基于正交试验的乳化沥青冷再生材料成型养生方法试验研究

乳化沥青冷再生混合料被广泛应用到道路再生工程中,但是对于乳化沥青冷再生混合料的成型养生方法目前没有统一的标准。本文采用正交试验对乳化沥青冷再生混合料击实成型和养生方法进行研究。结果表明,乳化沥青冷再生混合料装入试模后经过双面各击实50次,然后将试件连同试模侧放在60℃鼓风烘箱内养生至少40h,取出试件马上双面各击实25次,然后试件连同试模侧放到地面上,室温冷却至少12h。然后脱模测定的技术指标效果最佳。     

不同成型参数对水泥乳化沥青冷再生试件孔隙率和劈裂强度的影响研究

为了探索添加了水泥的乳化沥青冷再生混合料马歇尔试件最佳成型工艺,笔者从有可能影响马歇尔试件孔隙率和劈裂强度的因素着手,设计实验进行了一系列实验室研究。结果显示:对于添加水泥的乳化沥青冷再生混合料,在制备马歇尔试件时,应充分考虑沥青混合料的可拌合时间及水泥的初凝时间。建议拌合好的混合料等接近可拌合时间时进行装模,双面各击实50次,然后置于40℃烘箱养护2 h,取出后双面各击实25次,40℃烘箱养护至恒重,移入室温放置12 h后脱模。     

乳化沥青冷再生材料影响因素及性能分析

在查阅国内外相关资料及大量室内试验基础上,对影响水泥-乳化沥青冷再生材料性能的成型方法、养生方法和二次击实等因素做出了分析。结果表明,水泥含量为影响强度的主要因素,采用第一次双面击实100次、60℃烘箱养护2h后继续双面各击实25次的试件,得到测定的各项性能指标较为理想,并通过乳化沥青混合料性能试验验证了可靠性。     

基于一种冷补乳化沥青混合料的修正马歇尔试验方法研究

采用室内试验方法,对一种用于公路冷补的乳化沥青混合料马歇尔试验方法进行了研究,得出了乳化沥青混合料马歇尔试件的养生条件、击实方法以及试验温度等关键参数.结果表明该冷补料马歇尔试件在60％烘箱中养生48h后二次击实,与冷补路面的实际情况相符,在40℃水浴温度条件下进行马歇尔稳定度试验,其结果接近热沥青对比试件的试验结果.     

不同成型方法对乳化沥青混合料设计参数影响

最佳含水量和最佳乳化沥青用量是乳化沥青混合料设计的重要参数.为了比较不同成型方法对这两种设计参数影响,分别采用重型击实和振实成型确定最佳含水量,振实成型确定的最佳含水量为3.4％,重型击实法确定的最佳含水量3.8％.用这两种方法确定的最佳含水量分别制备马歇尔试件和旋转压实法成型试件,确定出最佳乳化沥青含量都为4.0％,说明重型击实和振实成型方法对马歇尔设计方法、旋转压实确定最佳乳化沥青含量具有相同的适用性.     

乳化沥青冷再生试验方法改进及性能研究

对《公路沥青路面再生技术规范》（JTG F41-2008）中乳化沥青冷再生混合料试验规程中的最佳含水率OWC的确定方法以及试件成型的养生温度等进行改进,以完善和简化规范要求的试验方法,并通过室内试验对改进后的试验方法进行验证和对比研究。研究表明,使用最佳流体含量OFC作为乳化冷再生混合料外加水的控制指标优于规范要求的最佳含水量OWC指标;提高试验养生温度至110℃,可以获得与规范60℃养生温度相似的结果,并能够缩短试验所需时间,提高工作效率;乳化沥青冷再生混合料具有较好的水稳定性能及高温稳定性能,能满足或高于热拌沥青混合料的技术要求。     

REOB改性乳化沥青冷再生混合料压实特性

制备废弃机油残留物(recycled engine oil bottom,REOB)质量分数不同的乳化沥青,并分别与回收沥青路面(reclaimed asphalt pavement,RAP)料拌制冷再生混合料,采用马歇尔击实方法成型试件,通过测定试件的宏观空隙率,并采用棒状色谱分析仪检测混合料表面沥青4组分的质量分数的变化,进而分析不同REOB的质量分数对REOB改性乳化沥青冷再生混合料压实特性的影响规律。结果表明,REOB质量分数为6%的混合料表面沥青4组分中芳香分和饱和分的总质量分数明显增加,胶质和沥青质的总质量分数明显减少,对RAP料中的旧沥青具有明显的软化作用,混合料表面的沥青黏结性能提高,混合料压实效果得到明显改善,试件空隙率明显减小。     

基于不同成型方式的沥青混合料性能研究

基于Superpave旋转压实和马歇尔击实成型方法,简单介绍了Superpave沥青混合料配合比的设计过程,并通过车辙试验、小梁弯曲试验、冻融劈裂试验及浸水马歇尔试验,对比分析了在两种不同成型方式下AC-20沥青混合料最佳油石比、高温抗变形、低温抗开裂及水稳定性能差异,结果表明:成型方式对沥青混合料性能影响显著,采用旋转压实成型沥青混合料确定的最佳油石比要小于马歇尔击实方法,且动稳定度提升约26%,冻融劈裂比及残留稳定度升高约2%,破坏弯拉应变基本相同,综合路用性能更优。     

REOB改性乳化沥青对冷再生混合料性能的影响

利用废弃机油残留物(recycled engine oil bottom, REOB)制备REOB改性乳化沥青,研究REOB改性乳化沥青冷再生混合料的空隙率及高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、疲劳寿命等路用性能,结果表明:REOB改性乳化沥青性能满足规范要求;与普通乳化沥青冷再生混合料相比,REOB与集料的质量比越高,试件空隙率越小,成型质量越好,冷再生混合料的低温、水稳定性能及疲劳性能越好,高温稳定性越差。     

乳化沥青厂拌冷再生沥青混合料室内拌合工艺研究

在国内冷再生规范中,厂拌冷再生沥青混合料配合比设计过程中通常采取新、旧集料一起拌合的拌合工艺,本研究提出增加1道预拌程序的冷再生沥青混合料室内拌合工艺,采用新、旧集料或粗、细集料分别预拌再一起拌合的拌合工艺,将3种拌合工艺总拌合时间分别按照180、90、60 s成型试件,进行冷再生混合料外观、力学性能与路用性能对比研究,包括15℃劈裂强度、水稳性能与高温性能等。试验结果表明:当冷再生沥青混合料拌合时间为180、90、60 s时,粗、细集料分别预拌再一起拌合的冷再生沥青混合料均具有很好的性能,而且随着拌合时间的减少冷再生混合料外观与各项性能接近,在缩短拌合时间情况下,能够保持冷再生沥青混合料拌合的均匀性与性能的稳定。     

基于不同成型方法的沥青碎石混合料性能对比

为研究不同成型方法对沥青碎石混合料性能的影响及相关试验指标,分别采用旋转压实法、振动压实法与大型马歇尔击实法成型沥青碎石混合料试件,对试件各项马歇尔指标与采用不同振动时间成型的试件体积指标进行了对比分析,并根据压实功相同原理,提出了基于旋转压实成型法和振动压实成型法设计的4个指标范围。对比分析结果表明,2种方法的指标范围基本相同,仅沥青饱和度下限有5%差别;同时强调,在施工碾压时需保证足够的压实时间,才能使沥青碎石混合料达到预期的设计效果。     

马歇尔试件制作过程中几个问题的探讨

制作马歇尔试件是马歇尔试验的基本试验,试件制作的优劣直接影响马歇尔试验确定的沥青混合料最佳油石比。探讨了最佳油石比预估、试件矿料用量、击实温度、击实时间和试件高度等方面对沥青混合料试件试验结果的影响。     

成型方式对排水沥青混合料设计的影响

针对击实成型方式进行排水沥青混合料设计过程中存在数据不稳定、与实际符合性差以及材料性能差异大等问题,采用Superpave旋转压实仪(SGC)成型进行排水沥青混合料设计。通过分析旋转压实过程中混合料的体积参数曲线确定排水沥青混合料的最佳压实状态,随后对旋转压实成型与常规击实成型方式成型的混合料分别在成型原理、成型过程、体积与性能指标等方面进行对比。研究结果表明:旋转压实成型的混合料更接近路面材料实际的成型过程且可以达到更大的压实度,此外材料性能方面全面优于采用击实成型的排水沥青混合料;因此混合料设计时使用旋转压实成型混合料试件可以设计出性能更优良合理的排水沥青混合料。     

基于空隙率指标的多孔沥青混合料压实效果试验研究

对多孔沥青混合料特殊的压实效果进行试验研究,按照不同集料类型、击实次数、拌合及击实温度条件,分别成型马歇尔试件并测定空隙率,评价各因素对空隙率的影响,进而分析混合料的压实效果.     

密实度对沥青混合料力学性能影响分析

通过改变马歇尔击实次数,制备不同压实度下的沥青混合料试件,研究不同密度时混合料试件的体积参数、力学性能、高温稳定性及水稳定性的变化规律.结果表明:随着沥青混合料压实度的提高,试件密度逐渐增加,空隙逐渐减小;马歇尔稳定度、抗压强度、劈裂强度、单轴贯入抗剪强度均得到明显改善.     

车辙试验与路面压实度相关性研究

车辙试样是模拟实际路面按规范成型的沥青混合料试件,成型试件密度符合马歇尔试件标准击实试样密度的(100±1)%即可,不能过多碾压.以AC-16C为例,经过不同碾压遍数后测得车辙板的密度,和标准马歇尔密度比较,推荐成型两种混合料车辙板合理的碾压遍数.     

不同温拌沥青混合料降温效果研究

选取有机添加剂Sasobit和人工沸石两种温拌剂,采用东海70号沥青配置温拌沥青,选取AC-13矿料级配拌制沥青混合料。通过黏温曲线和马歇尔试件的体积指标分别确定两种温拌剂各自的最佳掺量;在最佳掺量的条件下通过不同温度下成型马歇尔试件和旋转压实试件,观察其空隙率的变化规律来研究两种温拌沥青混合料的降温效果。研究表明:两种温拌剂都可降低沥青的高温黏度,其黏度随温拌剂掺量的增加而减小;Sasobit最佳掺量为3%(与沥青的比例),在马歇尔击实条件下,加入Sasobit的WMA的成型温度比HMA的成型温度降低了14℃;人工沸石的最佳掺量为0.3%(与混合料的比例),在马歇尔击实条件下,加入人工沸石的WMA成型温度比HMA的成型温度降低了20℃,在旋转压实的情况下两者的温度降低了接近30℃。     

有机温拌沥青混合料施工温度分析

为合理确定有机温拌沥青混合料的施工温度,对比沥青黏温曲线、马歇尔击实法与旋转压实法成型试件的体积指标变化、混合料和易性试验的4种施工温度确定方法,并分析施工温度的确定结果及试验过程中混合料的性能特点,认为通过测试旋转压实法成型试件体积指标以及混合料和易性试验所确定的施工温度结果较为合理。     

GTM方法设计重载交通沥青混合料配合比的研究

通过研究不同击实次数下马歇尔试件体积指标的变化以及对比马歇尔方法与GTM方法设计的沥青混合料的性能,试验数据表明,GTM设计方法更适合于重栽交通沥青路面沥青混合料配合比的设计.     

沥青混合料试件成型方法的对比试验

针对目前对沥青混合料成型方法的疑义，通过对马歇尔试件击实成型、车辙轮碾成型次数的对比试验结果，明确现行规范的可行性，同时提出对于间断级配SMA混合料车辙轮碾成型次数增加至28次(往返14次)的建议。