低冰点沥青混合料融雪抑冰性能影响因素研究

采用电导率试验研究融雪抑冰成分释放规律,以冻结试验研究混合料降温规律,并以融冰率试验研究融雪抑冰性能。结果表明：低冰点材料融雪抑冰成分释放具有温度依赖性,高温为低温的3.49～3.77倍,颗粒型材料易溶于水,导致融雪抑冰成分释放速率快于填料型材料;冻结过程分3个阶段,结冰阶段的冰点和结冰持续时间受材料类型、掺量及加水量影响,ZG-10S冰点最低;增大掺量、减小加水量相当于提高溶液浓度,可有效降低冰点;融化时间对融雪抑冰性能影响最大也最为显著,其次是温度,原因在于释放速率的温度依赖性决定了融雪抑冰效果具有一定限度。     

一种路用缓释蓄盐材料的制备及应用

为了减少人工撒布融雪盐对环境的破坏,在考虑融雪抑冰效果和经济环保性等方面的基础上,选取合适的原材料以及工艺,制备了一种应用于沥青混凝土路面的缓释蓄盐粉体。采用高倍显微镜与扫描电镜研究了这种缓释蓄盐材料的微观结构特点,并利用自制缓释蓄盐材料完全替代沥青混凝土中的矿粉,分别研究替代后的普通沥青混合料和环氧沥青混合料的路用性能。结果表明:混合料的各项路用性能满足相关的规范要求,而且实体工程使用效果良好。     

一种自融雪沥青路面材料的制备及其综合性能试验研究

采用氯化钠、多孔火山岩和石油树脂,按照优化配比和工艺制备了一种自融雪材料TjmpSalt。将TjmpSalt按等体积法替代部分矿粉,添加到普通沥青混合料中,制作了不同TjmpSalt掺量的沥青路面混合料对比试件。设计并实施了自然环境下各组试件的自融雪性能观测试验和氯化钠缓释性能观察试验,以及室内模拟结冰条件下的抑冰性能试验和结冰强度试验。结果显示,TjmpSalt掺量为7%的沥青混凝土路面具有良好的融雪、抑冰和缓释性能,其路用性能有所下降,但是可以满足规范要求。     

蓄盐沥青路面研究进展:盐化物材料、混合料及其性能与评价

寒冷环境下，路表积雪、结冰容易导致严重的交通事故并带来巨大的经济损失。蓄盐沥青路面是一种具有融雪抑冰能力的功能性路面，能够在寒冷环境下保障路表抗滑和道路通行能力。作者系统综述了蓄盐沥青路面的工作机理、盐化物材料、沥青混合料及其性能与评价方法研究进展。首先按照材料形态和盐分包裹材料，对盐化物材料进行分类，对比了几种常用的融雪抑冰沥青混合料设计方法，从填料特性与级配干扰的角度分析了盐化物材料掺入后沥青混合料级配参数的变化规律。在综述蓄盐后沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性、耐久性以及吸湿性和抗滑性等研究结论的基础上，分析了盐化物导致沥青混合料路用性能劣化的作用机制。最后介绍了常见的融雪抑冰性能评价与测试方法。在对现状综述的基础上，针对盐化物材料设计、沥青混合料改进、路用性能劣化机理以及融雪抑冰性能评价等关键内容，展望了蓄盐沥青路面技术的未来发展方向。     

掺加沥青基碳纤维的沥青混合料路面的融雪研究

在沥青混合料中加入碳纤维和微胶囊相变材料,研究了微胶囊相变材料掺量和油石比对沥青混合料电阻率和融雪去冰效果的影响。结果表明,在马歇尔试件中油石比一定前提下,微胶囊掺量的增加会增大沥青混合料的电阻率,在通电情况下,路面掺加沥青基碳纤维的沥青混合料的热生成效率会提高,从而对路面融雪化冰效果会得到提升;马歇尔试件温度的降温趋势会随着微胶囊相变材料掺量的增加而逐渐变缓,稳定阶段的温度呈逐渐上升趋势;在实际掺加沥青基碳纤维的沥青混合料的配置过程中,如果碳纤维和微胶囊相变材料掺量一定的前提下,为了实现最佳的融雪化冰效果,油石比的选择可以直接采用最佳油石比。     

沥青混合料体积参数影响因素分析

研究了马歇尔试验击实次数、短期老化、成型压实方法、成型温度几种试验条件对密级配沥青混合料体积参数的影响。结果表明:击实次数显著影响密级配沥青混合料的体积参数,随着击实次数的增加,马歇尔试件的空隙率和矿料间隙率减小,试件的沥青饱和度增加;沥青混合料老化后的体积指标变化规律与老化前一致,随着沥青混合料成型温度降低或老化,沥青混合料的矿料间隙率和空隙率增大,沥青饱和度减小,增加了沥青混合料水损坏的可能性。     

盐分对沥青混合料高温性能的影响研究

通过室内试验模拟实际路面环境下的盐分条件,对70#道路石油沥青AC—20以及AC—13混合料在受到盐分影响后的高温抗车辙性能进行试验研究,试验结果表明:盐分条件对混合料的高温抗车辙性能影响不大,在盐水浸泡的过程中,水分因素使得混合料的高温动稳定度值有显著降低;沥青混合料试件的空隙率大小直接影响到了试件抵抗盐分的能力,空隙率越大,其越容易受到盐分的影响。     

盐冻循环对沥青黏附性的影响研究

主要研究融雪盐对路面材料的影响。首先进行普通沥青、SBS改性沥青、胶粉改性沥青材料室内冻融循环试验,对冻融循环后的各种沥青进行改进的黏附性试验,分析沥青与粗骨料黏附量随冰冻温度、融雪剂浓度和冻融循环次数等因素的变化规律。结果表明：融雪盐环境对沥青的黏附性会产生较大影响,其中冻融循环次数是最大影响因素。     

耐久型自融冰雪沥青路面的制备及其路用性能研究

为提高冰雪路面运营安全水平,文中研发了一种耐久型自融冰雪沥青路面。试验以钢渣、氯化钠、疏水剂和偶联剂为主要材料制备了融雪剂,采用内掺法进行自融冰雪沥青混合料的配合比设计,并将混合料制成板式试件测试其融雪抑冰能力,结果表明,自融冰雪路面的融冰能力是正常路面的2.4～3.4倍,且在小雪和中雪环境下可以快速融雪;为了解决自融冰雪沥青路面水稳定性和耐久性差的问题,推荐在混合料中加入质量分数为1.5%的消石灰。     

冻融循环条件下沥青混合料性能衰变规律研究

为分析冻融循环对沥青混合料性能的影响,本文对冻融循环作用后沥青混合料劈裂强度、空隙率、动态模量以及疲劳性能进行了试验分析。试验研究结果表明,随着冻融循环次数的增加,沥青混合料劈裂强度、动态模量及疲劳寿命逐渐降低,且冻融循环初期衰减较快;沥青混合料空隙率随冻融循环次数的增加总体呈增加趋势,并且SMA沥青混合料空隙率增加程度大于普通密级配沥青混合料。     

自调温沥青混合料路用性能及调温性能研究

选择一组密级配和一组开级配同时进行不同掺量的室内试验,探究自调温材料对沥青混合料空隙率、水稳定性能、高温稳定性以及析漏和飞散的影响规律;同时,对不同级配自调温材料沥青混合料路面进行温度观测,探究其调温幅度和边界。结果表明:随着自调温材料掺量的逐渐增多,开级配沥青混合料的空隙率不断减小且减小速率逐渐增大,稳定度先减小后增大,动稳定度逐渐减小,析漏损失基本维持在0.5 %～0.6 %之间;密级配沥青混合料的空隙率和动稳定度均逐渐减小,对稳定度影响较小;夏季温度高时,自调温路面自动储能吸热,降低密级配路面温度4.0 ℃左右,降低开级配路面温度2.0 ℃左右;冬季温度低时,自调温路面自动释放热量,提高路面温度约0.4 ～1.0 ℃。     

大粒径大空隙沥青混合料成型方法试验研究

成型温度与击实次数对大粒径大空隙沥青混合料的路用性能影响显著。为了确定MAC改性沥青大粒径大空隙沥青混合料的室内成型方法,首先采用软化点试验,分析了加热温度对MAC改性沥青软化点测试结果的影响,推荐了MAC改性沥青的加热温度;其次采用大型马歇尔击实试验,分析了击实次数对大粒径大空隙沥青混合料体积指标的影响。试验结果表明:随着加热温度的增加,MAC改性沥青软化点增势先急后缓,以195℃为变化节点;随着击实次数的增加,大粒径大空隙沥青混合料毛体积相对密度先增大后减小,而空隙率则相应地先降低后增高,均在112次击实次数时达到极值;推荐195℃沥青加热温度、112次击实次数作为MAC改性沥青大粒径大空隙沥青混合料的室内成型方法。     

就地热再生混合料性能影响关键因素的试验研究

研究就地热再生施工碾压温度、材料组成与再生沥青混合料性能之间的关系,是合理确定不同施工碾压温度下再生沥青混合料材料组成,保障混合料性能的重要依据。为解决就地热再生施工过程中碾压温度的动态变化引起的再生沥青混合料耐久性不足问题,引入正交试验,分别研究了碾压温度、再生剂用量、温拌剂用量与再生沥青混合料空隙率、水稳定性指标之间的关系,分析了3种因素对指标的影响程度,构建了3种因素与指标之间的二次回归模型。通过灰色关联法分析了空隙率与水稳定性的相关性,确定了就地热再生施工过程中的关键控制指标。在此基础上,提出就地热再生施工过程质量控制工艺。结果表明:碾压温度、再生剂用量分别对空隙率、冻融劈裂抗拉强度比指标的极差最大,影响程度最高;再生沥青混合料空隙率随碾压温度的增加而降低,冻融劈裂抗拉强度比则反之;相同碾压温度情况下,再生剂、温拌剂用量与空隙率指标呈负相关,而再生剂与冻融劈裂抗拉强度比呈正相关,温拌剂则反之;就地热再生施工过程中可采用空隙率指标作为现场施工关键控制指标,保障再生沥青混合料水稳定性;再生剂、温拌剂用量变化会引起再生沥青混合料空隙率的变化,可采用动态调整再生剂以及温拌剂用量的方式来解决不同碾压温度条件下的就地热再生现场质量控制以及施工均匀性控制问题。     

掺V-260主动抑冰沥青混合料路用性能试验研究

为了评价V-260抑冰材料对沥青混凝土路面路用性能的影响,通过车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和低温弯曲破坏试验,对比研究了V-260抑冰沥青混合料与普通沥青混合料在高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性等路用性能方面的差异。结果表明:在适宜级配和油石比条件下,掺V-260抑冰沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性均满足规范要求,其中高温稳定性较普通沥青混合料提高16%,而水稳定性和低温抗裂性均不同程度有所下降。     

沥青混凝土路面温度离析原因分析及解决方案

即使是级配符合要求的沥青混合料,由于施工过程中出现温度差异,造成路面离析和过早损坏问题。通过沥青混合料压实温度与空隙率、疲劳作用次数、车辙性能的对比试验,分析温度差对路面性能的影响,并提出解决温度离析的方法。     

基于Bodner-Partom模型的水泥乳化沥青混合料黏弹塑压实特性

为揭示水泥乳化沥青混合料压实过程中的黏弹塑性变形特性及其变形机理,结合现场路面压路机的施工工艺参数,采用万能试验机压缩试验模拟该混合料的压实过程。针对试验循环荷载力学响应曲线变形特征,引入有效平均应力构建混合料压实变形的Bodner-Partom本构模型。通过对应变-时间的非线性拟合识别出该混合料的B-P模型参数值,进而揭示压实过程中混合料的黏弹塑性动态流变特性及变形机理。试验结果表明：压缩试验可充分反映混合料压实过程中的力学响应变形特性;随着循环荷载次数的增加,混合料塑性和黏塑性变形减小而弹性和黏弹性变形增大。据混合料复压阶段的黏塑性变形规律导出试样空隙率的计算式,进而获得有效平均应力随试样空隙率的变化规律。B-P本构模型分析结果表明：黏性参数η随荷载作用次数的增加而逐渐增大,说明混合料在压实过程中黏性增强;应变率敏感系数n₁基本保持不变,表明压实过程中混合料温度相对稳定;参数值Z,D₀随荷载作用次数的增加分别呈递增、递减的规律,前者显示随着混合料被进一步压实其非弹性变形抵抗力增大,进而导致塑性和黏塑性应变逐渐减小,后者显示塑性应变率减小,表明单次循环荷载下塑性变形占总变形量的比例逐渐减小。B-P模型参数值可准确表征水泥乳化沥青混合料与时间和荷载相关的黏弹塑性流变特性,重构后的B-P本构模型可有效揭示混合料压实过程中的黏弹塑性变形机理,可为深入研究其压实流变性能和路面压实工艺奠定基础。     

盐冻循环对胶粉改性沥青混合料性能的影响

冬季寒冷地区路面易积雪结冰,常使用除冰盐进行融雪除冰。除冰盐的使用会对路面材料产生侵蚀。本文通过室内冻融循环试验分析盐冻融循环对胶粉改性沥青混合料的性能的影响。实验中考虑了温度、除冰盐浓度和冻融循环次数三个因素,按照正交原理进行试验,试验测得了试件的孔隙率和劈裂强度。经分析发现,随着盐浓度和冻融循环次数的增加,胶粉改性沥青混合料的孔隙率逐渐变大。说明冬季路面使用的除冰盐对胶粉改性沥青的破坏较严重,不宜大量使用。     

基于正交试验法的橡胶沥青混合料级配及成型拌和工艺参数研究

由于橡胶颗粒具有较强的弹性变形能力,因此橡胶颗粒沥青混凝土路面具有良好的除冰融雪性。采用正交试验法,以空隙率为评价指标,分别从沥青加热温度、集料加热温度、混合料的拌和温度、拌和时间和成型温度5个因素对橡胶混合料成型效果的影响进行了研究,确定了其级配设计及成型拌和工艺参数,并进行了验证。结果表明:橡胶沥青混合料具有较好的水稳定性。     

复合型蓄盐沥青混合料的抑冰与抗滑性能

为降低冰雪对行车安全的影响,评价复合型盐化物对沥青混合料的抑冰效果,结合车辙试验与摆式摩擦系数测定仪,研究复合型盐化物对沥青混合料高温稳定性与抗滑性的影响。结果表明:当复合型盐化物掺量为10%、冰膜厚度为5mm时,复合型盐化物的抑冰效果最好;掺入复合型盐化物可以显著提高沥青混合料的高温稳定性,但随着掺量的增加,高温稳定性略有下降;掺加复合型盐化物的沥青混合料的抗滑性能优于基质沥青混合料,说明复合型盐化物有利于提高沥青路面的抗滑性能。     

融雪沥青混合料融雪效果长效性评价方法研究

融雪沥青混合料是一种能够防止冬季冰雪天气路面结冰的沥青混合料,但其融雪功能的长期效果尚无有效的评价方法。本文选择了两类融雪填料,在材料路用性能研究的基础上,基于相似性原理建立了饱水模型,采用溶液电导分析法研究了融雪沥青混合料中融雪填料的析出变化规律,并提出融雪长效性预估模型。研究发现,本文所提方法可以有效表征融雪沥青混合料融雪效果的长效性。