沥青搅拌站碱性回收废粉在沥青混合料中的应用研究

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,研究碱性废粉部分代替矿粉的可行性以及可掺入的最大量。按废粉占矿粉的比例为0%、30%、50%和70%,分别制备不同废粉掺量的沥青混合料,进行车辙试验、浸水稳定度试验、飞散试验、冻融劈裂试验,以检验废粉掺量变化对沥青混合料车辙以及水稳定的影响。试验结果表明:随着碱性废粉掺入量的增加,沥青混合料的动稳定度、浸水残留稳定度减小,飞散损失增加,冻融劈裂抗拉强度比减小。当废粉掺量为50%时,沥青混合料的动稳定度略超过《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)要求,浸水残留稳定度、冻融劈裂残留稳定度均不满足规范要求。当废粉掺量为30%时,沥青混合料的动稳定度、浸水残留稳定度、冻融残留强度比满足规范要求,得到所研究碱性废粉在沥青混合料中的最大掺入量为30%。     

GAC-20型温拌沥青混合料水稳定性及高温性能研究

采用普通沥青和SBS改性沥青分别制备温拌与热拌GAC-20沥青混合料,通过标准马歇尔试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、肯塔堡浸水飞散试验、车辙试验、GTM旋转剪切试验和单轴贯入试验,评价了混合料的水稳定性和高温稳定性。结果表明,温拌剂对普通沥青混合料的改善作用更大,较大幅度地提高了混合料高温抗车辙性能,水稳定性与热拌沥青混合料差别不大;温拌剂对改性沥青混合料影响不大,水稳定性及高温性能与热拌沥青混合料相近。     

橡胶沥青透水路面沥青膜厚度研究

为了研究橡胶沥青透水路面适宜的沥青膜厚度,选择特征因素模型法计算矿料比表面积。针对不同级配选择7种沥青膜厚度25~37μm(间隔2μm),根据每种油膜厚度及集料吸油率反算各混合料的油石比。通过反算得出不同级配不同油膜厚度的油石比制备马歇尔试件,对马氏试件进行稳定度试验、肯塔堡飞散试验及谢伦堡析漏试验。试验结果表明:沥青膜厚度在29~33μm之间时,橡胶沥青混合料具有良好的孔隙率与较好的强度性能,且混合料析漏与飞散损失均满足规范要求,建议在对橡胶沥青透水路面进行设计时,可以根据集料比表面积及吸油率初步设定沥青膜厚度为30μm。     

大空隙沥青混合料的耐久性研究

通过设计3种不同级配的大空隙沥青混合料,对其进行不同程度的老化处理,然后再进行肯塔堡飞散试验、浸水肯塔堡飞散试验和冻融循环劈裂试验,采用飞散损失、浸水飞散损失和冻融劈裂强度比等指标表征大空隙沥青混合料的耐久性,研究级配、浸水和老化对大空隙沥青混合料的耐久性的影响.结果表明:级配、水和老化都会对大空隙沥青混合料的耐久性产生影响,增大9.5 mm的通过率可提高大空隙沥青混合料的耐久性,老化和浸水却会降低其耐久性.     

改进肯塔堡飞散试验沥青混合料松散性能研究

针对克拉玛依90#、东海90#、中海90#共3种基质沥青分别采取SMA-13、OGFC-13、AC-13级配的沥青混合料进行肯塔堡飞散试验。试验结果显示:传统的肯塔堡飞散试验不能明确区分不同沥青混合料的飞散损失的差异。针对3种不同的沥青以OGFC-13级配为代表,对肯塔堡飞散试验条件进行改进,并以改进后的肯塔堡飞散试验对3种沥青混合料进行试验。结果表明:常温20℃浸水、增加10个钢球、转数300转作为该文最终评价不同沥青混合料飞散损失的试验条件。在此试验条件下,相同级配的沥青混合料抗松散性能排列为:克拉玛依90#东海90#中海90#;相同沥青混合料的抗松散性能排列为:AC-13SMA-13OGFC-13。     

橡胶颗粒沥青混合料耐久性改善效果试验研究

为了改善橡胶颗粒沥青混合料的耐久性,在橡胶颗粒沥青混合料中加入不同掺量的高黏改性剂TPS。进行水煮法、水浸法、浸水马歇尔、冻融劈裂和浸水飞散试验。通过和基质沥青、SBS改性沥青作对比分析,发现TPS改性剂加入后,沥青与矿料及橡胶颗粒的剥落率较基质沥青有了大幅度的减小,说明黏附性有了较大提高。浸水马歇尔稳定度、冻融劈裂强度的提高,飞散损失率的下降说明水稳定性能也得到了提高。最终表明橡胶颗粒沥青混合料的耐久性得到了显著的改善,并且提出橡胶颗粒沥青混合料TPS最佳掺入量为12%,沥青混合料拌合温度为185℃。     

蓄盐类抗凝冰材料对沥青混合料路用性能影响研究

为评价蓄盐类抗凝冰沥青混合料的路用性能,优选蓄盐材料,利用等体积置换矿粉的方法设计沥青混合料配合比,通过车辙试验、冻融劈裂试验、饱和浸水马歇尔试验、低温弯曲试验和抗剥落试验分析了蓄盐抗凝冰材料类型、掺量及相关试验参数等对沥青混合料性能的影响。结果表明,蓄盐抗凝冰材料劣化了沥青混合料的各项性能,且随着其掺量的增加影响程度愈显著,尤其是对于水稳定性能和低温抗裂性能;利用改进的肯塔堡飞散试验能评价蓄盐材料对沥青混合料抗剥落效果的影响,饱和水作用时间、环境温度等因素均会加速沥青混合料的质量损失;盐化物有效成分是否被均匀裹覆对路用性能起主导作用,蓄盐IceBane沥青混合料的性能均优于Mafilon;蓄盐抗凝冰沥青混合料的各项性能指标均满足规范要求。     

小粒径大空隙排水沥青混合料性能试验

为实现超薄排水沥青路面的设计与应用,采用渗透性试验、摆式摩擦系数试验、动态摩擦系数试验、声波吸收系数试验、肯塔堡飞散试验、车辙试验、低温弯曲试验和冻融劈裂试验,对最大公称粒径4.75 mm和13.2 mm的2种开级配型式与2种不同沥青混合料类型组合而成的4种大空隙排水沥青混合料的综合性能进行试验评价。试验结果显示,最大公称粒径4.75 mm级配形式的开级配沥青混合料的透水性能、摩擦性能及抗松散能力比最大公称粒径13 mm级配的沥青混合料略优,具有很好的排水降噪功能。环氧沥青混合料的使用,有利于提高小粒径大空隙排水沥青混合料的整体路用性能。     

建筑材料对高速公路沥青路面耐久性影响的试验研究

通过添加改性剂TPS对SBS沥青进行改性,研究了高速公路沥青路面的耐久性,浸水马歇尔试验表明,改性沥青浸水残留稳定度要比基质沥青的高,具有较好水稳定性能。175℃拌和温度下,SBS沥青与TPS改性沥青浸水残留稳定度相差较小;190℃拌和温度下,TPS改性沥青混合料的抗水损害性能提高显著。冻融劈裂试验试验表明,TPS改性沥青冻融劈裂强度均高于基质沥青,190℃拌和温度下,TPS沥青试件抗水损害性能提升明显,黏结性良好;浸水飞散试验表明,TPS改性沥青浸水飞散试验和标准飞散试验损失率比较接近。根据试验,TPS掺量选择12.5%,拌和温度选择190℃较为合适。工程实际表明,改性SBS沥青试验路与普通路段的弯沉回复率分别为68.2%和84.0%,说明改性SBS沥青比普通路面具有更强的抵抗变形的能力,冻融稳定性更好。     

排水沥青混合料的水稳定性能研究

本文以PAC-16沥青混合料为研究对象,分析了PAC-16沥青混合料的配合比设计过程,并通过浸水飞散试验以及冻融劈裂试验对其性能进行研究。结果表明,在对排水沥青混合料的水稳定性能进行评价时,建议选取冻融劈裂试验;排水沥青路面可通过自身较好的孔隙结构使降雨得到渗透以排出,以避免路面出现地表径流,降低行车打滑的可能性,使雨天路面仍具有较好的抗滑性能,提高出行安全性。     

利用冻融飞散试验进行沥青混合料抗冻性能评价

通过冻融循环过程沥青混合料水中质量变化及冻融前后混合料飞散质量损失进行沥青混合料的抗冻性能研究,并从机理上对循环冻融过程中沥青混合料质量变化及强度降低进行了分析。试验结果表明,冻融前后混合料水中质量变化确定的最佳沥青含量为6.0%~6.5%,冻融前后混合料质量飞散损失确定的最佳抗冻沥青含量为6.5%,结合上述两结果,提出寒区沥青混合料最佳油石比为6.3%,这一结果和青藏公路使用的现场最佳油石比比较接近。     

不同类型增塑剂对沥青混合料性能的影响

为改善沥青混合料的性能,借鉴增塑剂在现代塑料中可增加其塑性的特点,选用4种不同类型的增塑剂,通过车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和肯塔堡飞散试验研究其对沥青混合料路用性能的影响。试验结果表明,增塑剂的掺入能改善沥青混合料的路用性能,经对比分析,马来酸二辛酯(DOM)对混合料的高温稳定性能降低较小,低温抗裂性能和黏结性能提升较大,水稳定性能和抗老化性能也有所改善。为兼顾增塑剂沥青混合料的高低温性能,随后进行了双掺试验,结果表明,添加抗车辙剂能显著提升沥青混合料的高温稳定性能,并能维持其良好的低温性能。因此推荐增塑剂为DOM,掺量值为3%。     

PAE和硅藻土复合改性沥青混合料水稳定性研究

聚丙烯酸酯(Polyacrylate,简称PAE)为一种热塑性胶乳高分子聚合物,该类高分子聚合物具有较大粘附性且易形成防水薄膜,多用于混凝土以增强耐水腐蚀性;而硅藻土作为无机改性材料,用于改性沥青混合料则有助于提高沥青混合料高温等路用性能,但对增强沥青混合料抵抗水损坏作用不明显。针对二者复合改性后沥青混合料抗水损坏效果,该文采用马歇尔稳定度试验、冻融劈裂试验和肯塔堡浸水飞散试验分别对基质沥青混合料、硅藻土改性沥青混合料和复合改性沥青混合料水稳定性以及不同PAE掺量的复合改性效果进行研究。结果表明:PAE可以显著改善沥青混合料水稳定性,且随着PAE掺量的增加沥青混合料残留稳定度和冻融劈裂强度比增加,质量损失率减小。     

排水沥青混合料高粘沥青类型的对比和评价研究

高粘沥青是排水沥青混合料的核心材料。文中采用星型和线型SBS改性沥青制备高粘沥青,在此基础上,室内成型OGFC-13排水沥青混合料,并对沥青混合料的路用性能进行研究。通过往复车辙轮碾压试验、低温弯曲梁试验、冻融劈裂试验和浸水飞散试验进行对比。结果表明,采用星型SBS制备的排水沥青混合料各项路用性能均优于线型SBS排水沥青混合料。     

AC-20混合料最佳沥青膜厚度研究

以AC-20混合料为研究对象,研究了不同沥青膜厚度对AC-20混合料物理力学特性的影响,以高温、低温性能、水稳定性和疲劳性能最优为原则,推荐AC-20混合料最佳沥青膜厚度建议值。结果表明:随着沥青膜厚度的增加,混合料的动稳定度、抗剪强度、低温弯拉应变和疲劳寿命均表现为先增加后降低趋势,而弯拉强度、残留稳定度和残留强度比呈现逐渐增大趋势,且增加趋势逐渐变缓;推荐沥青膜最佳厚度为4. 4μm～4. 7μm,以高温性能为主时,选择下限4. 4μm,以低温性能、水稳定性及疲劳性能为主时,选择上限4. 7μm。     

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.     

OGFC沥青混合料水稳定性及高温稳定性能试验研究

为了研究多空隙沥青混合料的水稳定性、高温稳定性能及其影响因素,采用两种沥青,通过标准马歇尔试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、高温车辙试验,分别分析OGFC-13及OGFC-16的水稳定性及高温稳定性能.结果表明:OGFC沥青混合料有良好的集料嵌挤作用,最大公称粒径较大的沥青混合料内部结构更加稳定.而合理的集料级配、沥青种类及空隙率是OGFC沥青混合料具有良好的高温稳定性及水稳定性的关键因素.     

盐化物对防冰沥青混合料的影响分析

针对盐化物对防冰沥青混合料的性能影响进行研究.通过马歇尔试验、飞散试验以及贝雷法评价等确定临界盐化物用量；通过车辙试验与冻融劈裂试验等评价盐化物混合料的基本性能；通过多个浸水时段下的劈裂试验与冻结试验分析混合料的耐久性.结果表明:盐化物防冰沥青混合料无法持续保持短时段的防冻性能.     

大粒径透水性沥青混合料配合比设计研究

本文以沥青混合料设计孔隙率和粒子干涉理论为设计依据,采用多级嵌挤的级配设计方法,提出了具有骨架嵌挤结构得大粒径透水性沥青混合料级配参考范围;建立以沥青膜厚度、设计孔隙率、析漏试验与飞散试验为控制指标、并通过透水性试验和水稳定性试验进行性能验证的大粒径透水性沥青混合料设计方法。     

硅胶复合改性沥青及其混合料性能研究

在掺量13%硅藻土改性沥青中加入废橡胶粉制备复合改性沥青,通过沥青胶浆性能试验及沥青混合料马歇尔试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和车辙试验研究复合改性后沥青常规性能及混合料的路用性能,试验结果表明:随着废橡胶粉掺量的增加,复合改性沥青高温稳定性接近硅藻土改性沥青,黏度和抗剪能力不断增加,复合改性沥青和矿料之间结合的紧密程度增大,沥青混合料稳定性、耐久性能提高,沥青性能与废橡胶粉的掺量不成正比,掺量17%时硅藻土、废橡胶粉和沥青相互结合的稳定性较好,沥青及沥青混合料高温稳定性、耐久性综合最优。