排水抗滑磨耗层配比优化及路用性能研究

为改善湿热多雨地区路面排水、抗滑性能,提高行车安全性,基于优选的两种适宜级配,制备不同类型排水抗滑磨耗层,确定最佳油石比及级配,全面研究排水抗滑磨耗层路用性能。结果表明:基于抗剥落性能、排水性能与结构强度,两种级配制备的排水抗滑磨耗层沥青混合料的油石比适宜范围为5%～5.5%,在考虑高温稳定性、水稳定性与抗滑性能情况下,两种级配沥青混合料的最佳油石比均为5.5%;当油石比为5.5%时,第一种级配排水抗滑磨耗层的60℃动稳定度为7175次/mm,浸水马歇尔稳定度为6.19 kN,浸水残留马歇尔稳定度比为94.88%,浸水飞散损失率为3.39%,相比于第二种级配,表现出更好的高温稳定性和水稳定性,同时具有良好的抗滑和排水性能,能够更好地服务于湿热多雨地区道路建设。     

钢渣骨料沥青混合料路用性能研究

为了探究钢渣骨料沥青混合料的路用性能,对AC-13与SMA-13两种级配的钢渣沥青混合料和碎石沥青混合料的高温稳定性、水稳定性进行了研究,并对其低温抗裂性及膨胀特性进行评价。结果表明:钢渣沥青混合料具有良好的颗粒间嵌挤作用与较高的摩擦力,钢渣颗粒间形成类纤维结构,可有效分散应力作用,使得钢渣沥青混合料的高温稳定性、水稳定性及低温抗裂性能均优于碎石沥青混合料,同时钢渣沥青混合料的膨胀率满足规范要求。     

温拌剂对混合料性能影响的灰色关联分析

为了研究Sasobit、Aspha-min、Evotherm三种温拌剂对胶粉沥青混合料性能影响,对其混合料的高温、低温性能及水稳定性等进行试验,并研究了3种温拌混合料的降温幅度以及节能减排效益,基于灰色理论分析了3种温拌剂对胶粉沥青混合料的性能影响。结果表明:3种温拌剂的降温幅度不同,对混合料路用性能方面的影响也存在差异,通过灰色关联分析发现Evotherm温拌剂对胶粉沥青混合料的影响相对较好。     

橡胶颗粒沥青混合料修正的动稳定度研究

针对动稳定度评价指标存在的不足,通过标准车辙试验,找出动稳定度用于评价橡胶颗粒沥青混合料高温稳定性的不足之处;为了合理评价橡胶颗粒沥青混合料的高温稳定性,采用非标准车辙试验,改变试验温度与碾压时间,对混合料的温度敏感性进行分析,得出不同温度下,动稳定度中t1、t2的取值是不同的;通过对不同高温与时间条件下车辙曲线的变形速率进行分析,得出橡胶颗粒沥青混合料的动稳定度在不同温度下t1、t2的取值;位移-时间曲线中压密稳定阶段随温度的升高逐渐后移,且压密阶段时间越长,压密稳定阶段越靠后,沥青混合料的抗车辙性能越弱。     

ECA-10型沥青混合料动态性能研究

为了确定ECA-10型沥青混合料的动态性能,采用简单性能试验仪进行动态模量试验和动态蠕变试验,运用时温等效原理和修正Burgers模型分别构建了ECA-10型沥青混合料的动态模量主曲线和黏弹性力学模型。研究结果表明:相同温度和加载频率下,ECA-10型沥青混合料动态模量普遍较高,抗变形能力较强;依据Sigmoidal函数方程,建立了参考温度为20℃时ECA-10型沥青混合料的动态模量主曲线,线簇光滑连续,具有较高的拟合度。在相同荷载作用次数下,ECA-10型沥青混合料随着温度或偏应力的增大,其动态蠕变逐渐增大。建立了重复荷载作用下ECA-10型沥青混合料黏弹性力学模型,相关性系数在0.98以上,其拟合结果与实测结果吻合较好。     

基于半圆弯拉试验的多聚磷酸改性沥青混合料低温性能改善研究

基于改善多聚磷酸(PPA)改性沥青混合料低温抗裂性能,室内采用半圆弯拉试验(SCB试验)探讨复合改性沥青或混合料中添加纤维方式的改善效果;并针对纤维改善方案,分析了纤维类型和纤维掺量对PPA改性沥青混合料低温性能的影响及显著性。结果表明:PPA改性沥青混合料中使用复合改性沥青或添加纤维均可改善其低温抗裂性能,相应方案的改善效果优劣依次为PPA/SBR复合改性沥青、PPA/SBS复合改性沥青和PPA/玄武岩纤维,但对于采用Shell-70沥青制备的PPA改性沥青混合料而言,PPA/SBS复合改性沥青和玄武岩纤维两种方案对应的改善效果差异不大;纤维改善PPA改性沥青混合料低温性能的效果与纤维类型和纤维掺量密切相关,其中纤维掺量的影响相对较大;玄武岩纤维、聚酯纤维和木质素纤维以复合方式添加,基本能够达到与玄武岩纤维相同的改善效果。使用复合纤维达到了改善低温性能和降低成本的双重目的,从而为改善PPA改性沥青混合料的低温性能提供一种新的尝试。     

玄武岩纤维沥青混合料路用性能研究

为评价玄武岩纤维的掺入对沥青混合料性能的改善效果,通过动态剪切试验、拉伸试验对未掺玄武岩纤维和掺6%沥青质量的玄武岩纤维的沥青胶浆的抗剪性能、延展性以及AC-13C沥青混合料和掺玄武岩纤维的沥青混合料的路用性能展开研究。结果表明,纤维的掺入可改善沥青胶浆的抗剪切能力和高温稳定性;纤维掺量为沥青混合料质量的0.4%时,沥青混合料的高温稳定性、低温抗开裂能力、水稳定性等路用性能最优。     

预制拼装用改性树脂材料研究

针对目前道路修补养护时间长、污染大、成本高、耐老化性差等问题,研制预制拼装用改性树脂材料,通过试验分析了改性树脂材料的力学性能,结果表明,改性树脂胶结料的拉伸强度为26.6MPa,高温水煮老化7d后的粘结强度仍能达到2.3MPa,且破坏形式为砼破坏;养护7d后的抗压、抗弯折性能均优于C40砼,动稳定度优于改性沥青;并通过实际工程应用,说明了预制水泥砼与改性树脂材料的拼装施工技术。     

级配离析对SMA-13混合料性能影响研究

采用室内模拟方法研究级配离析对SMA-13混合料性能的影响,分别对离析级配混合料的体积指标及路用性能进行测定,找出符合设计要求的级配范围,为现场施工质量提供控制范围。研究结果表明,采用沥青有效油膜厚度相等的原则设计级配离析更贴近现场实际情况;SMA-13可调整范围为细集料减小1%或增加4%;SMA-13轻度离析后,水稳定性有所提高,但抗车辙性能有所下降,且细集料增加的下降速度高于粗集料增加的情况。     

玉米秸秆纤维沥青混合料路用性能及机理分析

为分析玉米秸秆纤维沥青混合料路用性能及纤维作用机理，首先采用高速剪切法对"除芯"的饱水玉米秸秆破碎处理，通过提取比例及吸油倍数指标优选得到纤维最佳制备工艺，并对其基本技术性能进行分析；然后分别评价无纤维、木质素纤维和玉米秸秆纤维沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性及高温抗剪性；最后应用红外光谱分析纤维与混合料的键合作用，利用扫描电镜从微观角度揭示两者之间的作用机理。结果表明：玉米秸秆纤维最佳制备工艺为长度10±2 mm秸秆皮浸泡4 h后，在29 000 r·min^-1转速下破碎2 min；玉米秸秆纤维、木质素纤维沥青混合料动稳定度均提升20%左右、弯拉应变均增加3.5%左右；木质素纤维、玉米秸秆纤维沥青混合料光谱图为纤维分别与沥青混合料光谱图的叠加，加入纤维后并没有产生表征新化合物出现的波峰，纤维与混合料主要依靠物理黏结作用结合在一起；玉米秸秆纤维表面更加粗糙、长径比更大、更容易分散均决定了其改善效果优于木质素纤维，纤维对沥青的吸附作用能够降低混合料的温度敏感性，纤维的无规则分布在混合料内形成三维网状结构，具有串联骨架功能，在沥青混合料初始开裂时起到拉伸作用，阻止裂缝进一步扩展。