温拌剂对沥青性能指标的影响研究

为了进一步明确温拌剂对基质沥青的改性机理,通过试验研究了不同温拌剂掺量时,沥青软化点、针入度、针入度指数和黏度的变化规律,进而分析温拌剂对基质沥青高温性能、感温性能和黏温性能的影响。试验结果表明,随着温拌剂掺量的增大,沥青的软化点增大,温拌剂的掺入能明显改善沥青的高温性能;随着温拌剂掺量的增大,针入度逐渐降低,针入度指数逐渐增大,沥青的温度敏感性逐渐变好;当温度低于100℃时,增大温拌剂掺量会使沥青黏度增大,而当温度高于100℃时,增大温拌剂掺量反而会使沥青黏度降低。综合考虑,当温拌剂掺量为2%~4%时,沥青的黏温性能最好。     

橡胶沥青结合料性能试验研究

为了研究橡胶粉掺量、剪切时间、剪切温度、硫添加量等四个因素对橡胶沥青结合料性能的影响,文章采用正交试验对9种不同条件的橡胶沥青结合料进行高温和低温性能试验。由试验结果分析可知：废弃轮胎橡胶粉具有良好的柔韧性和变形能力,可以有效改善沥青结合料的高温和低温性能;硫的掺入可以有效改善橡胶沥青结合料的拌和均匀性,但会降低其高温和低温性能;橡胶粉掺量为20％、剪切时间60min、剪切温度180℃、硫掺量〈1％时,橡胶沥青结合料的高温和低温综合性能达到最优。     

赤泥基注浆加固材料制备与性能研究

为满足岩溶塌陷区注浆加固治理需求，选用赤泥、钢渣等固废，制备高性能赤泥基注浆加固材料，建立凝结时间、力学强度、膨胀性等性能的调控方法。试验结果表明，水泥掺量的变化对结石体7 d抗压强度的影响最大，赤泥基注浆加固材料7 d抗压强度随水泥掺量的增加呈先增大后减小的趋势，当单因素作用时，水泥掺量为15%时强度最高。结合单因素对浆液终凝时间和对结石体7 d力学强度的影响，可确定水泥掺量为15%、钢渣掺量为15%、激发剂掺量为12%时，赤泥基注浆加固材料性能最优且流动性能优异。综合考虑赤泥基注浆加固材料的终凝时间和力学强度，确定每种膨胀剂的最优掺量为UEA膨胀剂6%、CSA膨胀剂6%、塑性膨胀剂0.2%。     

废弃橡胶粉改性沥青材料路用性能研究

由于我国沥青路面的沥青材料中含蜡量高,因此路面在高温季节容易泛油,低温季节容易开裂,严重影响路面质量。文章为实现沥青材料的工程性能改良同时合理回收废弃橡胶粉,利用废弃橡胶粉材料制备了一种新型的改性路用沥青材料(RPMA材料),并在室内对不同橡胶粉掺量的RPMA材料开展了环球软化点试验、低温延度试验、针入度试验以及压力老化试验,研究RPMA材料的路用性能。研究发现:(1)橡胶粉能够有效增强沥青材料在高、低温环境下的表现,随着橡胶粉掺量的增大,RPMA材料的高温软化点和低温延度均呈现出先快速增大后趋于稳定的趋势;(2)RPMA材料的温度敏感性显著高于普通沥青材料,材料的针入度系数随橡胶粉掺量增加而呈线性增大的趋势;(3)RPMA材料抗老化性能随橡胶粉掺量呈先增强后变弱的趋势,当RPMA材料橡胶粉掺量为15%时,材料的抗老化性能最优,此时针入度系数损失率仅有3.52%。研究成果可为沥青材料的改良工作提供参考。     

纤维对橡胶沥青混合料路用性能的影响研究

为了了解纤维对橡胶沥青混合料路用性能的影响,通过试验研究了纤维掺量对橡胶沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性的影响。试验结果表明:随着纤维掺量的增多,橡胶沥青混合料的动稳定度表现出先增大后减小的变化趋势;当纤维掺量为0.15%时,动稳定度最大,高温稳定性最好;当纤维掺量小于0.15%时,增大纤维掺量会使弯曲劲度模量和弯曲极限应变大幅增大,沥青混合料的低温抗裂性得到明显改善;而当纤维掺量大于0.15%时,再增大纤维掺量反而会使低温抗裂性变差;冻融劈裂强度比和残留稳定度随纤维掺量的变化较小,但当纤维掺量超过0.3%时,增大纤维掺量会使沥青混合料的水稳定性大幅降低。综合考虑,橡胶沥青混合料中纤维的最佳掺量为0.15%。     

RAP掺量对Sasobit温拌再生沥青混合料性能的影响分析

为研究RAP掺量对Sasobit温拌再生沥青混合料路用性能的影响,文章在Sasobit掺量为3%,RAP掺量分别为20%、30%、40%的条件下成型沥青混合料试件,测定了各项路用性能参数,对温拌再生沥青混合料的路用性能进行研究,并将不同的RAP掺量视为不同维度,采用各路用性能指标与RAP掺量为0时的欧几里得距离评价了Sasobit温拌再生沥青混合料性能对RAP掺量敏感性,提出了基于欧几里得距离的Sasobit温拌再生沥青混合料极限RAP掺量确定方法。结果表明:RAP的掺入增强了混合料的高温性能,降低了混合料的低温性能和水稳定性能,且当RAP掺量20%时,混合料的动稳定度指标显著增大;当RAP掺量30%时,浸水残留稳定度比衰减较大。由此,提出了采用欧几里得距离确定极限RAP掺量的方法,且当Sasobit用量为3%时,RAP的最大掺量宜≤24%。     

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℃。     

速溶型SBS聚合物对橡胶改性沥青黏滞性能的影响研究

为了研究速溶型SBS聚合物对橡胶改性沥青黏滞性能的影响,分别采用掺量0%、5%、10%、15%及20%的橡胶改性沥青与掺量8%的速溶型SBS改性剂进行复配,成功制备出不同掺量的RPCSBS改性沥青,进行了不同温度、不同转速及不同橡胶粉掺量下的Brookfield黏度试验,并采用Brookfield黏度、施工温度及黏流活化能作为技术指标对不同掺量下RPCSBS改性沥青的黏滞性能进行了研究。试验结果表明,一定程度的橡胶粉掺入,会增加RPCSBS改性沥青的黏度、黏流活化能及施工温度。当橡胶粉掺量达到15%时,RPCSBS改性沥青的黏度、黏流活化能及施工温度均达到最大,不利于RPCSBS改性沥青的现场施工,故实际现场复配时,应精确控制橡胶粉和干法SBS改性剂的掺量,避免使用15%CR+8%SBS掺量。     

复合改性沥青的路用性能研究

重点阐述了复合改性沥青路用性能试验,包括高温稳定性试验、低温抗裂性能试验、水稳定性试验。从试验结果可以得出以下结论:随着BRA掺量的增加,n值出现了先减小后增大的趋势,表明随着BRA掺量的增大,复合改性沥青沥青混合料对应力变化的敏感性先减小后增大。     

高RAP掺量SMC常温改性再生沥青混合料性能研究

为探究高RAP掺量SMC常温改性再生沥青混合料路用性能优劣,文章取定RAP掺量为60%,确定60%RAP掺量的高RAP掺量SMC常温改性再生沥青混合料油石比,采用车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和低温弯曲试验对混合料的高温性能、水稳定性和低温性能进行评价。结果表明:60%RAP掺量下SMC常温改性沥青混合料动稳定度为规范要求限值的近2.3倍,残留稳定度和冻融劈裂强度比略高于规范要求限值,破坏弯拉应变为规范要求限值的1.5倍以上。由此可见,SMC常温改性剂在降低混合料生产拌和温度的同时还具备再生剂效果,掺入SMC常温改性剂后的再生沥青混合料中RAP掺量可提高至60%。     

不同类型纤维微表处混合料的路用性能对比研究

为研究不同纤维类型及掺量对微表处混合料路用性能的影响,文章通过室内试验分别对不同掺量的聚丙烯纤维、木质素纤维和玄武岩纤维微表处混合料展开路用性能对比研究,得出以下结论：(1)随着纤维掺量的增加,微表处混合料的抗磨耗性能、抗水损性能及抗轮辙变形性能均呈先减小后增大变化,0.1%纤维微表处的抗磨耗性能及抗水损性能最优,0.2%纤维微表处的抗轮辙变形性能最佳;(2)纤维的掺入能有效抑制微表处混合料裂纹的扩展,增强其低温抗裂性能;(3)综合微表处各项指标试验结果,0.2%玄武岩纤维微表处的路用性能最优,可在预防性养护工程中大规模推广与应用。     

高模量沥青混合料疲劳性能研究

为了研究高模量沥青混合料的疲劳性能,通过试验,研究了高模量剂掺量、温度和应力比等因素对疲劳寿命的影响,并通过半对数线性回归得到各高模量剂掺量和温度下沥青混合料的疲劳方程。结果表明:高模量剂的加入能大幅提高沥青混合料的疲劳寿命,改善其疲劳性能;相同条件下,温度越高,应力比越大,高模量沥青混合料的疲劳寿命越小;各掺量和温度下,疲劳寿命和应力比之间都有很好的半对数线性相关性,且高模量剂掺量越大、温度越高,|A|越小,沥青混合料疲劳寿命随应力比变化的敏感性越低。     

橡胶粉与SBS复合改性沥青高温性能试验研究

文章通过对30个不同配方的橡胶粉与SBS复合改性沥青高温性能指标的测试,研究了橡胶粉目数、掺量及SBS掺量对复合改性沥青高温性能的影响规律,结果表明:随着橡胶粉或SBS掺量的增加,复合改性沥青的针入度减小,软化点、弹性恢复及布氏黏度增大,高温性能明显改善,而20目橡胶粉比40目橡胶粉对复合改性沥青的高温性能更有利。最终优选出高温性能优良、技术经济优势明显的橡胶粉与SBS复合改性沥青配方:20目橡胶粉∶SBS∶基质沥青=16%∶2%∶82%。     

OGFC-13型钢渣沥青混合料的试验及应用研究

针对不同钢渣掺量下OGFC-13沥青混合料的相关性能展开试验与应用研究。室内试验表明：在钢渣掺量不断增加的情况下,钢渣沥青混合料在高温稳定性能、水稳定性能及抗滑性能三方面均呈先增大后降低的趋势,当钢渣掺量为60%时,动稳定度、残留稳定度与冻融劈裂强度比均达到了最大值,高温稳定性能显著提升,且具备较好的抗水损坏性能;抗滑性能在钢渣掺量为20%时达到最大值,综合路用性能试验结果,建议工程应用中钢渣的最佳掺量取60%。工程应用实例表明：钢渣在透水路面中的实际应用效果优异,渗水系数、摩擦系数及抗滑值(BPN)较大。     

聚合物混凝土性能的影响因素分析

为研究固化剂掺量、水泥掺量及环境温度对新型聚合物混凝土性能的影响,文章通过优化配合比设计,制备聚合物混凝土并开展强度试验,对不同龄期聚合物混凝土的抗压强度、抗折强度进行对比分析。结果表明:随着固化剂掺量的变化,聚合物混凝土的强度呈先上升后下降的趋势;掺加水泥对聚合物混凝土强度的提升有显著效果;聚合物混凝土固化和施工的最佳温度范围为25℃～40℃。     

冻融作用对粉煤灰混凝土力学特性的影响研究

为了研究粉煤灰对混凝土抗冻性能的影响,通过试验,研究了水灰比和粉煤灰掺量对混凝土不同龄期的动态弹性模量和抗折强度等力学指标的影响。结果表明,水灰比越大,混凝土抗冻性能越差,冻融循环次超过30次时抗冻性能大幅降低;随着粉煤灰掺量的增多,混凝土28d和56d的动态弹性模量和抗折强度都表现出先增大后减小的变化趋势,适量的粉煤灰掺量能够改善混凝土的抗冻性。综合考虑,粉煤灰掺量不宜大于10%。     

热拌再生沥青混合料路用性能影响分析

文章为探究不同因素对热拌再生沥青混合料路用性能的影响及影响程度,选择再生剂掺量、RAP掺量、级配及油石比作为自变量,以动稳定度、构造深度为响应变量,利用正交试验设计进行四因素三水平试验,对每组试验数据进行分析,选择最佳水平组合,并进行常规路用性能试验验证。结果表明：对高温性能影响大小依次为RAP掺量>级配>再生剂掺量>油石比;对抗滑性能影响大小依次为RAP掺量>级配>再生剂掺量>油石比;利用极差、方差、灰关联分析得出响应变量综合最佳因素组合水平为A1B3C3D1,即再生剂掺量为2%、RAP掺量为40%、级配为3^#、油石比为4.4%,并对该水平进行了常规路用性能验证,结果均满足技术要求。     

橡胶粉基本参数对橡胶改性沥青性能指标的影响分析

为掌握橡胶改性沥青基本性能变化规律,研究橡胶粉基本参数对其各项性能的影响,文章通过针入度试验、软化点试验、黏度试验、延度试验和弹性恢复试验,分析温度、胶粉掺量、胶粉粒径变化对两种不同基质沥青性能的影响。结果显示:橡胶粉显著改善了基质沥青的高温性能,降低了沥青的温度敏感性,随胶粉掺量的增加,针入度、软化点和黏度均呈增加趋势;随胶粉粒径细度的增加,针入度呈下降趋势,软化点和黏度呈增加趋势;橡胶粉提高了基质沥青的低温延度性能和弹性恢复能力,橡胶粉改性后降低了70~#、90~#沥青间的低温差异性能;随橡胶粉掺量的增加,低温延度值呈先增加后降低的趋势,掺量为20%时的低温延度值最大;橡胶粉掺量在15%～20%时,橡胶改性沥青的弹性恢复性能提高幅度显著,掺量20%时,弹性恢复性能增加幅度较小。结合上述指标分析,橡胶粉与基质沥青的融合能力具有一定的合理范围,在未添加其他改性剂的条件下,建议橡胶粉合理用量控制在20%左右。     

乳化沥青冷再生混合料性能研究

为研究乳化沥青冷再生混合料性能,依托实际工程,对再生沥青混合料力学性能及高温性能进行研究。通过单轴压缩试验得出,随着RAP掺量增加,乳化沥青再生混合料力学性能逐渐降低,水泥掺量为2%,混合料力学性能最佳;通过高温车辙试验及小梁弯曲试验,研究再生沥青混合料高温性能和低温性能,试验结果得出：随着RAP掺量增加,乳化沥青再生混合料高温性能、低温性能逐渐降低。     

水玻璃-工业废渣双液注浆材料的研究与应用

采用碱激发工业废渣的原理研制出了一种新型的双液注浆材料,其试验结果表明:此注浆材料凝胶性能好,凝胶时间在几秒到几十分钟范围内可调,并随水灰比及粉煤灰、水玻璃掺量的增加而延长,随水玻璃模数由1增加到3.19而缩短;强度高,28天强度可达30 MPa,随龄期的延长持续增大,随水灰比及粉煤灰掺量、水玻璃掺量的增大而降低,随水玻璃模数由1增加到3.19而增大。文章介绍了该注浆材料的试验研究、成果分析及在武汉长江隧道工程中的应用。