温拌阻燃沥青混凝土技术性能研究

文章以某高速公路隧道路面工程为依托,采用AC-13改性沥青混合料,通过对比温拌阻燃沥青混凝土与热拌SBS改性沥青混凝土的水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性、劈裂强度、抗剪强度、抗冲刷性能、耐腐蚀性能,研究了温拌阻燃沥青混凝土的技术性能。结果表明:温拌剂和阻燃剂对沥青混凝土的常规路用性能影响较小,两种混凝土的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性能差别不大,但温拌阻燃沥青混凝土比热拌沥青混凝土更耐油污腐蚀;高温和浸水会显著降低温拌阻燃沥青混凝土的劈裂强度和抗剪强度。     

温拌再生沥青混合料RAP掺量方法及性能研究

文章根据AC-13、AC-20的材料组成,选用合理的RAP掺配方案和掺配方法进行试件成型,并通过冻融劈裂强度、应变能密度和车辙试验,研究不同RAP掺量下温拌再生沥青混合料的水稳定性、低温性能和高温稳定性。结果表明:温拌再生沥青混合料的冻融破裂强度比大于热再生沥青混合料,随着RAP掺量增加,温拌再生沥青混合料的水稳定性先增后降,RAP掺量为40%时冻融破裂强度比达到最大值;温拌再生沥青混合料的低温性能与普通沥青混合料大体处于同一水平;随着RAP掺量增加,温拌再生沥青混合料的高温稳定性能得到提高。     

花岗岩的沥青混合料路用性能研究

为了研究花岗岩沥青混合料的水稳定性能,文章采用粗、细花岗岩集料进行了混合料配合比设计,以添加4‰抗剥落剂、4‰抗剥落剂与2%水泥综合使用两种方式改善花岗岩粘附性,并采用浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、浸水汉堡车辙试验对花岗岩沥青混合料水稳定性进行了评价。试验结果表明:对于粗细集料均采用花岗岩时仅通过添加抗剥落剂难以满足混合料的水稳定性要求;在此基础上采用2%水泥替代矿粉后冻融劈裂残留强度比提升32.3%,显著提高水稳定性,且花岗岩沥青混合料的高温车辙变形降低14.8%,有效地改善了其高温稳定性。     

国产环氧沥青混合料路用性能研究

环氧沥青是混合料结构形成的决定性成分,对沥青混合料的路用性能具有重要影响,特别是A、B组分经过物理和化学反应有很大的变化。文章基于AC-13级配对环氧沥青混合料进行配合比设计,并根据沥青混合料高温车辙试验、浸水马歇尔和冻融劈裂试验,弯曲试验、构造深度试验,渗水试验等对环氧沥青混合料的高温稳定性,水稳定性、低温抗裂性等路用性能进行了系统研究。     

级配类型对橡胶改性沥青混合料路用性能的影响分析

文章采用高温车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验,对不同级配的橡胶改性沥青混合料性能进行分析。结果显示:不同级配的马歇尔参数存在显著差异,随级配中粗集料含量的增加,矿料间隙率、空隙率指标呈增加趋势,沥青饱和度、稳定度指标呈下降趋势;对于橡胶改性沥青混合料而言,AR-AC13的各项路用性能最差,S级配的抗车辙能力最佳,AC-13C和S级配的残留稳定度最佳;当胶粉用量增加到20%时,能够显著改善沥青混合料的路用性能,且对AR-AC13的低温抗裂性能和水稳定性能改善效果最显著,对高温性能改善效果一般。     

垂直振动成型方法在粗级配沥青混合料配合比设计中的应用

粗级配沥青混合料具备优良的高温抗车辙和低温抗裂能力,使用后又不降低路面的其他性能,但施工过程中易出现离析、空隙率偏大等问题,室内试验数据无法有效模拟现场实际情况。文章研究设计了垂直振动成型方法,分析了油石比对体积参数的影响,并对粗级配沥青混合料抗压强度试验、劈裂试验及水稳定性试验进行验证。结果显示垂直振动成型方法显著提高了粗级配沥青混合料密度值,有效降低了空隙率和矿料间隙率;能够降低ATB-25沥青混合料最佳油石比约0.2%~0.3%(与马歇尔方法相比),并改善了混合料高温力学性能、抗水损害能力及低温抗裂能力。     

温拌再生沥青混合料路用性能研究

温拌再生沥青混合料是由热再生技术与冷再生技术发展而来的新型路面材料,文章通过冻融劈裂试验、低温弯曲试验和车辙试验对不同质量分数(0、10%、20%、30%、40%、50%)的RAP温拌再生沥青混合料的水稳定性能、低温抗裂性能及高温稳定性能进行研究。结果表明,随着RAP掺量的增加,温拌再生沥青混合料的冻融劈裂强度比先增大后减小,并在RAP质量分数为30%时达到最大;RAP质量分数为30%时,温拌再生沥青混合料的低温稳定性最好;随着RAP质量分数的增加,再生沥青混合料的高温稳定性能逐渐变好,当RAP质量分数这超过30%时,所添加的新沥青减少,其很难与废旧沥青更好地渗透互溶,使集料间的骨架结构密实程度变差,高温性能降低,因此初步建议路用温拌再生沥青中RAP材料的质量分数不宜超过30%.     

玻璃纤维沥青混合料路用性能研究

为研究玻璃纤维对沥青混合料路用性能的影响,文章介绍了路用玻璃纤维的原料选择和表面改性工艺,并通过车辙试验、小梁低温弯曲试验、冻融劈裂试验,研究不同掺量下玻璃纤维对混合料高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性的影响规律。结果表明:掺加玻璃纤维可以有效改善混合料的高温稳定性,但是随着掺量增加,改善作用存在上限;掺加玻璃纤维可以提高沥青混合料在低温时的弹性和抗变形能力,但是对弯拉强度没有帮助;玻璃纤维掺量为0.2%时能够显著提升混合料的劈裂强度和水稳定性,但是掺量过多会导致混合料水稳定性显著下降。     

防城花岗岩集料及沥青混合料性能的试验评价

为论证防城花岗岩集料在高速公路沥青路面中应用的可行性,文章对花岗岩集料密度、针片状含量、粘附性、压碎值及级配等特性进行了试验分析,并对花岗岩集料沥青混合料AC-25的路用性能进行了检验。结果表明:防城花岗岩集料的吸水率比石灰岩集料的略大0.1%～0.3%、针片状含量偏大,花岗岩集料的粘附性为三级,(0～5)mm石屑的级配偏粗,其高温压碎值满足技术要求;花岗岩沥青混合料AC-25的油石比与石灰岩集料相比约增大0.3%;未掺配抗剥落剂或水泥的花岗岩沥青混合料AC-25的水稳定性能不满足现行规范的技术要求。     

资兴高速花岗岩集料沥青中面层配合比设计应用研究

为推广应用花岗岩地方材料,文章对资兴高速的花岗岩沥青中面层配合比设计进行了研究,并对掺加水泥的花岗岩沥青混合料进行了汉堡车辙验证,结果表明:资兴高速花岗岩集料与沥青粘附等级满足规范要求,但是直接用于沥青混合料后冻融劈裂强度比难以满足规范要求,采用水泥作为抗剥落剂,其冻融劈裂强度比显著提高,水稳定性能和高温性能均满足规范要求;通过添加水泥,资兴高速沥青中面层采用花岗岩集料的方案是可行的。     

集料性能对沥青混合料高温性能的影响

为明确集料的针片状颗粒含量及级配稳定性对沥青混合料高温性能的影响,进而为集料选择及性能评定提供参考,文章结合现有沥青混合料高温性能的研究状况,针对集料针片状颗粒含量、级配稳定性对沥青混合料高温稳定性的影响进行室内试验研究。研究表明:改善集料的颗粒形状、降低针片状颗粒的含量可以提高沥青混合料的高温抗剪切强度;集料级配稳定,沥青混合料矿料级配越接近设计级配,其高温车辙试验结果离散型越小。     

海水盐分对沥青混合料性能影响研究

本文通过室内对实际路面环境下的盐分条件进行模拟,对70#道路石油沥青AC-20以及AC-13混合料在受盐分影响后的高温抗车辙性、低温抗裂性、水稳定性以及抗疲劳性进行了试验研究。结果表明,盐分会明显降低沥青混合料的低温抗裂性和抗疲劳特性;盐分浓度越大,沥青混合料低温破坏应变值越低,疲劳寿命次数也大幅下降;而盐分对混合料的高温抗车辙性能和水稳定性能影响不大     

橡胶沥青混合料路用性能评价

为了评价橡胶沥青混合料的路用性能,对橡胶沥青AR-AC13、改性沥青SMA-13及改性沥青混合料AC-13分别进行了车辙试验、低温小梁弯曲试验、冻融劈裂试验及四点弯曲疲劳试验,通过动稳定度、弯拉应变、劈裂强度比及疲劳寿命等指标对比评价它们的高低温、水稳定及疲劳性能。     

钢渣沥青混合料早期性能的时变规律研究

在钢渣沥青混合料路面成型早期,裹覆钢渣集料的结构沥青和自由沥青仍处于变化之中,钢渣沥青混合料早期性能也随时间发生变化。文章通过沥青浸渍实验对比分析钢渣、石灰岩碎石对沥青的吸收特性随时间变化的规律,并将沥青混合料试件放置不同时间后进行室内车辙试验、低温弯曲小梁试验、冻融劈裂试验,研究不同钢渣掺量(0%、50%、100%)沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性随时间变化的规律。结果表明:钢渣对沥青的瞬时吸收量约为石灰岩碎石的10倍,且钢渣对沥青的吸收量随时间增大,约10d后趋于稳定;钢渣掺量越高,最佳沥青用量越高,新成型试件的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性越好,但随着试件放置时间增加,低温抗裂性和水稳定性衰退。     

温再生沥青混合料路用性能研究

为实现回收沥青路面材料(RAP)高掺量、低温度条件下的再生利用,文章在RAP沥青及集料性能分析的基础上,利用3G温拌剂及芳烃油配制温再生剂,分析再生沥青黏温曲线特性及再生沥青混合料空隙率的变化情况,确定拌和、压实温度,对RAP掺量分别为50%、60%和70%的再生沥青混合料进行车辙试验、小梁弯曲试验及冻融劈裂试验,评价其路用性能。研究结果表明:再生剂掺量为8%时,最低拌和及压实温度分别为140℃和118℃;当RAP掺量增加时,再生后的沥青混合料高温稳定性增强,低温稳定性及水稳定性降低;当RAP掺量为50%和60%时,温再生沥青混合料高温稳定性良好,低温稳定性及水稳定性符合规范要求;而当RAP掺量达到70%时,其低温稳定性和水稳定性已不满足规范要求。建议所研发的温再生剂RAP最大掺量为60%,压实最低温度为120℃。     

炉渣沥青混合料配合比设计及其性能研究

生活垃圾焚烧炉渣与沥青混合料用的天然集料有相似的特征,在道路工程中的应用有广阔的前景。炉渣在沥青混合料的成熟应用将有效解决垃圾再利用问题。但目前关于炉渣在沥青混合料中的适用性研究仍在起步阶段,因此有必要进行炉渣沥青混合料的配合比设计研究,探究不同掺量的炉渣对沥青用量及混合料性能的影响。本文通过马歇尔设计试验、冻融劈裂试验、车辙试验和低温弯曲试验,分析不同炉渣替换比例对沥青混合料的最佳油石比、水稳定性、高温稳定性和低温抗裂性的影响。试验结果表明,最佳油石比随着炉渣替换比例的增加而增加,沥青混合料的毛体积密度和稳定度呈下降趋势,矿料间隙率和空隙率呈先减小后增加的趋势,而炉渣对沥青混合料流值的影响不大;添加适当的炉渣能够有效提高沥青混合料的水稳定性,当炉渣替换量为10%时,水稳定性的提升效果最佳;炉渣会降低沥青混合料的高温稳定性,对沥青混合料的低温抗裂性影响不大;为保证沥青混合料具有良好的路用性能,炉渣的替换比例不应超过15%。     

改性沥青工艺对沥青混合料性能影响研究

改性沥青作为结合料在热拌沥青混合料中经过两次高温老化作用:改性过程以及拌合过程,改性过程中的改性工艺对沥青结合料性能影响显著。拌合过程中由于高温集料的研磨作用,一方面提高了改性剂分子与沥青结合,另一方面加速沥青老化。本文通过调节改性工艺获得不同性能改性沥青进行沥青混合料性能试验,由混合料耐高温、低温和水稳定性能选择合适的改性工艺。合理利用拌合过程中集料的高温研磨作用,对降低改性过程中能耗,节约能源有积极的作用。     

基于SPT实验的沥青混合料动态模量及其主曲线研究

为研究沥青路面常用AC-20沥青混合料的动态模量变化规律,文章选用70~#基质沥青、橡胶沥青和SBS改性沥青三种沥青材料,采用相同技术指标的粗、细集料和矿粉配制3种AC-20沥青混合料并进行简单性能试验(SPT)动态模量研究。同时运用时间-温度等效原理,采用Boltzmann函数进行拟合,得到3种沥青混合料的动态模量和相位角主曲线。研究结果表明,橡胶沥青和SBS改性沥青均可改善沥青混合料的力学性能;AC-20(SBS)和AC-20(AR22%)沥青混合料主曲线变化趋势一致,但有所区别,SBS改性沥青混合料高温稳定性与低温抗裂性优于橡胶沥青混合料。     

PPA/SBS复合改性沥青及其混合料路用性能研究

为研究PPA(多聚磷酸)/SBS复合型沥青混合料路面性能,文章提出了PPA/SBS复合改性沥青混合料的原材料选择和混合料设计方案,并通过沥青混合料高温、低温及水稳试验分别对比分析了基质沥青混合料、SBS单一改性沥青混合料及PPA/SBS复合改性沥青混合料的路用性能。研究结果表明:相比于基质沥青,单一掺加SBS改性剂均能提高沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳定性,而在SBS改性沥青基础上再掺加PPA可以进一步提升沥青混合料的高温稳定性,且在一定范围内随着多聚磷酸掺量的增加其混合料高温稳定性越高,但对混合料的低温性能和水稳定性没有显著影响。     

聚氨酯灌缝材料对沥青混合料路用性能的影响分析

为分析聚氨酯灌缝材料性质变化对修复沥青路面性能的影响规律,文章采用低温劈裂试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验,对不同聚氨酯含量的灌缝材料修复沥青混合料试件的性能进行分析。结果显示:聚氨酯灌缝材料对沥青路面裂缝修复具有显著改善作用,随聚氨酯含量的增加,其低温抗裂性能、低温拉伸性能和水稳定性能均显著提高,其中对残留稳定度的改善效果最佳、最大弯拉应变居中、劈裂抗拉强度最差;当聚氨酯含量为20%时,修复后的沥青混合料水稳定性能不满足规范要求,聚氨酯含量40%时,其劈裂抗拉强度、最大弯拉应变、残留稳定度和冻融劈裂强度比恢复率均达到85%以上;聚氨酯灌缝材料中聚氨酯含量适宜范围在40%～50%,对沥青混合料性能改善效果均高于规范要求。