沥青路面离析处治材料及其处治效果

基于相反转法和复配乳化剂技术,制备了路用水性环氧树脂乳液的复配乳化剂,开发了与水性环氧树脂乳液有良好相容性的专用乳化沥青,并进行了沥青路面离析处治效果分析。结果表明:当乳化沥青、水性环氧树脂乳液、固化剂的配比为2∶2∶1时,制备的路面离析处治材料对中度离析AC-20材料试件表面进行一次涂刷处治效果最佳,处治后渗水系数从2 189mL·min~(-1)降低到89mL·min~(-1),冻融劈裂抗拉强度比提升了17%,动稳定度提升了30%以上,马歇尔稳定度提升20%左右。     

离析对沥青混合料路用性能的影响

针对目前离析对沥青混合料路用性能影响大多数是定性的研究,没有全面定量的研究现状。将沥青混合料离析分为偏细、无、轻度和重度等4种水平。室内模拟了不同程度离析混合料级配、沥青用量与空隙率等关键指标的变异性,分别测定了不同程度的离析条件下沥青混合料高温稳定性、水稳定性和抗疲劳性能,定量分析离析水平下沥青混合料路用性能衰减程度,研究离析对沥青混合料路用性能的影响。试验结果表明,高温稳定性在偏细、重度离析时明显降低;相对于均匀沥青混合料,混合料变细使得沥青混合料水稳定性和抗疲劳性能略有提高;轻度离析、重度离析的水稳定性分别降低34%、51%;同样抗疲劳性能也分别降低30%~50%,50%~70%。     

不同处治方式橡胶粉改性沥青的性能试验研究

采用硫化、脱硫、浅裂解预处理3种不同处治方式的橡胶粉改性沥青(分别简称为硫化橡胶沥青、脱硫橡胶沥青与预处理橡胶沥青)。为评价不同处治方式橡胶粉改性沥青的性能,选用1种基质沥青(70#)、3种橡胶粉掺量(分别占基质沥青质量的16%、18%、20%)配制了9种橡胶沥青。通过针入度、软化点、延度与离析试验研究了各橡胶沥青的高温性能、低温性能和储存稳定性,并通过荧光显微试验分析了其微观结构。结果表明:3种不同处治方式的橡胶粉均不同程度地提高了沥青的粘稠度与高温性能。硫化橡胶沥青的高温性能最优,但由于橡胶粉与沥青交联结构弱,储存稳定性不佳;脱硫橡胶沥青的高温性能介于硫化橡胶沥青与预处理橡胶沥青之间,低温性能不佳,但储存稳定性最好;预处理橡胶沥青的低温性能最优,高温性能不佳,储存稳定性优于硫化橡胶沥青。     

基于MMLS3试验的混合料离析对沥青路面长期高温性能的影响

利用小型加速加载设备（MMLS3）分别对吉珲高速沥青路面上面层（SMA-16）和中面层（AC-20）进行加速加载试验研究,在分析判断中、上面层沥青混合料沿横断方向的离析程度的基础上,通过室内加速加载20万次试验,研究不同施工空隙率离析及不同重复荷载作用次数对中、上面层长期高温车辙的影响规律。研究结果表明：施工空隙率离析对沥青路面长期高温性能影响显著;上面层和中面层对应重复加载次数下的车辙深度随离析程度的增加而增大,其中对中面层的影响更为显著;累积加载达到10万次后,路面结构材料内部出现了应力疲劳,重度离析试件的车辙发展出现突变,20万次时车辙变化率要高出无离析试件276%。     

水泥乳浆灌注技术处治沥青路面局部离析的应用研究

由于材料、结构、施工、环境及交通等因素的影响,沥青路面局部离析不可避免。通过对某高寒阴湿地区沥青路面局部离析调查分析,提出了采用水泥乳浆灌注技术对离析进行处治的新方案。本文研究了水泥乳浆材料的组成及性能指标、水泥乳浆配合比设计、水泥乳浆灌注技术施工机具、施工工艺,并对灌注技术处治后的路面钻芯取样及渗水试验,发现芯样完整,水泥水化产物与沥青混合料结合稳固;处治后的沥青路面抗渗水性能提高。应用效果表明水泥乳浆灌注技术是处治沥青路面局部离析的优选方案。     

雾封层材料养护性能研究

为评价雾封层技术的养护性能,在沥青混合料试件上涂抹不同用量雾封层材料后进行室内试验,并对涂抹前后混合料的抗渗性能、抗滑性能和高温性能进行对比研究。结果表明,当材料的涂刷量大于0.8 kg/m2,雾封层能够有效地阻挡水体侵入到试件内部;雾封层的使用会降低沥青混合料的摩擦系数和构造深度,且下降幅度随使用量的增加而增加;雾封层的使用并不能提高沥青混合料的高温性能;在工程应用中,雾封层的建议使用量为0.8 kg/m2。     

级配离析对沥青混合料抗水损坏能力的影响研究

分别利用级配检验和无核密度仪检测的方法,调查总结了AC-25和AC-13沥青混合料摊铺离析和压实离析的规律。依据该规律设计模拟级配离析和压实离析的混合料,进行了模拟动水压力试验以评价它们的抗水损坏能力。与设计级配AC-13C混合料相比较,模拟摊铺机端部离析和容许级配最粗离析的沥青混合料在动水冲刷3 h,即正负压交替作用1 350次后,25℃劈裂强度损失都超过了30%;当击实功不足时,容许级配最粗离析的沥青混合料在动水冲刷3h后25℃劈裂强度损失48.2%。即使不考虑压实不足,模拟级配粗离析和容许级配最粗离析的AC-13C混合料都显得抗水损坏能力不足。从保证沥青混合料抗水损坏能力的角度建议了沥青混合料生产和现场摊铺阶段的级配控制要求。     

沥青碎石抗离析性能评价体系

为了评价沥青碎石抗离析特性,研发了沥青混合料抗离析测试仪,提出沥青混合料抗离析性能测试方法,并提出以集料离析值作为沥青混合料抗离析性能的评价指标;采用浸水马歇尔试验、车辙试验和小梁弯曲试验等方法,研究了离析程度对沥青碎石技术特性的影响;综合平衡考虑各方面性能,提出了沥青碎石抗离析性能推荐评价指标。结果表明:集料离析值对沥青碎石技术特性影响显著;随着粗集料离析程度的增大,其空隙率和渗水性增大,水稳定性、低温抗裂性和强度降低,高温稳定性先增大后降低;随着细集料离析程度的增大,其空隙率和渗水性减小,水稳定性和低温抗裂性提高,高温稳定性和强度降低。     

级配对乳化沥青冷再生混合料高温稳定性的影响

为提高乳化沥青冷再生混合料的高温稳定性,采用垂直振动法成型圆柱体试件确定混合料最大干密度和最佳含水率,以此为依据成型标准车辙试件进行车辙试验,分析矿粉、机制砂和9.5~19 mm粗集料掺量对乳化沥青冷再生混合料高温性能的影响。结果表明,随矿粉掺量的增加,冷再生混合料动稳定度迅速增长,矿粉掺量大于3%时矿粉对乳化沥青冷再生混合料高温稳定性的影响不再显著,矿粉掺量为3%时动稳定度提高41%;随机制砂掺量的增加,冷再生混合料动稳定度呈抛物线变化,机制砂掺量为20%时达到峰值,动稳定度提高152%;随9.5~19 mm粗集料掺量的增加,冷再生混合料动稳定度呈抛物线变化,9.5~19mm粗集料掺量为10%~30%时动稳定度提高60%~97%。建议冷再生混合料中9.5~19 mm粗集料、机制砂、矿粉掺量分别取10%~30%、20%、3%。     

离析类型和程度对沥青混合料性能的影响

为了评价离析类型和程度对沥青混合料性能的影响,总结了沥青混凝土路面离析的类型及原因,通过室内模拟不同离析类型和离析程度的试件进行试验,研究其对沥青混合料性能的影响,考察了不同离析类型和程度对沥青混合料体积参数、路用性能、力学性能和压实性能的影响。试验结果表明:离析类型和程度对沥青混合料性能的影响有着较大差异;粗集料离析对沥青混合料性能的影响大于细集料离析的影响;粗集料离析对沥青混合料水稳定性影响较大,并可大幅度降低沥青混合料的力学强度和疲劳寿命。     

黏结层用环氧乳化沥青研发与性能研究

为了提高桥面铺装结构中黏结层的路用性能,采用水性环氧树脂作为改性剂、选取阳离子乳化剂A和一种有机酸酐固化剂,制备了水性环氧乳化沥青;通过剪切试验和拉拔试验分析了水性环氧树脂掺量对抗剪强度和拉拔强度的影响,同时将研发的水性环氧乳化沥青和SBS改性乳化沥青、SBR改性乳化沥青的性能进行对比。试验结果表明:当水性环氧树脂掺量为10%~20%时,对应的各项性能较优;与SBS改性乳化沥青、SBR改性乳化沥青相比,水性环氧乳化沥青呈现出更为优良的抗剪、抗拉和水稳定性能。     

基于旋转压实法的双层联铺路面油石比研究

为研究基于双层联铺工艺上、下沥青面层形成整体后的油石比确定方法,采用SGC法成型10 cm双层联铺沥青混合料试件,分析该试件的压力参数,通过试件的体积参数研究双层联铺沥青混合料试件的最佳油石比。结果表明,当SGC法竖向压力取550 kPa时,分形维数与原级配最接近;SGC法与马歇尔法相比,上、下面层最佳油石比分别降低了0.32%和0.25%,降幅分别为6.9%,6%,双层沥青路面油石比至少可降低6%;相比于传统摊铺工艺,采用双层联铺高温性能、低温性能与水稳定性能分别提升42%,18%,3%;通过室内试验与现场芯样,验证了双层联铺工艺的优越性。     

水性环氧树脂乳化沥青对开级配抗滑磨耗层性能影响

为提高现有粘结材料粘结性能进而改善开级配抗滑磨耗层的抗滑耐磨性,制备不同掺量的水性环氧树脂乳化沥青,通过基本性能试验与粘结性能试验,确定了水性环氧树脂最佳掺量;系统研究了不同粘结材料对开级配抗滑磨耗层(OGFC-5)抗滑性能与抗剥落性能的影响规律;结果表明:掺加水性环氧树脂能够效改善乳化沥青耐高低温性能与粘结性能,基于各项性能参数,确定水性环氧树脂最佳掺量为20%,经20000次荷载作用后,水性环氧树脂抗滑磨耗层的抗滑性能与抗剥落性能最好,摩擦系数降幅为28. 57%,构造深度降幅为33. 33%。质量剥落率最低为3. 25%。     

ARHM-13钢渣沥青混合料路用性能研究

为研究掺加钢渣ARHM-13沥青混合料的性能，采用体积法将粒径为9.5 mm～16 mm档钢渣等质量替代10 mm～15 mm档玄武岩集料，钢渣掺量设计为0%、30%、50%、70%及100%,依据马歇尔试验确定各组油石比，并通过高温车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验以及加速磨耗试验对不同钢渣掺量的ARHM-13沥青混合料的路用性能进行研究。结果表明：1)不同钢渣掺量的ARHM-13沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性以及抗滑性能均具有不同幅度的提升，其中动稳定度最高提升了19.79%,最大弯拉应变最高增加了6.30%;2)当钢渣掺量为30%时，相较于不掺加钢渣的沥青混合料，ARHM-13沥青混合料的冻融劈裂强度比提高了0.03%;当钢渣掺量分别为50%、70%和100%时，ARHM-13沥青混合料的冻融劈裂强度比分别降低了3.96%、6.25%和7.19%;3) 10万次荷载作用后摆值损失率最低为20.2%;4) ARHM-13沥青混合料的抗滑性能随钢渣掺量的增加呈先升后降趋势，且随着钢渣掺量的增加，衰减过程中回升现象出现的时间越延长，回升幅度越小；5)综合考...     

石灰水处治集料对沥青混合料水稳性影响试验分析

石灰水处治集料可以显著提高沥青混合料的抗剥落性能。该文通过对不同浓度石灰水处治的集料进行粘附性试验发现,浓度为20%的石灰水处治的集料与沥青的粘附性最好;同时,对浓度为20%石灰水处治的集料拌和得到的沥青混合料与添加消石灰得到的沥青混合料分别进行冻融劈裂试验和浸水马歇尔试验得出,用浓度为20%的石灰水悬浊液处治集料对提高沥青混合料的抗剥落性能效果最佳。     

不同试验条件下桥面沥青铺装层剪切疲劳试验研究

通过斜剪试验装置对道路4种常用层间粘层结合材料进行剪切强度试验,结果表明相对于乳化沥青、改性乳化沥青及基质沥青,SBS改性沥青具有更好的层间粘附性能,宜优先选用SBS改性沥青作为层间粘结材料;为进一步探究桥面沥青铺装层间剪切疲劳性能,分别对不同温度、不同加载频率及不同应力大小下的复合试件进行疲劳测试,结果表明AC-13C和水泥砼复合试件的疲劳寿命与温度、应力大小成反比,与加载频率成正比。     

微表处用水性环氧改性乳化沥青的性能研究

为进一步明确微表处用水性环氧改性乳化沥青材料的性能,优选2种水性环氧树脂对乳化沥青进行改性,制备水性环氧改性乳化沥青。对比分析了不同温度及水性环氧树脂掺量下水性环氧改性乳化沥青的固化时间与黏附性,研究了不同温度下水性环氧改性乳化沥青黏度随时间的变化规律。结果表明:2种水性环氧改性乳化沥青的固化时间差别不大,均具有一定的可操作时间;掺入水性环氧树脂能明显提高乳化沥青与集料的黏附性,水性环氧树脂掺量宜为5%;温度越高,水性环氧改性乳化沥青的黏度增长速度越快,可储存时间越短,故使用时温度应尽量控制在45℃以内。     

基于APA的三种沥青混合料水稳性试验研究

采用马歇尔设计方法设计了SMA-13、SAC-13和AC-13 3种沥青混合料;用马歇尔击实成型了4%、7%、10%和13%4种空隙率的3种混合料试件,并用APA进行了浸水车辙试验;利用浸水车辙试验的动稳定度和8 000次永久变形指标分析了3种混合料不同空隙率下的水稳定性,并建立了空隙率与8 000次永久变形之间的回归方程。     

喷涂型封水材料处治沥青路面局部离析的应用研究

采用喷涂型封水材料对沥青路面局部离析进行喷涂灌注处治,测试离析路面处治前后路面构造深度、摩擦系数、渗水系数及芯样的空隙率和稳定度,评价处治后对路面抗滑、防水性能、空隙率和强度的影响。研究结果表明:喷涂型封水材料能有效处治沥青路面局部离析。     

水性环氧树脂乳化沥青对开级配抗滑磨耗层性能的影响

为了提高现有黏结材料的黏结性能,进而改善开级配抗滑磨耗层的抗滑耐磨性,制备不同掺量的水性环氧树脂乳化沥青,通过基本性能试验与黏结性能试验,确定水性环氧树脂的最佳掺量;借助荷载磨耗试验,研究了不同黏结材料对开级配抗滑磨耗层(OGFC-5)抗滑性能与抗剥落性能的影响。结果表明:添加水性环氧树脂可有效地改善乳化沥青的高低温性能与黏结性能,最佳掺量为20%;经20000次荷载作用后,水性环氧树脂抗滑磨耗层的抗滑性能与抗剥落性能最好,摩擦系数降幅为28.57%,构造深度降幅为33.33%,质量剥落率最低为3.25%。