高速公路中面层泡沫沥青混合料路用性能试验研究

研究了高速公路中面层温拌泡沫沥青混合料的各项路用性能。以AC-20C连续型密级配为基础,采用相同油石比与SBS改性沥青的条件下,通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、冻融循环试验、车辙试验,并结合现场钻芯法路面压实度检测,分别对温拌泡沫沥青混合料与热拌改性沥青混合料进行水稳定性、耐久性、高温稳定性及路面压实度的对比试验研究。结果表明:与常规热拌混合料相比,温拌泡沫沥青混合料能将平均生产温度降低20～30℃,其水稳定性与耐久性略低,高温稳定性较高,施工路面压实度两者基本一致,以上性能均满足技术规范要求。     

钢桥面铺装浇注式沥青混合料性能研究

为研究钢桥面铺装浇注式沥青混合料的性能,对胶结料天然沥青的高温和老化微观机理进行研究,根据马歇尔、硬度、刘埃尔流动度试验确定GMA10浇注式沥青混合料的级配,通过汉堡车辙、弯曲小梁、浸水马歇尔、冻融劈裂、飞散试验以及冲击韧性试验分别对GMA10浇注式沥青混合料的高温、低温、抗水损害及疲劳性能进行评价。研究结果表明:天然沥青可提高改性沥青的高温和老化性能,GMA10浇注式沥青混合料的最佳油石比为11.1%;GMA10浇注式沥青混合料的高温抗车辙性能较差,但组合结构(3.8 cm SMA13+3 cm GMA10)具有较好的高温抗车辙性能;GMA10浇注式沥青混合料的抗水损害性能和低温抗裂性能优于普通热拌沥青混合料,疲劳性能随拌和时间的延长而降低,随拌和温度的提高先提升后减弱;GMA10浇注式沥青最佳拌和温度为210~230℃,最佳拌和温度为120~180 min。     

级配和水泥掺量对泡沫沥青冷再生混合料路用性能的影响

为评价级配和水泥掺量的影响,分别采用无侧限抗压强度试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、车辙试验和小梁弯曲试验对不同类型泡沫沥青冷再生混合料的力学性能、水稳定性、高温稳定性和低温抗裂性进行测试.研究结果表明:在再生料中掺加新集料可以降低2.3％～3.3％的空隙率.通过同时掺加新粗、细集料和矿粉来进行再生料级配优化可以获得...     

导电沥青混凝土路用性能影响因素的灰关联分析

基于不同石墨掺量及油石比的沥青混合料马歇尔试验及高温稳定试验数据,利用灰关联分析法分析石墨掺量、油石比、击实密度、空隙率、矿料间隙率、饱和度对沥青混合料路用性能的影响程度,得到各相关因素对沥青混合料路用性能影响程度的排序结果。研究结果表明:对于沥青混合料的马歇尔稳定度、流值及动稳定度,石墨掺量均不是其主要的影响因素。对马歇尔稳定度而言,沥青混合料的击实密度和矿料间隙率是其主要影响因素,其关联度远远大于石墨掺量;对导电沥青混合料流值而言,油石比和沥青饱和度是其主要影响因素,且各关联度相差不大;对导电沥青混合料高温性能而言,石墨掺量对动稳定度的影响程度也远低于其余5项。     

移动荷载作用下热再生沥青路面响应分析

为分析不同RAP掺量下热再生沥青混合料最佳沥青用量及RAP掺量对混合料强度的影响,利用马歇尔室内试验确定最佳沥青用量,并通过15℃和20℃下单轴压缩试验,分析热再生沥青混合料力学性能;利用3D-MOVE Analysis有限层软件分析移动非均布荷载作用下的再生沥青路面力学响应及RAP掺量对力学响应的影响。研究结果表明:RAP掺量增加,沥青混合料抗压性能有所提高;移动非均布荷载作用下,热再生沥青路面面层动力响应具有拉压应变交替变化现象及应变集中现象,易造成疲劳开裂;前后轮作用在计算点位时动力响应峰值相近,但基层及其下各层存在残余应变的影响;RAP掺量增加结构层内弯拉应变及竖向压应变有所减小,但沥青再生层层底剪应力有所增加。     

客运专线无砟轨道路基面防水型沥青混合料指标体系与配制技术

在分析无砟轨道路基面防水层功能要求和沥青混合料水力行为的基础上,提出适合客运专线无砟轨道技术要求的路基面防水型沥青混合料SAMI(surface asphalt mixture impermeable)的指标体系。通过大量的马歇尔试验,研究影响SAMI混合料渗透性能的因素如空隙率、沥青含量、级配组成和最大公称粒径,提出路基面防水性沥青混合料的建议技术标准。试验表明,SAMI-10可以作为客运专线无砟轨道路基面防水层的主型设计方案。提出路基面防水型沥青混合料应考虑温度分区,在进行SAMI混合料设计时,应以渗透系数和空隙率作为控制指标,以马歇尔稳定度、冻融劈裂强度比和低温收缩系数作为优化指标。并以SAMI-10为例,给出路基面防水型沥青混合料的配制技术。     

浅谈室内沥青混合料配合比设计注意事项

热拌沥青混合料配合比组成设计是否合理，直接影响了沥青砼路面的路用性能．本文就试验人员进行室内配合比设计时，如何注意细节、规范操作、减小试验数据的变异性，以及优化沥青混合料配合比组成设计应注意的事项，谈谈作者的几点看法．     

灰熵法分析研究马歇尔特征值对沥青混合料高温稳定性的影响

沥青混合料的高温稳定性是影响沥青路面路用性能的一个主要因素,在实际工程中往往由于高温稳定性不好而导致路面发生不同程度的病害。基于灰熵分析法,讨论了马歇尔特征值对沥青混合料的影响程度,研究认为马歇尔稳定度、VMA和油石比对于沥青混合料的影响显著,VFA和VV次之,毛体积密度最小,这为沥青混合料的设计提供科学的依据。     

不同级配对沥青混合料矿料间隙率的影响

沥青混合料矿料间隙率过大或过小都会对沥青混合料的路用性能产生不利影响。矿料间隙率对沥青混合料强度、耐久性和高温稳定性有很高的敏感度，是沥青混合料设计的一个重要参数之一。主要研究了不同级配对矿料间隙率的影响，通过马歇尔正交试验分析了级配对沥青混合料AC-13矿料间隙率的影响，得出了矿料间隙率与贝雷法评价级配的参数的关系。     

振动法在试件成型中的应用分析

为了研究成型方式对试件物理力学性能的影响,以水泥稳定碎石和沥青混合料为依托,采用静压与振动法对水泥稳定碎石材料进行试件成型,并测试水泥稳定碎石试件的最佳含水量、最大干密度和无侧限抗压强度指标,同时采用马歇尔击实法和振动法对沥青混合料进行试件成型,并测定其密度、稳定度、沥青饱和度、劈裂强度等主要性能指标。通过对比分析可知,振动法更加符合施工现场的条件限定及要求,而且无论是对于水泥稳定基层材料还是在沥青混合料其成型后的试件性能都具有一定的优越性。     

废弃纤维改善沥青混凝土力学性能试验研究

将废弃的聚丙烯腈纤维添加到沥青混合料中,是一种环保、经济的沥青混合料性能改良方法。本文针对不同纤维含量及纤维长度的沥青混合料进行力学性能试验,分析废弃纤维对沥青混合料马歇尔稳定度、流值、空隙率、回弹模量、疲劳寿命及永久变形值的影响规律,并对纤维增强沥青混合料回弹模量、疲劳寿命与永久变形之间的关系进行探讨。研究结果表明:(1)添加废弃纤维可以增加沥青混合料的稳定性、降低流值;(2)由于废弃纤维使沥青混合料具有抗结构损伤的潜力,因此柔性路面在交通荷载不断增加的情况下,在沥青混合料中加入适量废弃纤维可以改善沥青混合料的疲劳状况,增加路面对裂缝或永久变形的抵抗力。     

富油RAP热再生沥青混合料路用性能研究

为分析富油RAP热再生沥青混合料的路用性能,分别对不同RAP(富油RAP)掺量的AC-20沥青混合料进行抗高温、抗低温、抗水损坏和抗疲劳性能试验。研究结果表明,随着RAP和富油RAP掺量的增加,可以显著降低热再生沥青混合料中新沥青用量,且沥青混合料低温抗裂性能和抗疲劳性能降低,而高温抗车辙能力增强,抗水损害能力先增加后降低,RAP-20(15)和RAP-50(20)热再生沥青混合料的低温性能和水稳定性已无法满足规范要求;当RAP掺量为40%(富油RAP掺量15%)时,热再生沥青混合料综合路用性能较好,因此建议RAP掺量不宜超过40%,其中富油RAP掺量不宜超过15%。     

SBS改性沥青发泡机理与影响因素研究

为了研究泡沫温拌SBS改性沥青技术,通过理论分析沥青发泡机理,结合SBS改性沥青材料特性,得到了SBS改性沥青发泡的影响因素,并重点针对SBS改性沥青加热温度和用水量对沥青发泡的影响进行了试验研究。试验结果表明:过高的SBS改性沥青加热温度会降低沥青发泡效果;确定SBS改性沥青最佳发泡条件时,需要同时考虑沥青加热温度和用水量的影响;以膨胀率不小于8倍,半衰期不小于20 s为标准,确定了SBS改性沥青最佳加热温度为170℃,最佳用水量为2%。     

SMC常温超薄罩面配合比设计及性能验证

常温超薄罩面技术因具有养护效果好、成本低、施工方便等优点而成为研究热点。为了规范SMC常温超薄罩面的配合比设计方法并验证其使用性能,本研究首先对依托工程旧路概况进行了调研;分别通过原材料选择、矿料级配设计以及最佳油量确定3个过程对SMC常温超薄罩面开展了配合比设计;通过冻融劈裂试验与浸水马歇尔试验对SMC常温超薄罩面的水稳定性进行了性能验证。结果表明:本研究所设计的SMC-10超薄罩面最佳油石比是5.1%,水稳定性能和马歇尔试验各项指标都符合规范要求,并且SBS改性沥青的应用进一步保证了其高温性能。     

石棉尾矿用作沥青混合料集料特性研究

雅泸高速公路K112 ～ K145里程附近囤积了30余年石棉矿的废渣,对工程可能存在滑坡、泥石流等灾害隐患,将石棉尾矿用于公路工程中,不仅可以消除安全隐患,而且使废物得以利用,具有重要意义.为将石棉尾矿用作路面沥青混合料集料,采用AC - 20C型混合料,通过马歇尔、车辙、冻融劈裂等试验,评价了石棉尾矿沥青混合料高温、...     

泡沫轻质土的浸水性能试验研究

通过对湿密度400~1 000 kg/m~3泡沫轻质土试样进行浸水、吸水和抗浮试验,研究了浸水条件下结构物所受浮力的变化规律和作为填充物时泡沫轻质土的抗浮能力与吸水能力。结果表明:当泡沫轻质土逐渐浸水至全部淹没,对上部结构产生的最大浮力与湿密度呈下开口的抛物线关系,当湿密度为700 kg/m~3时浮力最大;泡沫轻质土逐渐吸水使自身密度增加,对上部结构产生的浮力逐渐减少;作为填充材料且上部无结构重物时,为使泡沫轻质土不产生上浮,初始浸水体积与总体积的比值应小于一定的限值,此限值与湿密度呈线性关系;设计时应充分考虑水的作用时间;底部接触水面时,泡沫轻质土会从底部吸水从而使自身质量增加,质量吸水率随湿密度增大而减小。     

土壤固化剂在铁路施工道路路基处理中的应用

对道路路基掺入土壤固化剂后固化土混合料的无侧限抗压强度、水稳系数和凝结时间影响系数进行试验研究,并对试验段路基进行回弹弯沉试验和浸水膨胀量检测。试验结果表明:固化土底基层混合料的无侧限抗压强度提高24. 4%,水稳系数提高11. 8%,凝结时间影响系数提高8. 2%;土壤固化剂掺量的提高可进一步增大固化土混合料的无侧限抗压强度,且固化土基层混合料的水稳系数和凝结时间影响系数增长规律与固化土底基层混合料基本一致;道路1 d弯沉值为67. 04×10~(-2)mm,浸水膨胀量为0. 019%,说明土壤固化剂有较好的早强作用,且提高了固化土混合料的抗水浸能力。较高的无侧限抗压强度和良好的水稳定性能保证了临时道路的承载能力。     

干法胶粉大粒径沥青混合料性能与碳排评价

为提升大粒径透水性沥青混合料(LSPM)的路用性能,采用干法工艺制备胶粉大粒径沥青混合料。首先,提出了干法胶粉沥青膜有效厚度计算方法,并借助析漏与飞散试验,以LSPM-25为研究对象,给出其最佳沥青用量;其次,借助车辙和渗透性试验,对比评价胶粉掺量对沥青混合料性能的影响;最后,借助汉堡轮辙和动态模量试验,分析胶结料类型(SBS、MAC及胶粉)对LSPM-25混合料的影响特征,并对不同类型混合料的节能减排进行量化分析。结果表明：干法胶粉LSPM-25的最佳沥青用量为3.4%、胶粉最佳掺量为20%;路用性能测试结果显示胶粉-LSPM25与SBS-LSPM25沥青混合料的高温抗车辙性能和水稳定性接近,均优于MAC-LSPM25沥青混合料,然而,MAC-LSPM25与胶粉-LSPM25的动态模量整体均要高于SBS-LSPM25;在延长荷载作用时间或升温过程中,相同级配下,SBS胶结料变软或粘性降低的节点出现较早。另外,相较于SBS-LSPM25及MAC-LSPM25沥青混合料,干法胶粉-LSPM25表现出优异的节能减排效果,以1 km高速公路计算为例,MAC-LSPM25碳排放量约为干法胶粉的...     

离析模式对沥青混合料密度和构造深度的影响

为研究离析对沥青路面质量均匀性的影响,确定沥青路面离析的合理表征指标,在室内分别设计无离析、细集料离析、轻度、中度和重度离析5种离析程度的沥青混合料;通过室内模拟,成型不同离析模式组合的马歇尔试件和板式车辙试件,并分别测定与分析马歇尔试件的密度、车辙板试件的密度和构造深度,研究离析对沥青路面的影响,确定质量控制指标。研究结果表明:各离析模式对沥青混合料的密度均有显著影响;密度指标对沥青路面施工变异性具有较高的敏感性,建议将其作为路面总体施工质量稳定性的检测指标;集料离析对混合料构造深度的影响呈现出良好的规律性,细集料离析无离析粗集料离析,其中,粗集料离析对路面质量不利影响最大,应予避免,建议通过检测路表构造深度的变异情况来判别沥青路面的集料离析情况,以此评价沥青混合料的摊铺均匀性。     

不同抗车辙剂对沥青混合料高温性能影响研究

为分析不同因素对掺加抗车辙剂的沥青混合料高温性能的影响及显著程度,试验选取3种成分各异的抗车辙剂,通过室内马歇尔试验、国产车辙试验及汉堡车辙试验,并采用正交试验方法,探讨抗车辙剂种类、掺量及混合料级配等因素对沥青混合料高温性能的影响规律及显著性水平。研究结果表明:不同因素对混合料高温性能的影响强弱差异明显,具体为:抗车辙剂种类抗车辙剂掺量级配类型,且试验方法影响不同因素的显著性水平;抗车辙剂PR对混合料高温性能的改善效果最佳,其次为抗车辙剂RA,抗车辙剂Duroflex的效果相对较差。随着抗车辙剂掺量的增加,混合料高温性能的改善程度逐渐减弱。其混合料高温性能影响各因素水平组合较好方案为"PR抗车辙剂+0.45%车辙剂掺量+AC-16型矿料级配"。研究成果为抗车辙剂的选择、合理掺量确定以及混合料高温性能的优化提供参考指导。