、小梁弯曲试验与冻融劈裂试验分析掺加磁铁矿粉对沥青混合料最佳油石比、高温稳定性、低温抗裂性与水稳定性的影响；并掺入消石灰改善其水稳定性。结果表明：沥青混合料的最佳油石比随磁铁矿粉掺量的增加而降低；适当的磁铁矿粉掺量有助于提升沥青混合料的高温稳定性与低温抗裂性，但会降低其水稳定性。综合考虑沥青混合料的路用性能，提出合理的填料改性沥青混合料方案为：80%磁铁矿粉+20%消石灰等体积替代石灰岩矿粉掺入沥青混合料中，相应的最佳油石比为4.47%。     

聚丙烯腈纤维加强沥青混合料路用性能的研究

在选定级配的沥青混合料中掺加不同掺量的聚丙烯腈纤维,通过试验分析纤维掺量对沥青混合料最佳油石比、密度、孔隙率等体积指标,以及高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性等路用性能指标的影响。结果表明,随着聚丙烯腈纤维掺量的增多,最佳油石比、矿料间隙率和沥青饱和度逐渐增大,而视密度和孔隙率逐渐减小;当掺量小于0.3%时,增加纤维掺量能很好地改善沥青混合料的路用性能,而当纤维掺量大于0.3%时沥青混合料的路用性能反而随纤维掺量的增多而变差。     

HDP橡胶沥青混合料的疲劳性能

针对沥青路面的疲劳破坏问题,提出在道路基层和面层之间设置AC-10应力吸收层,并采用HDP橡胶沥青拌和AC-10沥青混合料,以马歇尔设计法进行配合比设计,测试马歇尔试件的各项相关技术指标,确定HDP最佳掺量和混合料的最佳配合比。通过四点加载试验分析得出,用HDP橡胶沥青制备的AC-10沥青混合料具有良好的抗疲劳性能,可以有效防止路面因疲劳引起的开裂,从而提高路面的安全性与耐久性,延长道路的使用寿命。     

沥青混合料高温浸水车辙试验研究

采用马歇尔方法对两种集料进行沥青混合料设计,确定最佳油石比,用Superpave旋转压实成型沥青混合料试件,并用沥青路面分析仪(APA)分别进行干法和浸水车辙试验,以评价沥青混合料的高温车辙变形能力.     

乳化沥青冷再生技术在九景高速公路中的应用研究

为分析乳化沥青冷再生技术在江西省高速公路下面层应用的可行性,以九景高速公路大修改建工程为依托,在全面分析路面病害特征及冷再生处治方案的基础上,对九景RAP混合料进行室内试验,确定混合料含水率及沥青含量,并利用标准马歇尔试验,测定再生料纯油石比,在此基础上进行再生料性能试验,确定最佳的再生料配合比。结果表明:在纯油石比3%、水泥含量2%、矿粉含量1%、RAP料掺加量80%的条件下,再生料具有较高的力学强度、高温稳定性和水稳定性,工程应用良好。     

速生草植物纤维沥青混合料路用性能研究

为研究速生草纤维对沥青混合料路用性能的影响并与木质素纤维进行对比,基于室内试验确定了速生草纤维的最佳掺量及其混合料最佳油石比,并采用马歇尔稳定度试验、车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和低温弯曲试验等对比分析了速生草植物纤维沥青混合料和木质素纤维沥青混合料的路用性能.试验结果表明:速生草纤维的吸油率明显高于木质素纤...