铁尾矿砂的静力学特性研究

测试分析了繁峙-代县一带铁尾矿砂的外观形貌、物理性质、化学成分等基本性质,探究了特细铁尾矿砂的击实特性、承载比(CBR)、抗剪强度等静力学特性,结果表明：繁峙-代县一带的铁尾矿砂均属于特细砂,比重略大于土,SiO₂+Fe₂O₃含量大于80%;特细铁尾矿砂的击实曲线具有干压实(风干状态)和湿压实(最佳含水状态)两大特征,最佳含水率在13%左右、最大干密度在1.79 g/cm³左右;特细铁尾矿砂的CBR值较低,黏聚力较小,不宜直接作为路基填料。     

RAP外掺比例对厂拌热再生混合料性能的影响分析

为研究RAP外掺比例与厂拌热再生沥青混合料路用性能的关系,首先分析新沥青和原沥青的各性能指标,然后确定再生剂与最佳油石比等参数,并设置10%、20%、30%、40%、50%5种RAP外掺比例做对比试验组。对各RAP外掺比例的再生沥青混合料进行高温抗车辙性能、抗水损害性能、低温抗裂性能、抗压回弹模量等试验,并对试验数据进行分析。最后得到结论:合理的RAP材料分级可避免再生沥青混合料不均匀现象的发生;外掺RAP可有效提升再生沥青混合料的高温抗车辙性、抗水损害性能,且与RAP外掺比例呈正相关关系;在试验温度15℃和20℃条件时再生沥青混合料的抗压强度值和抗压回弹模量值与RAP外掺比例呈正相关关系。     

温拌沥青混合料的抗剪切性能分析

通过沥青混合料的直剪试验来测试抗剪强度及参数,分析在不同有机温拌剂掺量下,不同沥青、不同级配以及不同剪切速率时混合料抗剪强度的变化,研究有机温拌剂对沥青混合料抗剪性能的影响,进而分析荷载作用复杂路段的剪切破坏特性。认为有机温拌剂对混合料的抗剪性能产生负面作用,主要表现在抗剪强度和黏聚力c明显下降。在有机温拌剂的工程应用中,应注意温拌剂掺量的选取及混合料关键筛孔通过率的控制;对于纵坡或重载等车辆慢速作用路段,应提高沥青混合料抗剪强度的控制标准。     

布敦岩沥青改性沥青混合料高温稳定性研究

为研究布敦岩沥青改性沥青混合料的高温稳定性,分别对掺0、2%、3%、4%的布敦岩沥青改性沥青混合料进行了配合比设计,采用GTM旋转压实剪切系统、车辙试验、单轴贯入试验对AC-20型布敦岩沥青改性沥青混合料进行了试验研究,并与普通沥青混合料和SBS改性沥青混合料进行性能对比。结果表明,布敦岩沥青改性沥青混合料具有良好的高温稳定性,布敦岩沥青的最佳掺量为3%。与普通沥青混合料相比,岩沥青提高了沥青混合料的抗剪强度,并且随着岩沥青掺量提高抗剪强度增大。     

木质素改良土抗剪强度参数试验研究

为了提高高液限黏土的工程性能,采用造纸产业副产品木质素对其固化改良,通过直接剪切试验研究了改良土的抗剪强度及其参数指标的变化规律。试验结果表明,随着木质素掺量的增加,改良土的抗剪强度呈现先增大后减小的趋势,木质素掺量为3%时,改良土的抗剪强度最大。改良土的黏聚力与抗剪强度的变化规律类似,也是在木质素掺量为3%时达到最大值,而改良土的内摩擦角则随着木质素掺量的增加而不断增大。随着养护时间的增加,木质素改良土的抗剪强度、粘聚力和内摩擦角都是逐渐增大的,其中内摩擦角的增长幅度尤为明显。     

基于XRD分析的钢渣填料沥青混合料水稳定性研究

为探究钢渣矿物成分对沥青混合料性能的影响,本研究采用不同种钢渣,分别按0%、30%、60%和100%的掺量及陈化前后30%的两种K钢渣进行沥青混合料的水稳定性测试,并采用XRD进行成分分析。研究结果表明:相比于普通石灰岩矿粉及水泥,不同钢渣的硅酸盐矿物及CaO等活性成分含量差异较大,且其对沥青混合料性能的提升存在较大差异。马歇尔稳定度及劈裂强度提升28.0%～40.0%;K钢渣随掺量增加,活性成分含量提高,对混合料性能提升也略有提高,马歇尔稳定度及劈裂强度提升38.0%～40.0%;钢渣陈化后活性矿物成分减少,对沥青混合料的提升效果减弱;水稳定性随活性成分增多有所降低;K钢渣在30%掺量时,水稳定性及劈裂强度性能提升最显著。     

掺加BFS的乳化沥青冷再生混合料路用性能研究

为验证在乳化沥青冷再生混合料中掺加高炉矿渣(blast furnace slag,BFS)的可行性并分析掺加BFS的乳化沥青冷再生混合料的路用性能,采用直接掺加BFS和以消石灰做激发剂掺加BFS两种方案,与掺加1.5％水泥的冷再生技术方案进行对比试验.通过测试干湿劈裂强度、冻融劈裂强度、60℃动稳定度和60℃抗剪强度、单轴压缩等性能指标,最终确定了v用于乳化沥青冷再生混合料的合理利用方式.研究结果表明:干湿劈裂强度试验无法有效地反映乳化沥青冷再生混合料水稳定性差异;冻融劈裂强度试验能有效地评价其水稳定性.在乳化沥青冷再生混合料中用BFS直接替代水泥会降低混合料的水稳定性;采用1.5％BFS+0.3％消石灰激发剂后,可使混合料具备与掺加1.5％水泥基本相当的路用性能.     

乳化沥青冷再生混合料抗剪特性试验研究

通过无侧限抗压强度试验和单轴贯入试验,研究了水泥用量、乳化沥青用量、乳化沥青类型和沥青旧料掺量对乳化沥青冷再生混合料剪切强度、粘聚力、内摩擦角等抗剪性能的影响。试验结果表明:随着水泥用量的增多,冷再生混合料的剪切强度、粘聚力和内摩擦角均增大,对于乳化沥青冷再生混合料,在设计时加入一定量的水泥有利于提高其抗剪性能;随着沥青用量的增加,冷再生混合料的剪切强度逐渐减小,粘聚力出现先增加后减小的趋势,内摩擦角变化不明显,乳化沥青的类型对其冷再生混合料抗剪参数影响不大;在同一温度条件下,随着旧料掺量的增加,冷再生混合料的剪切强度和粘聚力逐渐降低,内摩擦角变化不明显,对于冷再生混合料来说,为提高混合料的抗车辙能力,设计时应适当增加一定量的新集料。     

沥青混合料抗车辙剂最佳掺量研究

为了确定沥青混合料抗车辙剂的掺量,室内成型0.2%~0.8%不同掺量抗车辙剂的沥青混合料试件,并与未掺加抗车辙剂的沥青混合料对比高温性能、低温性能和水稳定性,试验结果表明:以路用性能为评价指标,沥青混合料抗车辙剂的最佳掺量为0.4%;在最佳掺量下,掺入抗车辙剂的沥青混合料的稳定度提高40%,动稳定度提高110%,弯拉强度提高30%,弯拉应变提高15%,水稳定性提高了6%,劈裂强度提高了27%。     

细粒土含量对砂性路基土工程特性的影响

通过大量室内试验,研究了细粒土含量对砂性路基土的颗粒级配、土粒比重、最大干密度、承载比和抗剪强度指标的影响。试验结果表明,在砂性路基土中掺入细粒黏土,可有效地改善砂土的级配特性,增加其最大干密度,提高其承载比(CBR)值。同时,在击实试验和承载比试验中发现,分别存在一个最优黏土掺量值,此时土体的最大干密度和CBR值达到最大。     

红砂岩与石灰岩集料掺配后路用性能研究

通过对红砂岩和石灰岩集料掺配后进行磨光试验、混合料配合比设计、高温、低温及水稳性的验证试验,探究了不同掺配比例下(红砂岩)对集料磨光值、混合料各项性能的影响,并对主要影响因素进行了分析,得到了将红砂岩按一定比例(>25%)掺配于石灰岩中,可以提高混合料路用性能的结果。     

LB-10型冷补沥青混合料的制备及性能

为研究沥青冷补液各组分变化对冷补沥青混合料性能的影响,制备了冷补液组分设计不同的LB-10型冷补沥青混合料,研究了不同抗剥落剂掺量、沥青与柴油比例、冷补剂掺量对其施工和易性、马歇尔性能与水稳定性的影响规律.研究发现,随着抗剥落剂掺量的增加,混合料的贯入强度与马歇尔稳定度逐渐增大,柴油挥发率逐渐减小;而浸水残留稳定度呈先增加再减小的规律,在抗剥落剂掺量为0.36％时达到最高,为89.2％.随着沥青与柴油比例的增大,混合料贯入强度与浸水残留稳定度逐渐增大,且当沥青与柴油比例大于80:14后,混合料马歇尔稳定度明显增强,高于7 kN,但施工和易性下降.随着冷补剂掺量的增加,混合料贯入强度逐渐增大,而柴油挥发率、马歇尔稳定度与浸水残留稳定度随掺量的增加呈先减小再增加的规律,在掺量为1.7％时浸水残留稳定度达到最高,为89.6％.综合考虑冷补沥青混合料的施工和易性,马歇尔性能及水稳定性,应控制冷补液中沥青与柴油比例为78:20,冷补剂掺量为1.7％,抗剥落剂掺量为0.36％.     

外掺粉煤灰混合料的工程力学性质研究

粉煤灰是路基填筑的常见材料,但早期强度及抗剪强度较差。通过外掺其他材料形成粉煤灰混合料,并进行抗压强度、水稳及回弹模量等大量试验,对普通粉煤灰经过掺舍后的工程力学性质进行系统的研究和分析,进一步了解了外掺粉煤灰的各项工程力学性质。     

车辙王抗车辙剂改性沥青混合料路用性能分析

为提高沥青路面的抗车辙能力,对掺车辙王抗车辙剂的AC-20C沥青混合料进行了研究。通过室内车辙试验、低温弯曲试验及浸水马歇尔试验研究了五种掺量(分别占混凝料质量的0%,0.1%,0.3%,0.5%,0.7%)抗车辙剂对改性AC-20C沥青混合料的高温性能、低温性能及水稳定性的影响规律,分析了其作用机理,确定了最佳车辙剂掺量。结果发现:随车辙剂掺量的增加,混合料的高温性能显著提高,当掺量为0.3%时,混合料的动稳定度即可达到基质混合料的1.5倍;沥青混合料的残留稳定度和冻融劈裂强度比均随车辙剂掺量的增加呈先增加后减小的趋势,并在0.3%掺量时达到最佳低温性能和水稳定性能状态;综合高、低温性能试验和水稳定性试验推荐车辙王抗车辙剂用于AC-20C沥青混合料抗车辙设计时最佳掺量为0.3%。     

纤维性质对纤维沥青混合料性能的影响分析研究

纤维用于增强沥青混合料应具备优秀的力学性能、耐高低温性能、很好的分散性等技术性质.本研究在对常用聚丙烯腈纤维、聚脂纤维、木质素纤维三种纤维增强沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、抗剪强度性能进行试验研究及比较分析的基础上,应用灰色关联分析方法建立纤维性质与外掺纤维沥青混合料路用性能之间的联系,进行定量的影响因素分析对比,确定纤维不同技术性质影响沥青混合料性能的大小差异,对于今后沥青路用纤维的优化选择、纤维沥青混合料的应用具有十分重要的意义.     

沥青膜厚度对沥青混合料高温抗剪性能的影响

为明确沥青膜厚度对沥青混合料高温抗剪性能的影响,通过室内60℃下的车辙试验分析AC—13及AC—20两种级配类型的混合料在沥青膜厚度不同时的抗剪性能,沥青膜厚度对混合料动稳定度、抗剪强度及稳定值GSI有一定的影响。研究结果表明:沥青混合料的动稳定度随沥青膜厚度的增加迅速降低,二者之间有显著的线性关系;沥青混合料稳定值GSI及抗剪强度受沥青膜厚度影响明显,稳定值与沥青膜厚度有较好的二次相关性。     

石灰粉煤灰稳定铁尾矿砂基层的试验研究

对掺加铁尾矿砂的石灰粉煤灰稳定碎石混合料进行了室内试验,研究分析了石灰粉煤灰稳定铁尾矿砂混合料的力学性能和路用性能,探讨了铁尾矿砂应用于道路基层的可行性。     

基于平衡设计的RAP最佳掺量确定方法研究

为确定RAP最佳掺量,试验测试了RAP掺量为20%、40%、60%和80%的GAC-25再生沥青混合料的单轴贯入强度和低温弯拉应变,以试验结果的均值比交叉点作为再生沥青混合料抗裂性能和抗车辙性能平衡点,结果表明:RAP最佳掺量为50%。在广州市机场高速公路中应用掺50%RAP的GAC-25再生沥青混合料,为类似工程提供参考依据。     

沥青混合料抗剪性能的三轴剪切试验

借助三轴剪切试验研究了沥青混合料的抗剪性能,采用简单性能试验考察了剪切疲劳作用的影响以及抗剪强度参数与车辙之间的相关性.研究发现:级配类型、沥青用量、沥青性质及试验温度对混合料抗剪强度有显著影响,抗剪强度随着荷戢作用次数的增加呈幂函数递减,抗剪强度参数与抗车辙性能之间呈良好的对数关系.结果表明剪切疲劳产生的流动变形是车辙产生的主要原因.     

胶粉/SBS复合改性沥青混合料性能研究

为了解决现行SBS改性沥青路面相关技术指标偏低和造价成本高等缺点,采用胶粉与SBS改性剂按不同比例复掺制得复合改性沥青,结合沥青的三大指标、175℃运动黏度以及储存稳定性等指标确定了胶粉与SBS的掺量。并进行了SMA-13型沥青混合料高温车辙试验、低温抗裂试验、水稳定性试验等对比分析SBS改性沥青混合料与胶粉/SBS复合改性沥青混合料的路用性能。试验结果表明:掺量为20%胶粉+2.5%SBS时,复合改性沥青的高温稳定性性能和低温抗裂性能是SBS改性沥青的1.24倍和1.34倍。