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。     

SMA路面就地热再生技术试验研究及性能评价

为了研究通车运营一段时间后的SMA路面就地热再生混合料中木质纤维素含量的变化,以及木质纤维素的作用,该文在研究回收沥青路面材料(RAP)、新加材料性能以及配合比设计基础上,利用析漏、飞散、冻融劈裂、车辙、小梁弯曲试验,研究了不同纤维掺量SMA-13L沥青混合料的性能,采用析漏和飞散试验横向对比评价了旧料中木质纤维素含量的变化。结果表明:如果设计合理,SMA就地热再生混合料性能稳定可靠,SMA路面经就地热再生使用一段时间后,旧料中纤维的含量有所减少,但仍然存在,并能吸附和稳定沥青。     

SMA沥青混合料中木质素纤维用量的试验研究

目前SMA沥青混合料的木质纤维素掺量（0．3％）均以经验确定，缺乏相关的试验依据，文章提出通过SMA沥青混合料路用性能试验以选择确定混合料的最佳纤维掺量。通过评价和分析不同纤维掺量SMA沥青混合料的各项路用性能，包括析漏、肯特堡飞散、抗水损害、高温稳定性能、低温稳定性能等试验，以确定推荐SMA沥青混合料的最佳纤维掺量。研究结果表明，SMA沥青混合料木质素纤维的最佳掺量为0．33％。     

反复冻融条件下沥青混合料的间接拉伸试验研究

当遭遇突变天气如低温冰雪时,路面材料长时间处于有水、低温冰冻状态及温度交替变化过程中,由于水分和温度共同作用引起的道路冻融损坏现象较为普遍。通过在室内模拟水温冻融环境,对多次冻融后的沥青混合料进行了间接拉伸类试验(劈裂试验),通过试验分析了水温冻融条件下沥青混合料的劈裂强度、冻融劈裂强度、劈裂疲劳性能的变化规律。结果表明,沥青混合料的强度、水稳定性、疲劳性能随反复冻融衰减明显。     

高模量沥青改性剂在武汉江北快速路中的应用

通过对沥青的高、低温性能及沥青混合料的动态模量、车辙、低温弯曲、水稳定性能进行试验分析,对比研究了不同高模量沥青改性剂的综合性能。试验结果表明:掺加0.3%高模量改性剂的沥青混合料在45℃、10Hz条件下动态模量可达7 214MPa,动稳定度可达13 754次·mm~(-1),-10℃弯拉应变大于2 500με,冻融劈裂强度比为91.2%;自主开发的高模量改性剂(MA103C)具有良好的高温模量和抗车辙性能,且能够兼顾低温性能,综合性能较优,已成功应用于武汉江北快速路新建工程。     

玄武岩纤维与木质素纤维复合SMA路用性能试验研究

为进一步提高SMA(沥青玛蹄脂碎石)路面的耐久性和使用品质,在SMA沥青混合料中掺入不同比例复配的玄武岩纤维和木质素纤维,采用马歇尔试验方法确定不同复配比例下SMA的最佳油石比,通过车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和低温弯曲试验研究复合纤维SMA沥青混合料的路用性能。结果表明,与单一纤维SMA相比,复合纤维SMA的高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性均有提升;木质素纤维和玄武岩纤维的复配比为1∶1时复合SMA的综合路用性能最佳。     

玄武岩纤维长度对排水沥青路面性能影响研究

为探究应用于排水沥青路面中玄武岩纤维的适宜长度,采用干拌的方式在空隙率为20%的OGFC-13沥青混合料中分别加入3、6、12和25mm不同长度的纤维。首先通过析漏试验确定不同纤维长度下混合料的最佳油石比;接着进行飞散试验、单轴贯入试验、低温劈裂试验、冻融劈裂试验和渗水试验来探究不同长度纤维对沥青混合料性能的影响。结果表明,加入玄武岩纤维后,沥青混合料的性能有所提升,综合分析各项性能后,建议在排水沥青路面中添加长度为6mm的玄武岩纤维。     

不同纤维对复合SMA路用性能的影响分析

针对沥青混合料SMA中纤维的类型进行分析,选用玄武岩纤维、路用矿物纤维和木质纤维素,分别从耐热性、吸油性能、纤维分散程度以及储存性能方面来比较其使用性能。通过马歇尔试验确定不同纤维掺量沥青混合料的最优油石比,并成型试件,开展低温弯拉试验。结果表明:应变能相较抗弯拉强度、最大弯拉应变、弯曲劲度模量,与纤维掺量的关系显著,能较好地反映沥青混合料的低温抗裂性能;得到回归应变能与纤维掺量的3次函数关系式,据此得到导函数为零时对应的纤维掺量为最优用量。     

纤维橡胶粉复合SMA沥青混合料的试验及应用研究

基于橡胶沥青混合料低温及水稳定性较弱的特点,本文设计了木质纤维与橡胶粉复配方案,并通过室内试验,对木质纤维与橡胶粉复合沥青混合料的路用性能进行了室内试验。室内试验表明:一定量的橡胶粉与木质纤维掺入到SMA沥青混合料中后,SMA沥青混合料的高、低温稳定性及抗水损害能力得到了大幅提升,性能优异;纤维橡胶粉复合SMA沥青混合料的配合比设计简单明确,施工工艺简单、便捷,无需增加额外的工序;木质纤维与橡胶粉均属于废物的再生利用,在提升SMA沥青混合料性能的同时,起到了环境保护的作用,具有重要意义。工程应用实例表明:纤维橡胶粉复合SMA沥青混合料沥青路面具有优异的使用性能,对于其长期路用性能应持续观测。     

再生剂及温拌剂对再生沥青混合料性能影响研究

对再生剂及温拌剂对旧沥青转移规律的影响试验研究,并采用车辙试验、小梁弯曲试验、冻融劈裂试验及析漏试验对比了旧料沥青混合料、再生沥青混合料及温拌再生沥青混合料的路用性能。试验结果表明,加入再生剂后旧沥青向新集料的转移量增大,同时温拌剂和再生剂共同加入后也使得旧沥青转移量增大明显;加入温拌剂的再生沥青混合料具有较好的稳定度、高温性能、水稳定性和低温性能,但其析漏损失较大,后续研究时,可加入纤维对其改良。     

垂直振动成型方法在大粒径沥青混合料中的应用研究

为解决大粒径沥青混合料不易压实、空隙率过大等问题,优化其路用性能,采用垂直振动成型方法(VVTM)和常规马歇尔方法(MS)进行大粒径沥青混合料体积参数试验、单轴抗压强度试验、劈裂试验、高温抗剪试验及水稳定性试验,通过改变振动时间、油石比及试验温度等分析大粒径沥青混合料的各项性能。结果显示,VVTM方法能显著提高大粒径沥青混合料的密度、稳定度等,降低其空隙率和矿料间隙率;采用VVTM方法有助于改善大粒径沥青混合料的路用性能,提高其抗压强度、劈裂强度、单轴贯入强度及冻融劈裂强度比,且能降低最佳油石比0.2%～0.3%;对抗压强度的改善幅度随温度的增加呈下降趋势,劈裂强度对中温区域(0～20℃)的依赖性略高于低温环境(-20～0℃);在大粒径沥青混合料配合比设计中推荐采用VVTM100方法。     

旧料对沥青混合料力学特性的影响

为了更精细地分析旧料对沥青混合料性能的影响,将旧料采用4.75 mm的筛网热筛分为粗、细两个部分,通过掺加不同比例的粗、细旧料组成6种级配的沥青混合料进行间接拉伸模量试验和劈裂强度试验,采用不同荷载频率的间接拉伸劲度模量、冻融前后的劈裂强度、破坏应变、黏韧性指数等指标评价了旧料对沥青混合料力学特性的影响。研究表明:低频率下的劲度模量、黏韧性指标、冻融前后的劈裂强度比可以作为掺加旧料沥青混合料力学特性的评价指标;旧料中与沥青混合料力学特性存在相关性的主要是旧沥青含量,旧沥青含量越高,沥青混合料拉伸劲度模量越大,黏韧性指数越小,冻融前后的劈裂强度比越小,力学特性越差。     

国产天然岩沥青改性沥青混合料路用性能研究

通过室内试验研究了不同掺量岩沥青改性沥青的性能指标,并通过多重蠕变试验、冻融劈裂试验、低温劈裂试验对不同掺量的岩沥青改性沥青混合料的路用性能进行了比较分析,并采用动态模量试验研究混合料的高温力学性能.结果表明,添加适量的岩沥青可以有效地提高混合料的高温性能及抗水损害性能,同时动态模量也得到了提高.综合试验结果,提出了岩沥青掺量的建议值.     

考虑冻融循环的聚酯纤维沥青混合料性能研究

为研究聚酯纤维掺量对沥青混合料路用性能和冻融损伤劣化规律的影响,通过高温车辙试验、低温劈裂试验、水稳定性试验和冻融循环条件下小梁弯曲试验,对比分析聚酯纤维掺量为0.0、0.1%、0.2%、0.3%和0.4%时沥青混合料动稳定度、极限弯拉强度、弯拉应变、残留稳定度、冻融劈裂强度比和冻融弯曲应变的变化。结果表明,随着聚酯纤维掺量的增加,沥青混合料路用性能指标和冻融损伤性能呈现先增大后减小的趋势,聚酯纤维掺量为0.2%左右时,沥青混合料动稳定度出现峰值(3 512次/mm),抗弯拉强度提高12.4%,极限弯曲应变增加7.6%,弯曲劲度模量超过2 670 MPa,马歇尔残留稳定度和冻融劈裂强度比分别提高2.2%、3.2%;聚酯纤维掺量为0.2%左右、冻融循环次数为12次时,弯曲破坏应变出现峰值,抗冻融性能最佳;聚酯纤维沥青混合料的弯曲破坏应变与冻融循环周期呈负相关关系,冻融循环次数超过12次时,弯曲应变下降速率减小并逐渐趋于稳定。     

HM-I/SBS复合改性高模量沥青混合料性能研究

HM-I（复合高模量剂）/SBS复合改性沥青综合了高模量沥青与SBS改性沥青的优势，能显著提升混合料的高温性能。采用残留稳定试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验、车辙试验、四点弯曲疲劳试验及动态模量试验，分析HM-I/SBS复合改性高模量沥青混合料的路用性能及动态力学性能，并与基质沥青+硬质沥青颗粒及HM-I/基质沥青所制备的混合料进行对比。结果表明，HM-I/SBS复合改性高模量沥青混合料的高温性能、低温性能、水稳定性、抗疲劳性能及动态模量值更为优异，且各项技术指标均满足高模量沥青混合料的需求。     

新型木质素纤维及抗车辙剂对SMA沥青混合料的性能影响评价

为了比较新型木质素纤维和抗车辙剂对SMA沥青混合料路用性能的影响,在SMA-13中分别掺加普通木质素纤维、新型木质素纤维及普通木质素纤维+抗车辙剂,通过高温车辙、浸水马歇尔、冻融劈裂和低温小梁试验,对比评价以上3种SMA的路用性能。研究发现,与普通木质素纤维SMA相比,普通木质素纤维+抗车辙剂能够明显提高SMA沥青混合料的高温、低温与水稳定性,而新型木质素纤维能显著提高混合料的高温与低温性能,且提高幅度与普通木质素纤维+抗车辙剂接近。     

不同压实温度下Honeywell温拌沥青混合料的路用性能研究

采用Honeywell改性剂在不同温度下成型温拌沥青混合料试件,通过车辙试验、低温小梁弯曲试验、冻融劈裂试验对路用性能研究。温拌沥青混合料级配选用SMA-13。试验结果表明:随着沥青混合料压实温度从160℃下降到145℃,Honeywell温拌沥青混合料的压实度随之下降;压实温度为155℃时,可以达到与不添加Honeywell改性剂170℃压实的混合料相同的压实度。随着压实温度的降低,低于160℃以下会使温拌沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性呈下降趋势,其中低温性能下降最为明显。     

玻璃纤维对沥青混合料路用性能的影响

通过单轴拉伸试验、半圆弯拉试验和冻融劈裂试验等,考察了纤维类型和埋深与沥青的黏结作用,并分析了玻璃纤维掺量对基质沥青/改性沥青混合料高温稳定性、低温性能、中温抗裂性能和水稳定性的影响。结果表明,玻璃纤维与基质沥青/改性沥青的黏结强度高于玄武岩纤维和钢纤维,且改性沥青与纤维的黏结效果优于基质沥青。相同玻璃纤维掺量时,改性沥青混合料的稳定度、马歇尔模数、破坏拉伸应变、劈裂抗拉强度、断裂能、层底抗拉强度和层底抗拉应变都要高于基质沥青混合料,流值和破坏劲度模量都小于基质沥青混合料;改性沥青混合料有相较基质沥青混合料更好的高温稳定性、低温抵抗变形能力和中温抗裂性能。适量玻璃纤维的掺加有利于提高基质沥青/改性沥青混合料的劈裂强度,玻璃纤维-改性沥青混合料的水稳定性高于玻璃纤维-基质沥青混合料。玻璃纤维掺量为0.30%的改性沥青混合料具有最佳的路用性能。     

纤维对钢渣SMA-13混合料性能的影响分析

纤维作为SMA混合料的稳定剂,对混合料的性能有重要的影响,沥青混合料中纤维的加入能够提高混合料的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性等性能。本次研究在钢渣SMA-13混合料中掺加玄武岩短切纤维和颗粒状木质素纤维,通过浸水马歇尔试验、车辙试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验等来分析不同纤维对钢渣SMA-13混合料性能的影响。试验结果可供钢渣SMA-13混合料在选用纤维时作重要的参考。     

小粒径沥青混合料路用性能试验研究

采用CAVF法设计小粒径沥青混合料,采用3种沥青分别成型沥青混合料.基于室内车辙试验、冻融劈裂试验、摩擦系数试验、构造深度试验、渗水系数试验评价3种小粒径沥青混合料的高温稳定性能、水稳定性能、抗滑性能和透水性能.试验结果表明:小粒径沥青混合料高温稳定性能受沥青性能影响较大,为保证混合料动稳定度大于3000次/mm,建议采用PG高温分级温度大于82℃和软化点大于85℃的高黏沥青;小粒径沥青混合料冻融劈裂强度较低,采用不同沥青制备的混合料冻融劈裂强度比TSR相差较大;混合料具有较好的抗滑性能和透水性能.