水泥乳化沥青混凝土路用性能研究

为研究水泥乳化沥青混凝土的路用性能。本文对不同水泥掺量的乳化沥青混凝土高温性能、低温性能、水稳性能和抗渗性能进行了试验研究。结果表明:将1%~4%的水泥添加到乳化沥青混凝土中后,其高温稳定性、水稳定性和抗渗性能都得到了较大的提升,而低温性能变化不大;水泥水化产物对乳化沥青混凝土内部微小空隙的填充作用及水泥水化产物和乳化沥青胶浆相互穿插对胶结料与集料界面粘结的改善作用是其上述性能得到改善的主要原因。     

水泥乳化沥青胶浆及混合料性能研究

为了研究水泥乳化沥青胶浆及混合料的性能,研究首先对水泥与乳化沥青的微观反应机理展开研究,其次对不同水泥用量与乳化沥青用量的水泥乳化沥青胶浆的粘度性能进行试验,最终对水泥乳化沥青混合料的路用性能进行验证。试验表明,水泥加入乳化沥青,在破乳之后水泥及水化物与沥青膜形成了网状的结构体系,克服了单纯乳化沥青破乳后的分散。水泥乳化沥青胶浆的粘度较强,混合料的强度性能和路用性能随着乳化沥青用量增大而降低,随着水泥用量增大而提高。     

纤维对水泥-乳化沥青混合料性能的影响研究

水泥-乳化沥青混合料是以水泥-乳化沥青胶浆为胶结料和集料经强制冷拌形成的沥青混合料,制备和施工过程中无需加热,具有节能减排、施工方便等优势,符合公路行业对于碳排放和环保相关要求,但其综合路用性能逊色于同等条件下热拌沥青混合料。欲提高水泥-乳化沥青混合料的综合性能,在混合料中加入不同种类的纤维,并通过抗压强度试验、车辙试验、浸水马歇尔试验、低温弯曲试验、四点弯曲疲劳试验等试验进一步验证纤维对性能的增强效果。试验结果表明：纤维掺量和养生时间是影响其综合性能的关键因素,添加纤维后水泥-乳化沥青混合料的力学性能、高温性能、抗水损害性能、低温拉伸性能和疲劳耐久性均有一定程度地提高,这是由于纤维对水泥-乳化沥青胶浆的桥接和咬合作用;不同纤维种类对混合料综合性能的影响效果不同,在相同条件下聚酯纤维和水镁石纤维对水泥-乳化沥青混合料的抗压强度增强效果基本一致,但前者的动稳定度较前者大2 495次/mm,而弯曲劲度模量小约140 MPa,即聚酯纤维对高温性能的贡献较大,而在低温性能方面的作用明显偏弱于水镁石纤维;从疲劳寿命次数看,水镁石纤维对混合料疲劳耐久性的贡献稍好于聚酯纤维,相对于水泥-乳化沥青混合...     

乳化沥青胶浆对RAP裹覆程度的量化评价

针对乳化沥青与再生集料RAP黏附性不足而导致沥青与集料界面黏附性能薄弱，引发沥青路面耐久性差、服役年限短等问题，以不同掺量水泥作为外掺剂，制备乳化沥青胶浆，利用布氏黏度计测试其黏度，动态剪切流变仪（DSR）测试胶浆复数模量G^*和相位角δ，Zeta电位仪测定胶浆电位变化特性，确定了水泥和乳化沥青合理掺量；通过改进水煮法、光电比色法以及FTIR-ATR，GPC等微观分析手段研究了乳化沥青胶浆对RAP的裹覆特性，构筑了乳化沥青胶浆对RAP的"接触-裹覆-破乳-胶结"四阶段裹覆模型，并提出裹覆评价指标RCD，从而量化分析了乳化沥青胶浆对RAP的裹覆程度。研究结果表明：固定乳化沥青含量，随着水泥掺量增加，乳化沥青胶浆黏度增大直至凝固；最佳水泥与沥青质量比（30：48）能够提高乳化沥青胶浆黏度，增加复数模量G^*并延缓相位角δ增长速度，提高胶浆抵御高温变形能力；水泥加入不利于保持乳化沥青胶浆体系稳定性；改进水煮法和光电比色法都能有效评价乳化沥青胶浆对RAP的裹覆性能，其中，纯乳化沥青对RAP裹覆程度最低，合适的水泥掺量利于增强乳化沥青胶浆对RAP裹覆程度，当水泥与沥青质量比为30：48时达最佳；GPC测试结果和改进水煮法及光电比色法的结果具有一致性，且RCD能够从微观角度定量地评价乳化沥青胶浆对RAP裹覆程度。     

水性环氧树脂改性乳化沥青在雾封层养护中的应用

雾封层预养护选用的材料主要是普通乳化沥青、SBS改性乳化沥青等,本研究采用水性环氧树脂乳液作为改性剂对乳化沥青进行改性,该改性乳化沥青在广西壮族自治区平纬公路进行了雾封层施工应用,经检测该路面防水抗渗功能明显提高,松散细集料得到有效固结,检测结果表明水性环氧树脂改性乳化沥青作为雾封层材料有良好的路用性能。     

乳化沥青-柔性纤维改性水稳碎石弯曲韧性试验研究

本文选用乳化沥青和柔性纤维(聚丙烯纤维)两种材料对水泥稳定碎石进行改性研究。通过三分点加载试验,得到了普通水泥稳定碎石(CSM)、3%乳化沥青掺量的水泥稳定碎石(CASM)和柔性纤维的乳化沥青水泥稳定碎石(PCASM)的荷载-挠度曲线,并分别按照美国材料与试验协会ASTM C1018-97标准方法、日本混凝土协会(JCI)标准方法和国内研究者提出的剩余弯曲强度法对三种类型稳定碎石进行韧性评价。结果表明,水泥稳定碎石中掺入乳化沥青,会显著降低混合料的韧性指数及剩余弯曲强度;聚丙烯纤维能够有效提高乳化沥青水泥稳定碎石的弯曲韧性及剩余弯曲强度,且添加聚丙烯纤维后,混合料的弯曲韧性指数和剩余弯曲强度明显高于普通水泥稳定碎石,改善了乳化沥青水泥稳定碎石的弯拉性能。     

“白改黑”路面层间抗剪切性能影响因素试验研究

为了研究"白改黑"复合路面层间抗剪切性能,通过室内试验,对复合试件进行直接剪切试验。采用剪切强度作为层间剪切性能的评价指标,对层间抗剪切性能随下面层粗糙度、粘层油用量、粘层油种类、环氧用量、温度和浸水条件变化规律进行分析。研究结果表明:恢复水泥路面的粗糙度可以有效提高层间抗剪强度;合理的粘层油用量有利于提高"白改黑"层间抗剪切强度,当超过最佳用量后,复合试件层间的抗剪切强度逐渐减小;粘层油性能由好到次为:环氧改性乳化沥青A环氧改性乳化沥青BSBS改性乳化沥青SBR改性乳化沥青普通乳化沥青A普通乳化沥青B;相比而言,较低环氧用量表现出较优的剪切强度和变形能力,最优环氧用量为8%;复合层间抗剪切强度随温度的升高而减弱;添加环氧后,"白加黑"层间抗剪切性能的水稳定性显著提高。     

水泥乳化沥青稳定碎石路用性能评价

针对当前水泥稳定碎石基层强度刚度较大带来的反射裂缝问题,提出了一种刚柔并济的新型基层材料 水泥乳化沥青复合胶浆稳定碎石,并在分析其微观结构及其性能特点的基础上,参照水泥稳定碎石路用性能指标进行了相应室内试验,通过对试验结果的分析,与同条件下水泥稳定碎石相比,水泥乳化沥青稳定碎石的刚性较低,抗干缩性能更好,能较好地延缓基层开裂.     

水泥乳化沥青在稳定碎石基层工程中的应用

提出用水泥乳化沥青复合胶浆来稳定碎石作为一种抗收缩能力较强的新型基层材料.进行了干缩试验和温缩试验,并利用室内试验结果计算了水泥稳定碎石和水泥乳化沥青稳定碎石两种混合料作为基层应用时的干缩应力和温缩应力.通过分析比较,水泥乳化沥青稳定碎石的干缩应力和温缩应力更小,表明其抗收缩性能更好,能较好地延缓基层开裂.     

稀浆封层用水性环氧-乳化沥青的制备及配合比设计

采用水性环氧树脂与乳化沥青共混的方法,制备出稀浆封层用水性环氧-乳化沥青。通过砂浆块抗折试验、荧光显微镜分析,对水性环氧-乳化沥青的粘结强度与微观结构进行研究,并得出最佳掺配比例;通过《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中稀浆封层的各项试验方法,确定了稀浆封层用水性环氧-乳化沥青混合料的配合比。结果表明：一定量水性环氧的加入能够提高乳化沥青的粘结强度,二者最佳掺配比例为32：68;最佳掺配比例下的水性环氧-乳化沥青适用于稀浆封层技术,优化出的配合比能够满足稀浆封层技术的各项指标要求。     

改性乳化沥青防水砂浆配置与性能的试验研究

该文以自制的乳化沥青氯丁胶乳混合乳液改性防水砂浆,通过试验研究了其对水泥砂浆力学性能、抗渗性能和工作性能的影响。试验结果表明:在一定水灰比(4%~8%)下,乳化沥青氯丁胶乳混合乳液可以有效提高防水砂浆的抗折性能及抗渗性能。同时研究发现,随着聚灰比的增加,改性防水砂浆脆性变化较为明显,抗渗性能也明显提高。     

水泥乳化沥青稳定碎石路用性能评价

针对当前水泥稳定碎石基层强度刚度较大带来的反射裂缝问题,提出了一种刚柔并济的新型基层材料：水泥乳化沥青复合胶浆稳定碎石,并在分析其微观结构及其性能特点的基础上,参照水泥稳定碎石路用性能指标进行了相应室内试验,通过对试验结果的分析,与同条件下水泥稳定碎石相比,水泥乳化沥青稳定碎石的刚性较低,抗干缩性能更好,能较好地延缓基层开裂。     

水泥乳化沥青稳定基层抗裂性能研究

针对当前水泥稳定碎石基层强度、刚度较大带来的反射裂缝问题,提出了一种刚柔并济的新型基层材料:水泥乳化沥青复合胶浆稳定碎石,在分析其微观结构及其性能特点的基础上,对表征水泥乳化沥青稳定碎石抗裂能力的刚度和干缩性能进行了室内试验,并计算了两种混合料作为基层时产生的干缩应力.通过对试验和计算结果的分析,与相同条件下水泥稳定碎石相比,水泥乳化沥青稳定碎石的刚性较低、干缩应力小、抗干缩开裂能力强,能较好地延缓基层开裂.     

沥青胶浆高温粘弹性能评价方法比较

利用动态时间扫描试验、频率扫描试验、稳态流动试验以及静态蠕变恢复试验对4种不同矿物填料(矿粉、消石灰、水泥、粉煤灰)沥青胶浆的高温性能评价方法进行比较,同时对矿物填料对沥青高温性能的影响进行了评价。研究表明:沥青胶浆的高温性能优劣依次为消石灰沥青胶浆、粉煤灰沥青胶浆、水泥沥青胶浆、矿粉沥青胶浆、基质沥青;采用车辙因子、动粘度和复合模量主曲线3种评价方法得到的试验结果基本上是一致,零剪切粘度和静态蠕变试验结果一致,静态蠕变恢复方法能区分延迟弹性变形、粘性和弹性,且操作简单,是一种有效评价沥青胶浆高温性能的方法。     

水泥对乳化沥青冷再生材料性能影响的宏微观分析

为了研究水泥对乳化沥青冷再生材料性能的作用机理和确定水泥掺量的最佳范围,本研究对不同水泥掺量(0%~5%)的乳化沥青冷再生材料进行了微观形貌观测和化学成分分析,并对乳化沥青混合料性能进行宏观力学测试。通过扫描电镜测试和电子能谱分析表明:(1)扫描电镜观测到的纤维状晶体确实为水泥与混合料中的水相发生水化反应生成的水化产物,这些水泥水化产物和沥青形成的胶浆复合物在空间中呈立体网格结构;(2)水泥掺量为1%~2%时,水泥水化后的产物没有形成棱角分明的纤维晶体,呈圆柱状,纤维较短(10μm),大多分布在5μm左右,当水泥掺量大于3%时,水化后的晶体分布致密,呈针状,纤维较长(部分水泥水化产物晶体长度 20μm);(3)这些水泥水化产物对乳化沥青冷再生混合料具有"加筋"作用,能够提高乳化沥青冷再生混合料的早期强度。通过高温车辙试验、小梁低温弯曲试验及抗水损害试验研究发现:(1)乳化沥青冷再生混合料的高温稳定性和水稳定性随着水泥掺量的增加而提高;(2)低温性能随着水泥掺量的增加呈现先升高后降低的变化特性,当水泥掺量在1%~2%范围内,乳化沥青厂拌冷再生混合料性能最佳。     

基于动态粘弹力学的沥青胶浆高温性能试验研究

通过对粉煤灰、矿粉、消石灰、水泥4种矿物填料组成的沥青胶浆进行动态频率扫描试验和稳态流动试验,对4种不同矿物填料、不同粉胶比对沥青高温性能的影响进行了评价。研究表明:沥青胶浆的线粘弹范围小于沥青的线粘弹性范围;掺加4种矿物填料的沥青胶浆在代表胶浆的低温状态的高频区域内复合模量的增长趋向一致,在代表胶浆的高温状态的低频区域复合模量的差别变大;相同粉胶比下消石灰对沥青的高温性能提高最显著,其他依次为粉煤灰、水泥、矿粉,但后三者对沥青的影响差别不大;粉胶比的增加与复合模量、粘度的增加并不成正比例。     

灌注式水泥-沥青混合料设计与路用性能

灌注式水泥-沥青混合料是一种在开级配的沥青混合料中填充水泥胶浆而形成的，兼具沥青路面和水泥混凝土路面特点的复合材料。采用体积法设计高空隙率的基体沥青混合料并通过马歇尔试验确定其最佳沥青用量；通过不同水灰比和不同灌浆量的水泥浆灌注的水泥-沥青混合料的马歇尔稳定度和低温劈裂强度，确定水泥浆的合理水灰比和单位面积合理的灌浆量。利用车辙试验动稳定度评价水泥-沥青混合料的高温稳定性，用残留稳定度和冻融劈裂强度比评价水泥-沥青混合料的水稳定性。结果表明所选择的水泥-沥青混合料具有优良的高温稳定性和良好的水稳定性，在普通水泥浆中掺加一定量的粉煤灰，水泥-粉煤灰一沥青混合料同样具有较好的路用性能。     

水泥沥青复合式混凝土配比设计与性能研究

对高性能水泥砂浆灌入多孔沥青混凝土复合式路面材料进行了相应的混合料配比设计与性能研究。对沥青混合料和水泥胶浆的各项性能进行试验研究,评估了水泥沥青复合式混凝土的性能。试验结果表明:水泥沥青复合式混凝土为半刚性混凝土,即具有水泥混凝土的刚性也具有沥青混凝土的柔性,以及良好的抗油侵蚀性能和抗火性能。是隧道、十字路口、加油站和停车场等特殊路段铺筑时优选的路面形式。     

集料粉尘对环氧沥青混合料强度及疲劳性能影响研究

为评价集料所含粉尘对环氧沥青混合料强度及疲劳性能的影响,选取辉绿岩、玄武岩、花岗岩3种集料所含粉尘,与两种矿粉对比,测试矿粉和粉尘的粒度及微观形貌;试验评价不同填料对环氧沥青胶浆拉伸强度的影响,以及填料对环氧沥青混合料强度及疲劳性能的影响;并利用SEM观察刻蚀前后环氧沥青胶浆断面的微观形貌,分析其影响机理。不同填料试验结果表明,3种粉尘粒径较小、颗粒形状不规则;填料岩性对环氧沥青胶浆拉伸强度影响不显著;粉料胶浆比矿粉胶浆拉伸强度平均提高20%;较细粉料比矿粉填料的环氧沥青混合料马歇尔稳定度平均提高约70%;更小粒径的粉料能增强环氧沥青胶浆拉伸强度,并显著提高环氧沥青混合料强度和疲劳性能。     

水性环氧乳化沥青混凝土路面冷补材料制备及性能研究

通过自制水性环氧乳液对阳离子乳化沥青进行改性,制备水性环氧乳化沥青及其混合料,开发了一种适用于路面养护的新型修补材料。对不同水性环氧乳液掺量下的水性环氧乳化沥青进行荧光、抗剪、黏附性分析,及其沥青混合料养生条件、马歇尔稳定度、抗劈裂强度、水稳定性测试。结果表明:水性环氧乳液掺量10%~20%时,沥青充分包裹在环氧网络结构中,抗剪强度迅速增大,黏附性较好,掺量小于10%对抗剪强度贡献不大;混合料养生条件在60℃时,随着掺量的增大,马歇尔稳定度、劈裂强度、水稳性随着增大,水性环氧乳液掺量20%时,马歇尔稳定度、抗劈裂强度、MS分别为5.81kN、0.81 MPa、93.1%,均满足规范要求。