不同试验方法对沥青混合料水稳定性评价的差异研究

传统的沥青混合料水稳定性评价方法不能反映混合料在整个使用过程中的水稳定性能,针对原有评价方法存在的缺陷,增加美国AASHTO-T283试验和法国多列士(Duriez)试验来评价沥青混合料的水稳定性,并通过4种试验方法(浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、AASHTO-T283试验及法国多列士试验)分析混合料水稳定性能的差异。     

石墨烯复合橡胶改性沥青SMA混合料性能分析

将石墨烯应用于土木工程的材料中,能有效改善材料的性能。结合甘肃省某公路沥青路面工程实例,通过室内模型试验分析石墨烯复合橡胶改性剂对沥青混合料性能的影响。结果表明:相同试验条件下,石墨烯复合橡胶改性剂对沥青混合料的空隙率、沥青饱和度及马歇尔稳定度等指标值影响显著;与SBS改性沥青混合料相比,石墨烯复合橡胶改性沥青混合料中的集料颗粒具有更好的黏附性;石墨烯复合橡胶改性沥青和SBS改性沥青均能有效改善SMA沥青混合料的水稳性能、高温稳定性及低温抗裂性,但石墨烯复合橡胶改性沥青对混合料水稳性能和高温稳定性的改善效果更为显著,而对低温抗裂性的改善效果较弱。 研究结果可为石墨烯复合橡胶改性沥青在实际工程中的应用提供参考。     

TLA和DCLR对沥青与集料黏附性的影响

为了研究煤直接液化残渣(direct coal liquefaction residue,DCLR)和特立尼达湖沥青(Trinidad lake asphalt,TLA)对沥青与集料黏附性的影响,基于表面自由能理论,以SK-90沥青为基质沥青,选用石灰岩和花岗岩为集料,采用躺滴法分别测量了DLCR、TLA掺量为0%、2%、4%、6%、8%、10%(与SK-90质量比)的改性沥青的表面自由能,计算了沥青的黏聚功,以及沥青-集料的黏附功、剥落功和水稳定性评价参数值。结果表明:随着DCLR、TLA的掺入且掺量的增加,沥青的表面自由能、黏聚功以及沥青-集料黏附功和水稳定性评价参数值均在不断增加,说明DCLR和TLA的掺入可以改善沥青-集料的黏附性、提高沥青混合料的水稳定性能;在相同掺量下,DCLR提高沥青表面自由能、沥青-集料黏附性和水稳定性能的效果要明显优于TLA。     

基于室内试验分析的橡胶沥青再生混合料路用性能探讨

为研究橡胶沥青再生混合料路用性能,通过橡胶沥青微观性能试验分析橡胶沥青改性机理;同时通过测试不同种类沥青和胶粉与集料之间的粘结力,从力学分析方面分析橡胶沥青的粘结性性能;最后通过对橡胶沥青再生料路用性能进一步研究评价,研究表明橡胶沥青再生料性能显著优于规范普通沥青混合料和改性沥青混合料,且高温性能优异。     

经济型低胶粉掺量橡胶沥青混合料路用性能研究

为了评价低胶粉掺量橡胶沥青对连续密级配混合料性能的影响,采用储存稳定性试验、车辙试验、低温弯曲试验、水稳定性试验和疲劳试验,分别对采用基质沥青、外掺7%和18%胶粉的橡胶沥青混合料工程特性进行了评价。结果表明:外掺7%胶粉制成的橡胶沥青混合料相比于18%胶粉掺量橡胶沥青混合料高温性能、低温性能和疲劳性能均有一定程度衰减,但比普通沥青混合料仍有明显提高;低胶粉掺量沥青混合料试件浸水残留稳定度高于普通沥青混合料和常规胶粉掺量沥青混合料,而冻融劈裂比略低于普通沥青混合料,但高于常规胶粉掺量沥青混合料试样;同时,低胶粉掺量橡胶沥青储存稳定性优于常规胶粉掺量橡胶沥青,且沥青用量降低,具有良好的技术经济性。     

细集料对沥青混合料性能影响研究

细集料对沥青混合料性能起着至关重要的作用.对采用石灰岩机制砂、玄武岩机制砂和不同掺量的天然砂共5种细集料的沥青混合料进行性能评价,主要是对沥青混合料的高温稳定性能、水稳定性进行了系统的试验,分析了几种细集料对沥青混合料性能的影响,提出了在沥青混合料配合比设计中细集料的选择原则,推荐出了最佳的细集料类型.     

AR-AC-13干法橡胶沥青混合料的集料级配优化

由于干法橡胶沥青技术研究在国内起步较晚,对干法橡胶沥青技术级配选择不尽相同。为探究出关于AR-AC-13干法橡胶沥青混合料的最佳级配范围,设计了四种粗细不同的级配进行对比。通过对四种级配的水稳定性、高温稳定性和低温稳定性进行室内试验测试,发现合成级配偏粗偏细都会影响混合料路用性能;但适当增加粗集料的比例,不仅不会降低混合料性能,还能有效提高混合料的稳定性。当4.75mm筛孔通过率控制在35%~40%时,合成级配能有效提高干法橡胶沥青混合料的稳定性。对此提出了AR-AC-13干法橡胶沥青混合料集料级配优化的建议,为干法橡胶沥青工艺的完善尽一份力量。     

不同级配橡胶沥青混合料水稳定性能试验研究

为研究橡胶沥青混合料的水稳定性能,分别对密级配AC—13和间断级配SMA—13橡胶沥青混合料进行马歇尔稳定度试验和冻融劈裂试验,通过测定其残留稳定度和冻融劈裂残留强度比来评价其水稳定性能,并与采用SBS改性沥青和A—70普通沥青的对照组相对比。结果表明:密级配AC—13和间断级配SMA—13橡胶沥青混合料最佳沥青用量分别为4.64%和6.28%;橡胶沥青混合料水稳定性能优于SBS改性沥青混合料与普通沥青混合料,不同级配橡胶沥青混合料的残留马歇尔稳定度与冻融劈裂强度比均高于对照组。     

氯盐融雪剂对集料力学性能及沥青粘附性的影响研究

通过试验,研究了不同浓度下两种氯盐融雪剂对集料力学性能、沥青与集料的黏附性的影响。结果表明,经过融雪剂浸泡的沥青混合料在干湿循环和冻融循环后,集料强度降低、沥青与集料的黏附性降低,融雪剂浓度对集料强度、集料与沥青的黏附性有不同的影响规律。     

细集料含泥量对沥青混合料水稳定性影响研究

集料的洁净度对沥青混合料路用性能的影响很大。含泥量过大会造成集料的污染,同时对沥青混合料的水稳定性产生较大影响。结合现行规范水稳定性条件评价方法对含泥量不同的细集料,利用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验分析了细集料含泥量对沥青混合料水稳定性的影响,提出相对应的控制措施。     

钢渣沥青混合料体积参数测定与水稳定性影响机理

通过浸渍试验测定了不同粒径钢渣集料的有效相对密度, 提出了钢渣沥青混合料体积参数的确定方法, 采用残留稳定度、冻融劈裂强度比与沥青膜厚度对不同钢渣掺量的沥青混合料水稳定性进行评价, 借助X射线荧光光谱分析、扫描电镜试验和压汞试验, 从钢渣化学组成与微观结构方面分析了钢渣对沥青混合料水稳定性的影响机理。分析结果表明: 对于钢渣等吸水性较大集料, 采用浸渍试验实测的有效相对密度较计算法得到的有效相对密度增大了1.5%, 更接近集料的实际有效相对密度, 因此, 采用浸渍试验确定的钢渣沥青混合料体积参数更加合理; 随着钢渣掺量增大, 钢渣沥青混合料水稳定性逐渐提升, 当钢渣掺量为70%时, 钢渣沥青混合料的残留稳定度提高了12%, 冻融劈裂强度比提高了13%;钢渣沥青混合料沥青膜厚度随钢渣掺量增大而增大, 当钢渣掺量为70%时, 沥青混合料的沥青膜厚度增大了13%, 较厚的沥青膜可有效防止水分入侵, 并增大集料表面“结构沥青”含量, 从而提高钢渣沥青混合料的水稳定性; 钢渣沥青混合料沥青膜厚度计算值为67μm, 由于其水稳定性与沥青膜厚度正相关, 故推荐基于水稳定性的钢渣沥青混合料的沥青膜厚度为7μm; 钢渣呈超碱性, 表面多孔隙, 孔隙内部结构复杂, 增大了钢渣集料与沥青间有效接触面积, 并形成较好的机械咬合力, 提高了钢渣集料与沥青之间的黏结性, 可显著改善沥青混合料的水稳定性。      

基于黏弹性的橡胶改性沥青路面抗滑性能研究

为研究橡胶颗粒对沥青路面抗滑性能的影响,基于SMA-13沥青混合料,采用内掺法以橡胶颗粒等量替代相应的集料进行橡胶改性沥青混合料配合比设计,橡胶颗粒掺量R=0%、1%、3%、5%,配制得到4组沥青混合料SMA-13A、SMA-13B、SMA-13C、SMA-13D,分别制备旋转压实试件及车辙板试件,保持试件温度T=10、20、30、40、50℃。采用单轴压缩试验方法进行AMPT简单性能试验,得到动态模量E和相位角φ;利用自主研发的轮胎-路面动态摩擦系数测试系统进行抗滑性能试验,得到动态摩擦系数f。结果表明:沥青混合料的黏弹性能顺序为SMA-13DSMA-13CSMA-13BSMA-13A,说明掺橡胶颗粒后,沥青混合料的黏弹性能得到了提高,且掺量越大,黏弹性能越好;在试件温度T=10、20、30、40、50℃下,沥青混合料的动态摩擦系数f与动态模量E的相关性基本相同,说明沥青混合料试件的温度对f与E相关性的影响不大;在车辆动态荷载作用下,随着橡胶颗粒掺量R的增加,沥青混合料的动态模量E减小,动态摩擦系数f增大,而相位角φ减小,说明橡胶颗粒的掺入提高了沥青路面的黏弹性能,从而提高了沥青路面的抗滑性能。     

橡胶沥青混合料低温抗裂性能评价

为评价橡胶沥青混合料AR-OSMA-13与SBS-SMA-13混合料的低温性能,采用低温弯曲试验,以破坏强度、破坏应变与劲度模量作为评价指标进行低温性能对比分析。通过室内试验结果得出：与SBS-SMA-13混合料相比,橡胶沥青混合料有较低的脆化点温度、较大的低温应变及劲度模量,呈现出很好的低温抗裂性能。橡胶沥青混合料拥有出众的低温路用性能,完全能够应用于高等级公路建设中。     

沥青混合料水稳定性试验方法剖析

通过大量沥青混合料水稳定性资料的分析和现有试验方法试验结果的总结,结合实际路面沥青混凝土水损害的情况,运用黏附性试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验来评价沥青混合料水稳定性并不是很准确,由于水分不能渗入试件,所以结果使沥青混合料试件抗水损坏性能偏高,所以提出震动饱水冻融劈裂试验来反映沥青混合料抗水损害性能将更为真实、有效。     

基于表面能分析法的贵州地产集料与沥青的粘附性评价研究

水损害是目前国内沥青路面普遍存在的损害形式,沥青与集料的粘附性对水损害的发生有着重要影响。传统的水煮法、水浸法对沥青与集料间的粘附性不能定量、准确、科学地进行判断,主要依赖于试验人员的主观观测,测试结果受人为的影响因素较大。由于贵州区域地理、地势的特点,多数公路建设项目集料均采用地产集料,采用表面能粘附性评价法对贵州地区代表性地产集料与沥青的粘附性进行定量评价,以便科学地指导料源选择。     

集料取向对沥青混合料永久变形性能的影响

为了研究压实过程中集料取向对沥青混合料永久变形行为的影响,采用三维离散元方法进行分析,生成了包含粗集料、沥青砂浆及空隙的沥青混合料三维离散元模型,对混合料离散元模型微观组成结构之间的接触行为赋予了相应的微观接触模型及参数,在此基础上对沥青混合料单轴静态蠕变试验进行了三维离散元模拟,并分析了集料取向对沥青混合料永久变形行为的影响。研究结果表明:三维离散元模拟结果与室内试验较为接近; 4. 75 mm粒径集料取向对沥青混合料的永久变形性能影响较为显著;集料的取向趋于水平时,排列相对稳定,沥青混合料的永久变形性能较好。     

橡胶沥青混合料路用性能试验研究

通过对橡胶沥青混合料路用性能的试验与评价,对沥青玛蹄脂碎石和断级配橡胶沥青混合料的路用性能进行了研究,结果表明:橡胶沥青混合料AR-SMA013,AR-AC-13具有良好的高温稳定性、低温稳定性和水稳定性,AR-SMA-13的性能最优,SBS改性SMA-13和AR-AC-13相差不多.     

基于对比试验的辉绿岩环氧沥青混合料路用性能分析

为了研究辉绿岩集料在国产环氧沥青钢桥面铺装工程中的适用性,本文对辉绿岩国产环氧沥青混合料的强度、高温稳定性、水稳定性和抗滑性能进行了系统的室内试验研究,并与玄武岩混合料的性能进行对比.同时,对比分析了两种环氧沥青混合料的初期建设费用,评价了两种混合料的经济性.结果表明:两种混合料的路用性能接近,辉绿岩混合料在高温稳定性...     

中面层沥青混合料低温性能的对比试验评价

为评价中面层沥青混合料的低温性能,对7种AC-20沥青混合料进行M2F梯形梁动态模量试验、小梁低温弯曲试验和中梁线收缩系数试验,分析复模量、相位角、最大弯拉应变、应变能密度和线收缩系数5个试验指标的评价结果及相关性,选出最优的低温性能评价指标。研究结果表明：采用不同的试验方法及评价指标分析各沥青混合料低温性能,结果存在明显差异。在评价指标方面：在-10℃下的相位角是M2F梯形梁动态模量试验的最佳评价指标,最大弯拉应变是小梁低温弯曲试验的最适宜指标,线收缩系数是评价沥青混合料低温性能较为合适的指标。在各沥青混合料低温性能优劣方面：SBS改性沥青混合料的低温性能最优,橡胶沥青和抗车辙剂改性沥青混合料的较为接近,高标号沥青混合料的低温性能比低标号沥青混合料的更好。适当提高粗集料含量可提升沥青混合料的低温性能,热再生沥青混合料的低温性能相对较差。     

沥青搅拌站回收碱性废粉对沥青混合料水稳定性影响研究

采用沥青搅拌站回收的碱性废粉掺入沥青混合料,代替部分矿粉,会降低沥青与集料的黏附性,不利于沥青混合料的水稳定性。为了利用碱性废粉且不降低沥青混合料的水稳定性,试验研究在沥青混合料中分别加入一定比例的水泥、消石灰、PA-1型沥青抗剥落剂,通过浸水马歇尔稳定度试验、飞散试验、冻融劈裂试验,对比水泥、消石灰、PA-1型沥青抗剥落剂对沥青混合料水稳定性的影响规律。试验结果表明:水泥、消石灰、PA-1型沥青抗剥落剂加入有碱性回收废粉的沥青混合料,可以提高沥青混合料的残留稳定度、冻融劈裂强度比、减小飞散损失,可有效改善有碱性回收废粉的沥青混合料的水稳定性。相同含量的消石灰比水泥对于沥青混合料的水稳定的提高更有效。相比于水泥、消石灰,加有PA-1型抗剥落剂的沥青混合料的浸水残留稳定度、冻融劈裂强度比是最大的,且飞散损失最小,表明PA-1型抗剥落剂对于掺有回收废粉的沥青混合料的水稳定性改善效果最佳。