SBS改性沥青混合料宏观裂缝微波自愈合研究

为研究微波加热对SBS改性沥青混合料宏观断裂—愈合性能的影响,制备AC-13型沥青混合料半圆试件,采用半圆弯曲试验和微波加热对试件进行断裂—愈合—断裂试验,采用愈合前、合后加载试验的抗拉强度比值作为愈合指数HI(healing index),分析了加热时间和微波强度对试件表面温度和沥青混合料自愈合性能的影响。研究结果表明:微波加热过程主要是集料中的极性粒子吸收微波,产生热量并传递给弱极性的沥青,实现混合料整体升温;试件表面温度随加热时间、微波强度呈良好的二元线性回归关系;在一定范围内,加热时间、微波强度的增长能够促进混合料自愈合行为,这主要与该微波条件下混合料达到的温度有关,AC-13型SBS改性沥青混合料经微波强度700 W,加热100 s或微波强度560 W,加热120s后达到最佳的强度恢复率为83%～85%,试件表面温度在90-96℃之间。     

沥青路面微波现场热再生热电场模型

为了提高微波加热沥青混合料内辐射电场的效率及温度场分布的均匀性,应用惠更斯原理对基本面元辐射场积分建立了微波加热装置的辐射电场数学模型,运用能量守恒原理确定了辐射口面处沥青混合料的温度场数学模型,分析了结构参数及介质物性对热电场的影响。根据天线近场辐射理论对天线E面及H面长度进行了优化设计,应用不同长度的两种天线进行微波加热试验,测出了各自口面温度场分布并进行了计算机模拟。结果发现:用符合长度准则的天线加热后沥青混合料大部分区域温度为75℃~90℃,仅在口面周边位置温度略有下降,而用另一种天线加热后局部区域达到130℃以上,而大部分区域温度则在70℃以下。可见使用前一种天线加热后温度分布更均匀,具有更高的加热效率,从而验证了热电场模型的正确性和结构优化的有效性。     

LWX—300Ⅱ型沥青混合料微波加热车的应用

西安公路研究院最新研制的LWX-300Ⅱ型沥青混合料微波加热车主要通过微波加热沥青混合料模块修补路面坑槽,其效率高、控温准、易操作、环保无污染。结合具体的工程实例,总结了该车的沥青路面坑槽修补工艺。与传统路面的修补方式相对比,该车修补路面费用低,具有较好的社会经济效益,发展前景广阔。     

磁铁矿粉沥青混合料微波热性能的影响因素实验研究

将磁铁矿粉替代矿粉掺入AC-13沥青混合料中,以马歇尔击实仪成型吸波沥青混合料试件,采用微波弓形法测量其反射微波消耗,对磁铁矿粉沥青混合料微波热性能的影响因素开展针对性的实验测量和分析,探究磁铁矿粉对该混合料的微波热性能的基本影响,可为同类工程应用提供技术参考。     

老化对排水性沥青混合料抗飞散性能的影响

排水性沥青混合料由于具有大的连通孔隙,容易产生剥落和水损害,且由于阳光和空气易于进入结构层内部,加速了沥青的老化,会引起耐久性问题.主要研究排水性沥青混合料的级配和老化程度对其抗飞散性能的影响.选择3种级配的混合料,通过谢伦堡析漏试验和肯塔堡飞散试验,确定各自的最佳沥青用量.然后,将新拌混合料放入135℃烘箱中,按不同时间(0,2,4,6,8h)加热,以获得具有不同老化程度的沥青混合料.将老化后成型的马歇尔试件进行肯塔堡飞散试验,以试件的质量损失率来表征混合料的抗飞散性.试验结果表明:采用高粘沥青的3种级配的混合料具有较好的抗飞散性,集料中9.5mm的通过率对抗飞散性具有较大的影响.     

烘箱养生对泡沫沥青冷再生混合料性能的影响

既有研究表明,养生温度对泡沫沥青冷再生混合料的性能影响较为显著,为了进一步探讨烘箱养生条件下,不同温度对混合料各项性能的影响规律,基于单因素方差理论,采用SPSS统计分析工具对泡沫沥青冷再生混合料性能试验数据进行统计分析,得到了具体的显著性水平指标,为混合料加速养生提供了理论参考。     

基于红外测温仪的热再生混合料拌和时间研究

由于厂拌热再生沥青混合料在生产时,铣刨料(RAP)的加热温度与新集料和沥青的加热温度存在差异,并且RAP回收后的沥青与新沥青混合后黏度较传统指数偏高,所以存在拌和不均匀的隐患,进而影响沥青混合料的质量。为分析厂拌热再生沥青混合料室内拌和工艺的均匀性,采用红外线测温仪对厂拌热再生沥青混合料的室内拌和及拌和楼拌和时间进行研究,控制沥青混合料的温度均匀性,保证沥青混合料质量。     

灰熵法分析研究马歇尔特征值对沥青混合料高温稳定性的影响

沥青混合料的高温稳定性是影响沥青路面路用性能的一个主要因素,在实际工程中往往由于高温稳定性不好而导致路面发生不同程度的病害。基于灰熵分析法,讨论了马歇尔特征值对沥青混合料的影响程度,研究认为马歇尔稳定度、VMA和油石比对于沥青混合料的影响显著,VFA和VV次之,毛体积密度最小,这为沥青混合料的设计提供科学的依据。     

沥青混凝土路面早期破坏因素

通过笔者近几年在沥青面层施工工作中的实践,通过沥青路面由于受到环境因素的不断影响和行车荷载的反复作用、施工过程对原材料检验和对沥青混合料的配合比控制、施工机械投入、沥青混合料加热温度控制、沥青混合料碾压温度控制等方面分析了沥青路面早期破坏的原因。     

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。     

改性沥青透水混凝土性能的研究

通过对相同级配的基质沥青、橡胶粉改性沥青、聚乙烯与胶粉复合改性沥青混合料进行马歇尔稳定度试验、浸水马歇尔试验、透水试验及单轴压缩试验,结果表明:胶粉改性沥青马歇尔模数和浸水马歇尔模数最高,聚乙烯、胶粉复合改性沥青混合料次之,而基质沥青最差;抗压强度则复合改性沥青混合料最高,胶粉改性沥青混合料次之,基质沥青最小;三种混合料的透水系数处于同一数量级。胶粉改性沥青混合料的高温稳定性和耐水性最好,复合改性沥青次之,基质混合料最差;抗压强度则复合改性沥青混合料最强,胶粉改性沥青次之,基质的最差;透水性能三种混合料都达到了要求。     

加热温度和时间对沥青混合料老化的影响

通过提高短期老化温度,模拟高温生产工艺对沥青混合料老化性能的影响,以研究沥青混合料在拌和、运输、摊铺、碾压过程中抗老化性能的变化;根据不同老化时间(2 h,4 h)、不同老化温度(135℃,155℃)沥青混合料间接拉伸破坏试验结果的变化,证明了加热温度和时间对沥青混合料老化有明显的影响。试验结果表明:高温生产对抗车辙剂沥青混合料的抗老化性能有所削弱。     

沥青混合料重复加热对车辙试验的影响

沥青混合料的重复加热可造成沥青老化,会对车辙试验产生一定的影响,而在施工现场进行试件的成型．可避免二次加热造成的沥青老化,从而可提高车辙试验数据的准确性。     

氙灯加速老化对沥青混合料性能的影响

为考察沥青混合料的性能受光照的影响,对三种级配类型及四种沥青的沥青混合料进行氙灯加速老化试验.用马歇尔稳定度和流值、紫外光老化前后马歇尔稳定度和流值的变化分别评价沥青混合料的高温稳定性和抗紫外光老化能力.结果表明木质素纤维能够有效改善沥青混合料的高温稳定性及抗紫外光老化性能.不同级配类型的沥青混合料的高温稳定性和抗紫外光老化性能各有差异:密级配受影响程度最小,半开级配次之,开级配最差.这些特点可以为沥青混合料紫外光老化的研究提供有益的参考,也为紫外线辐射强烈的西部地区沥青混合料的评价与选择提供依据.     

钢渣沥青混合料应用现状

总结了钢渣的物理性质、化学成分及矿物相组成; 分析了影响钢渣体积安定性的因素及其改善措施; 探讨了钢渣沥青混合料的配合比设计方法; 分析了钢渣沥青混合料的路用性能(高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、抗疲劳性、体积安定性、抗滑性)及其功能特性(导电性与微波加热); 研究了钢渣沥青混合料的生态、社会及经济效益; 介绍了国内外的工程应用。研究结果表明: 钢渣可用于沥青混合料, 且应为陈化半年以上的转炉钢渣或电炉钢渣; 钢渣的物理力学性能优良, 而化学成分及矿物相组成受炼钢工艺影响有所区别; 钢渣体积安定性的不足可通过预处理或陈化处理得到较好的改善; 钢渣沥青混合料的配合比设计要点包括钢渣替代传统集料的方式和比例、沥青混合料级配修正、有效相对密度测定以及最佳油石比的确定; 钢渣沥青混合料的路用性能及功能特性优于天然集料沥青混合料, 具有较好的环境影响性且综合经济效益更高; 关于钢渣沥青混合料路用性能的研究较多, 而作用机理方面相对缺乏, 关键性的限制因素如密度较高、体积安定性不良、混合料沥青用量增加等仍未得到根本性解决; 未来应重点研究钢渣沥青路面的长期性能及质量控制体系, 并开展全寿命周期研究, 以加快钢渣沥青路面的应用与推广。      

SBS泡沫温拌沥青混合料的路用性能

为了研究泡沫温拌技术对SBS改性沥青混合料的影响,从SBS泡沫沥青的制备参数、混合料适宜的压实温度以及路用性能进行系统性的分析.试验结果表明,发泡时SBS改性沥青加热温度为170℃,用水量为沥青总量的3%;SBS泡沫温拌沥青混合料适宜的成型温度为150℃;SBS泡沫沥青混合料的高温性能和水稳定性与常规热拌沥青混合料的高温性能相当,低温性能略低但满足规范要求.     

基于红外光谱法的现役高速公路沥青混合料老化性能快速检测应用研究

本文采用红外光谱快速检测系统,对服役的高速公路沥青路面老化程度进行现场快速检测,并结合现场芯样进行的高低温性能试验,建立羰基峰值的变化情况与沥青混合料高低温性能的关系,从而对老化后沥青混合料性能进行快速判断。研究表明:沥青混合料高低温性能与服役年限呈反比关系,而且利用红外光谱结果证明了随着沥青混合料服役年限的增长,羰基增长明显,因此可以通过沥青混合中羰基峰值的高低判定其沥青老化程度,并得出沥青混合料的高低温性能的衰变情况。     

分析老化温度、时间对SBS改性沥青混合料路用性能及评价的影响

SBS改性混合料施工温度明显高于普通沥青混合料,为了探究短期老化试验条件对SBS改性沥青混合料路用性能的影响,通过烘箱老化方法在135℃、150℃、165℃温度下分别对SBS改性沥青混合料老化4 h、8 h、12 h后,进行沥青混合料路用性能试验对比研究分析。结果表明,老化试验温度设定在150℃、165℃温度更加适宜SBS改性沥青混合料;与弯拉强度和弯拉应变,劲度模量更适宜SBS改性沥青老化后低温性能的评价;残留稳定度比难以区分SBS改性沥青混合料老化水稳定性的优劣,但可以用冻融劈裂比评价SBS改性沥青混合料老化后的水稳定性。     

沥青混合料烘干拌合设备的节能要点

沥青混合料形成了沥青路面的主要结构层,但混合料的整个制作过程伴随着加热、升温和温度的保持。有鉴于此,探讨沥青混合料烘干拌合设备结构的改进及其作业时的节能方法,优化混合料制作工艺将有效提高系统的加热效率和制作质量,亦对降低有害排放和环境保护具有重要意义。     

泡沫沥青材料强度形成机理及影响因素分析

对泡沫沥青冷再生混合料的强度形成机理进行分析,并研究发泡效果、旧料加热温度及养生时间对泡沫沥青的强度影响。沥青与细集料形成粘结团的粘结力及集料的嵌挤作用是泡沫沥青材料形成强度的主要因素;试验结果表明,通过提高泡沫沥青的膨胀率、提高拌合时集料温度、适当增加养生时间是提高泡沫沥青混合料强度的有效方法。