高模量沥青性能及其界定标准研究

为确定高模量沥青界定标准,选用3种高模量改性剂对基质沥青改性,通过常规性能试验和流变性能试验,分别对所制备高模量改性沥青的软化点、针入度、延度、黏度、复数剪切模量、车辙因子以及PG分级指标进行测试;采用单轴压缩试验和车辙试验,对相应沥青混凝土的动态模量及动稳定度进行测试.在此基础上,对各项指标规律性、区分度、一致性进行分析,并通过对高模量改性沥青的各项性能指标与高模量沥青混凝土动态模量的关联性分析,建立以复数剪切模量为关键性指标、针入度指标体系为辅助性指标的高模量沥青界定标准.建议高模量沥青的复数剪切模量G*(60℃,10 Hz,0.1％)≥66.43kPa、G*(60℃,10 Hz,12％)≥12.8kPa、软化点≥61.6℃.     

分形几何理论在沥青混合料研究中的应用

首先介绍了分形几何理论,根据分形几何理论建立了沥青混合料级配集料分布与分维数D的关系,给出了集料级配分维值的计算方法.分析了分维值对级配压实特性的影响,并且介绍了采用分维值定量预测评价沥青混合料的抗车辙性能和均匀性的方法.大量研究表明,采用分形几何理论研究沥青混合料微细观结构与路用性能的关系是一种合理且有效的方法.     

抗滑表层沥青混合料中细集料的选择

通过系统的对比试验,研究了细集料类型对于沥青混凝土路面抗滑表层的抗滑性能以及沥青混合料的稳定性和耐久性的影响。作者建议选择棱角性好的碱性石屑作为路面表层混合料填隙细料,对于提高沥青混凝土的抗滑能力及其他路用性能具有重要的意义;当考虑到改善沥青混合料的施工和易性,或是由于料源限制必须使用天然砂时,应控制天然砂的含量,使其最好少于破碎石屑含量。     

沥青老化性能评价方法

为了分析旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)评价沥青结合料整体老化性能的合理性,以及长期老化与短期老化试验结果之间的关系,采用组分试验、常规指标以及Superpave指标对沥青经短期老化试验(RTFOT)和长期老化试验(PAV)的样品进行了试验研究。结果表明长期老化后沥青样品的组分变化规律与短期老化不一致,物理指标增减幅度不同,但如按指标评价沥青的抗老化特性,两种不同老化方式的沥青优劣排序基本一致,这说明虽然短期老化不能全面反映沥青的抗老化特性,但在目前情况下作为沥青的优选方法是可行的。     

水泥与消石灰对沥青胶浆性能的影响

水泥和消石灰被越来越多地应用在沥青混凝土工程中,但其对胶浆高低温性能的影响尚待研究,本文采用通过当量替换矿粉,对不同水泥和消石灰掺量的沥青胶浆的高低温性能进行了试验研究。研究表明,水泥等量替换后,胶浆的高低温性能均有改善,而消石灰当量替换,胶浆的高温性能有明显改善,但低温性能却也有明显的劣化。综合分析胶浆的高低温性能和可施工性能,水泥的掺量不宜超过40%,而消石灰的掺量不宜超过20%。     

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。     

纤维材料对SMA性能的影响

研究了SMA的性能 ,并与普通沥青砼作比较 ,分析了性能差别的原因 ,同时研究了不同纤维对SMA性能的影响 ,对不同纤维的应用提出了建议     

改性沥青混合料拌和与压实温度确定方法

为了研究改性沥青混合料拌和与压实温度确定方法,对几组改性沥青混合料的旋转压实试验及体积参数进行了分析,根据压实效果确定出最佳压实温度,依据改性沥青混合料取得最佳压实效果时粘度与温度和剪切速率的关系,推荐了一个改性沥青混合料测粘剪切速率为60 s-1。在该剪切速率下,测试不同温度下改性沥青的粘度,得到粘温曲线,再按(0.17±0.02)Pa.s和(0.28±0.03)Pa.s粘度规定确定出改性沥青混合料拌和与压实温度。推荐方法确定的改性沥青混合料压实温度与最佳压实效果时的压实温度相差5℃,温度符合实际工程生产时的施工温度,说明推荐的方法是合理的。     

聚乙烯塑料改性沥青

通过对聚乙烯塑料改性沥青的高温性能、低温性能和耐久性等进行了较为系统的研究，研究认为聚乙烯塑料沥青具有良好的改性效果，并具有广阔的应用前景。     

全固废地聚物稳定钢渣基层的性能及微观特性分析

为探索钢渣集料、粉煤灰、高炉矿渣粉全固废制备道路基层材料的可行性，利用工业固废胶凝潜力，开发地聚物稳定钢渣(GeoSS)基层材料，提出GeoSS混合料设计流程，并研究了不同硅铝质粉料剂量和碱用量对力学强度、干缩性能、碳减排效益、重金属浸出浓度的影响，最后利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM/EDS)分析了GeoSS混合料的地聚合反应和地聚物-钢渣界面特性。结果表明：GeoSS混合料具有优异的抗压强度和劈裂强度，总干缩系数远小于水泥稳定碎石C5,能够满足极重、特重交通的高速公路基层所需的承载能力和路用需求。相较于水泥稳定碎石C5,GeoSS混合料的碳排放当量最高可降低54.21%,具有显著的碳减排效益。地聚物胶凝产物通过物理吸附和化学结合，将固废原材料的重金属离子所封固，浸出液中Pb和其他重金属浓度分别满足Ⅳ级和Ⅲ级地下水标准，对道路周围环境的污染风险较低。粉煤灰和矿渣粉通过碱激发产生了水化硅铝酸钙(C-A-S-H)和水化硅铝酸钠(N-A-S-H)等胶凝产物；同时在地聚物结合料的碱性条件下，钢渣集料表面水化速率加快并产生胶凝化，生成了晶体产物水化石榴石和...