橡胶颗粒/融雪剂复合改性沥青混合料主动除冰试验研究

为解决冬季道路沥青路面易结冰和难除冰的问题，结合橡胶颗粒物理作用和盐化物融雪剂化学作用，制备了橡胶颗粒/融雪剂复合改性沥青混合料，并通过水滴结冰延迟试验、覆冰破损试验和融冰速率试验测试了融雪剂改性沥青混合料以及橡胶颗粒/融雪剂复合改性沥青混合料的抗凝冰能力。结果表明：1)温度介于-2℃～-5℃时，橡胶颗粒/融雪剂复合改性沥青混合料具有良好的抗凝冰能力；2)在-5℃时，掺入5%的融雪剂，试件表面结冰延迟约8 min,其结冰质量损失率是未掺融雪剂试件的13.62倍，其平均融冰速率较未掺融雪剂试件提升了约26%;3)在温度降至-10℃时，融雪剂改性沥青混合料抑冰效果不再明显，但在荷载作用下，橡胶颗粒/融雪剂复合改性沥青混合料仍具有一定的除冰能力。     

氯盐融雪剂对沥青混合料路用性能影响研究

该文从融雪剂种类、融雪剂溶液浓度和冻融循环次数几方面展开融雪剂对沥青混合料路用性能的影响研究。在研究过程中开展了沥青混合料低温弯曲试验、车辙试验和低温劈裂强度试验,所得结论:在不同融雪剂种类、融雪剂溶液浓度和冻融循环的作用下,沥青混合料的抗低温性能、高温性能和水稳定性能随冻融循环次数的增加而降低,随融雪剂溶液的浓度增加而降低,NaCl融雪剂对沥青混合料的路用性能影响降低幅值大于CaCl2融雪剂。     

融雪剂对沥青混合料路用性能的影响研究

首先进行原材料试验、沥青混合料配合比试验,确定沥青混合料级配和最佳油石比;然后选取常用的NaCl、CaCl_2融雪剂,通过车辙试验、小梁低温弯曲试验和马歇尔冻融劈裂试验对比分析原样沥青混合料、施加NaCl和CaCl_2溶液沥青混合料的高温稳定性、低温稳定性、水稳定性,研究融雪剂对沥青混合料路用性能的影响。     

融雪剂对排水沥青混合料路用性能的影响

采用融雪剂除雪化冰是排水沥青路面常见的冬季养护措施。为了分析氯盐溶液对排水沥青混合料路用性能的影响,该文首先观察了PAC-13和SMA-13试件表面撒布融雪剂后雪样的融化情况,然后研究分析了不同冻融循环次数之后PAC-13沥青混合料的路用性能。结果表明:采用融雪剂除雪时,排水沥青路面的除雪效果要稍差于密级配路面,这是排水沥青路面的骨架-空隙结构决定的;经历多次冻融循环之后,排水沥青混合料的各项路用性能指标仍能满足相关的技术要求,表现出良好的抗冻融能力和对氯盐溶液的适应性。以每年降雪3～4次推算,排水沥青路面能够经受7～10个冬季的降雪而不发生严重的性能衰减。     

融雪剂对沥青及其混合料性能的影响

为系统的评价融雪剂对沥青及其混合料性能的影响,选择了氯化钠、氯化钙、醋酸钠三种融雪剂和SK70#基质沥青、SBS改性沥青,开展了两种沥青的针入度、软化点和延度试验及SBS改性沥青混合料的车辙试验、低温弯曲试验和冻融劈裂试验。结果表明,氯化钠、氯化钙和醋酸钠三种融雪剂能改善SK70#基质沥青的温度敏感性和高温性能,但对SBS改性沥青的温度敏感性和高、低温性能不利;SBS改性沥青混合料的水稳定性受融雪剂的不利影响最为严峻,而高、低温性能有一定幅度的下降;建议SBS改性沥青路面在融雪化冰时优先选用氯化钙类融雪剂。     

多功能自融雪沥青路面的研究与应用

以氯化钙为冰点下降剂主剂,复合冻结延时剂、冰层软化剂、稳定剂通过混合粉磨制备成高效环保型融雪剂,具有延迟结冰、软化冰层、稳定性优良、与沥青相容性良好的特点.应用该新型融雪除冰剂和高粘度改性沥青,制备出性能优良的融雪排水降噪沥青混合料.在融雪剂掺量为2％的条件下,各项路用性能指标良好.提出了融雪排水降噪沥青路面的施工工艺,在唐山市G205国道改建工程成功应用,各项性能指标达到了预期及设计要求.     

玄武岩纤维AC-13C沥青混合料路用性能研究

为研究玄武岩纤维沥青混合料在干旱荒漠区的路用性能,对AC-13C型沥青混合料配合比进行设计,通过车辙试验、冻融劈裂试验分析掺入0.4%玄武岩纤维对沥青混合料高温性能和水稳定性的影响,通过对试验路技术状况的检测评价玄武岩纤维沥青路面的使用性能。结果表明,掺入0.4%玄武岩纤维能显著提升沥青混合料的高温稳定性,动稳定度是普通沥青混合料的2.7倍,同时可改善沥青混合料的水稳定性;玄武岩纤维沥青路面的破损状况、防滑性能与抗渗性能均优于普通沥青路面。     

沥青路面抗车辙性能影响因素研究

沥青路面是中国高等级公路的主要路面类型,车辙病害是沥青路面的主要病害之一。为分析沥青路面车辙影响因素及其程度,该文针对不同沥青混合料类型、不同路面构造类型进行了室内车辙试验,影响因素包括结合料类型、集料级配类型、最大粒径、上下面层混合料类型等。试验结果表明:沥青针入度、集料级配、沥青混合料物理性能对沥青混合料抗高温稳定性的影响比较接近,防治沥青路面车辙需要从沥青材料、矿料级配和沥青混合料施工质量等方面采取综合处置措施。沥青路面上面层混合料的动稳定度对沥青路面结构整体高温稳定性的影响大于下面层混合料的动稳定度。在沥青路面产生的永久变形(车辙)中,上面层混合料仍具有重要影响,但下面层混合料的影响程度上升。因此,在进行路面抗车辙能力设计时,既要考虑沥青混合料的高温稳定性,又要考虑路面结构组合。     

融雪剂对沥青路面水稳定性的影响

为了探究不同路面状态下,融雪剂类型、融雪剂溶液浓度、冻融循环次数对沥青路面水稳定性的影响情况,通过设置静态与动态条件模拟路面良好以及路面出现裂缝2种情况。结果表明:在静态条件下,路面的水稳性能与融雪剂的冰点、冻融循环次数关系较大,冰点越高、循环次数越多,水稳定性下降越明显;在动态条件下,溶液浓度是主要影响因素,融雪剂通过对裂缝中的集料产生作用,进而影响路面水稳定性,建议使用醋酸盐型融雪剂。     

损伤沥青混合料渗透性模型与水稳定性试验

为研究沥青路面力学损伤与水损坏的相互驱动作用对损伤沥青混合料的渗透性和水稳定性演化规律的影响,利用由SPT(简单性能试验方法)试验得到的动态模量定义了沥青混合料损伤,并考虑试件尺寸效应,通过大量试验提出了基于超声波波速的沥青混合料损伤表征方法;通过渗透试验研究了沥青混合料损伤-渗透性模型,并通过汉堡模型试验研究了损伤和不良应力状态等对沥青路面水损坏的影响。结果表明:沥青混合料渗透性与压剪损伤呈开口向上的抛物线关系,随压剪损伤先减小后增大;沥青混合料渗透性与拉伸损伤呈Lorentzian函数关系,随拉伸损伤持续增大;损伤和不良应力状态对饱水沥青路面的水损坏有很大影响,特别是在湿热环境下;在对沥青混合料渗透性和水稳定性进行评价时应考虑沥青路面损伤对水损坏的影响,以反映全寿命周期内沥青路面性能的变化,同时要重视不良应力状态对路面运营状态的不利影响。     

钢渣微粉对沥青混合料性能影响研究

在沥青混合料中掺加钢渣微粉,分析用钢渣微粉替代部分或全部矿粉对沥青混合料性能的影响。通过冻融劈裂试验来评价不同掺量的钢渣微粉对沥青混合料水稳定性的影响,并由车辙试验来评价不同掺量钢渣微粉对沥青混合料高温稳定性的影响。试验结果表明:钢渣微粉可以改善沥青与集料的粘附性,提高沥青混合料的水稳定性;可以明显改善沥青混合料的高温稳定性,提高沥青路面的抗车辙能力;而对沥青混合料的抗裂性影响不大;钢渣粉的最佳掺量为沥青混合料总质量的4.5%。改善沥青混合料性能的机理在于钢渣的碱度大和比表面积大。但是钢渣微粉对沥青混合料其他性能提高不明显。     

沥青路面就地热再生混合料级配优化设计

沥青路面就地热再生时,级配的变异性会引起混合料出现离析、压实困难、层间连接不良等许多问题,这直接影响到再生后沥青路面的路用性能.从就地热再生材料级配控制出发,对原路面材料级配及沥青老化程度进行测试,并依据测试结果对沥青路面就地热再生材料级配进行优化设计,在此基础上进行了再生混合料水稳定性、高温稳定性、低温抗开裂性等性能试验.试验结果表明通过对就地热再生混合料各级配组成材料的严格控制与优化设计,可以获得各项技术指标符合要求的就地热再生混合料,能够恢复沥青路面原有的路用性能.     

融雪剂吸水保湿性能研究

融雪剂能够使沥青路面长期处于潮湿状态,易出现集料剥落、裂缝及水损害现象。研究利用集料真空饱和蒸发试验分析融雪剂对集料保湿程度的影响,并提出了质量变化率指标。结果显示:融雪剂吸水保湿性能受集料岩性、融雪剂类型和浓度的影响,氯盐类的保湿性高于乙酸盐融雪剂,且浓度对其影响较大,质量变化率随浓度的增加而降低。汇总以上成果提出冬季采用乙酸盐类环保型融雪剂,并利用水清除稀释路面上融雪剂,降低浓度等措施能够进一步减小路面病害,提高使用性能。     

盐蚀对混合料油石界面及整体低温力学性能的影响

研究季冻区融雪剂对沥青路面材料的盐蚀作用效应,分析其对沥青混合料低温油石界面强度及混合料整体低温力学性能的影响效果。采用吉林省地区常用的道路融雪剂制备盐蚀溶液,通过盐蚀溶液的动水冲刷及冻融循环处理过程模拟路面材料实际受到的盐蚀作用。基于沥青混合料油石界面低温拉伸破坏强度及剪切破坏强度、沥青混合料低温劈裂强度、沥青混合料低温弯曲破坏强度及破坏应变分析盐蚀作用对沥青混合料油石界面及整体低温力学性能的影响效应。研究结果表明,融雪剂产生的盐蚀作用对上述混合料的力学强度指标均会产生不同程度的影响,对路面材料的路用性能产生危害,施工过程中对矿料进行的石灰水表面处理可以有效降低盐蚀作用的危害。研究成果对提升季冻区沥青混凝土路面的服役水平具有重要意义。     

氯盐融雪剂对沥青混合料低温抗裂性的影响

采用低温弯曲试验研究了AC-13型沥青混合料在浓度为3％、10％和20％的氯盐融雪剂溶液中冻融后的的低温稳定性能,评价指标为抗弯拉强度、最大弯拉应变、弯曲劲度模量和弯曲应变能密度临界值,分别研究了冻融循环龄期和氯盐浓度对弯曲试验结果的影响。并采用XRD和SEM微观测试技术,分析沥青混合料的内部产物和形貌,探讨氯盐和冻融对沥青混合料的破坏机理。结果表明：冻融循环和氯盐融雪剂溶液浓度是影响沥青混合料低温抗裂性的重要因素。随冻融循环龄期的增长,沥青混合料弯曲劲度模量增大,应变能密度临界值减小,且融雪剂溶液浓度越大,对沥青混合料低温稳定性影响越小。     

基于声学特性的沥青混合料融雪剂腐蚀受荷损伤

为研究沥青混合料经3种环保融雪剂(ZM-1、ZM-2、ZM-3)腐蚀后的损伤特性,采用纯水与氯盐融雪剂作为对照组,利用声学检测技术,检测混合料试件经干湿循环浸泡后的超声波波速和加载声发射特性,分析各融雪剂对试件的损伤程度;基于声发射特征参数,建立沥青混合料腐蚀后的受荷损伤模型。结果表明:沥青混合料经干湿循环浸泡后均出现超声波声速减小及波形图畸变增加的情况,不同融雪剂对沥青混合料超声波声速的影响顺序为:氯盐ZM-3水ZM-2ZM-1,氯盐组波形图畸变程度最大;腐蚀后混合料声发射数量集中区域范围缩小,对应荷载水平降低,各融雪剂对沥青混合料声发射水平的影响顺序为:氯盐ZM-3ZM-2ZM-1水;建立的模型可较好地表征融雪剂作用下混合料腐蚀受荷损伤演化的规律。     

不同融雪物质的化冰性能及评价方法研究

融雪剂作为保障冬季道路安全的重要物质,其融雪除冰能力成为使用者关注的重点,该文通过对比中韩融雪剂标准的融雪化冰能力评价方法的差异,针对常用的氯化钠(NaCl)、氯化钙(CaCl_2)、氯化镁(MgCl_2)、醋酸钙[Ca(Ac)_2]和醋酸钾(KAc)融雪剂,在不同温度下化冰过程中的化冰速率进行评价测试。试验结果表明:环境温度的差异对各类融雪剂的化冰有明显的影响;同时考察了不同融雪剂在固、液状态下的化冰性能差异,试验证明固态融雪剂具备更优异的化冰性能,且部分固态融雪剂与其溶液状态的化冰机制有明显差异。     

沥青混合料结构参数的路用性能规律分析

文章利用统计分析方法,结合大量的试验数据,将沥青混合料的结构参数如沥青类型、级配类型、矿料级配的4．75mm和2．36mm的通过率以及粉油比等与沥青路面的路用性能进行关系分析,从混合料的宏观特点出发系统研究各项结构参数对混合料高低温性能的影响及变化规律,探讨沥青混合料结构参数对其高温、低温稳定性的影响程度,提出沥青混合料在应用过程中应注意的问题。     

再生沥青混合料设计针入度范围的研究

依托广佛高速公路大修工程的沥青路面热再生实践,通过室内试验研究了不同设计针入度对再生沥青混合料AC-25的马歇尔指标、高温稳定性、水稳定性和抗裂性等路用性能的影响规律,从而提出了再生沥青混合料合理的设计针入度范围。结果表明,再生沥青混合料有利于提高沥青路面的高温抗车辙能力和抗裂能力,但降低了抗水损害能力和低温抗裂性能,从而为沥青路面再生技术的应用提供依据。     

就地热再生在沥青路面养护工程中的应用及要点分析

沥青路面就地热再生能够最大程度地实现旧沥青混凝土路面的现场再生利用,恢复路况水平,具有显著的社会、经济和环境效益。沥青路面在再生过程中,由于沥青老化、集料磨耗等因素,易出现混合料配合比控制困难、性能不稳定等问题。本文从就地热再生材料设计控制角度出发,对再生混合料设计进行研究,通过水稳定性、高温稳定性、低温抗开裂性等沥青混合料性能检测试验,对再生混合料性能进行了验证,并对再生混合料材料设计过程中应注意的问题进行重点分析。