不同种类再生粗骨料沥青混合料路用性能试验

开展再生粗骨料应用于沥青路面的研究具有较高的工程实用价值和环保意义,能够解决骨料短缺的困境。研究了不同原生混凝土强度等级、粗骨料种类、制备方式等对再生粗骨料物理、力学性能的影响。通过马歇尔试验进行了再生粗骨料沥青混合料配合比设计。分析了不同来源再生粗骨料用于沥青混合料时最佳沥青用量的差别、以及再生粗骨料掺量比例、粒径变化对再生粗骨料沥青混合料路用性能的影响。研究结果表明:不同种类再生粗骨料对沥青混合料水稳定性能影响差别较大,而混合料其他路用性能指标能够满足国内规范要求。

基于数值优化模型对不同旧料掺配比例的试验研究

基于数值优化模型,以法国高模量试验评价体系为依托,对不同旧料掺配比例下所测得的试验数据开展数值模拟优化。分析当外掺剂为EC-120时沥青混合料路用性能的变化规律,并确定外掺剂为EC-120时的最佳旧料掺配比例或最不利掺配比例,为工程实际的应用提供理论支持。

沥青混合料再生利用配合比设计技术研究

针对沥青混合料再生利用配合比设计关键技术,对回收旧料的性能进行分析,并确定回收旧料中的沥青含量和矿料级配;采用美国沥青协会的方法来估算再生沥青混合料中的沥青用量,将其作为选择旧料掺配比例时的计算参数使用,并确定回收旧料的掺量,利用马歇尔法进行配合比设计,最终确定最佳级配和沥青用量,并对美国沥青协会用来估算再生沥青混合料中沥青用量的计算公式进行修正,经系数修正后的计算公式为:P=0.025 a+0.03 b+kc+f。

密水型高模量沥青砂试验研究

对密水型高模量沥青砂混合料进行设计,通过对SBS改性沥青砂、HSA高模量沥青砂、HSA浇筑式沥青混凝土的路用性能进行比较分析,得出AC-5密水型高模量沥青砂具有较高的沥青含量和较低的空隙率,具有良好的高低温性能、水稳定性、和抗疲劳性能。

温拌沥青混合料压实特性试验研究

通过马歇尔击实试验和旋转压实试验,研究不同压实方式对温拌沥青混合料压实特性的影响。以AC-13F为例,分析了成型方式和压实次数对温拌沥青混合料体积参数的影响,并采用热拌沥青混合料进行对比。结果表明:采用旋转压实法成型的试件密度大于击实法;在压实次数为50次时,试件体积参数对成型方法和沥青混合料类型均不敏感等,为温拌沥青混合料的设计和施工提供了对比参数。

沥青黏附性试验的图像分析方法初探

按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ 052-2000)进行3种沥青和3种石质集料的黏附性等级检测,利用图像分析软件进行剥落面积定量化研究,认为该法能够更好地定量化评价沥青的黏附性,较传统目测方法更具科学性,减少人为误差。

乳化沥青冷再生混合料疲劳性能试验研究

基于不同沥青和水泥含量,对乳化沥青冷再生混合料进行劈裂疲劳试验,并对最佳配合比试件做了浸水条件下的对比疲劳试验。将应力比与疲劳寿命在单对数坐标上采用线性方程进行拟合,发现水泥或沥青用量都不能偏少,否则会大大降低混合料疲劳性能;在2%的水泥用量范围内,水泥用量不会明显增加混合料的脆性;水使混合料疲劳寿命减少,可能与水使混合料劲度模量减小有关。

旋转蒸发器法回收沥青空白试验研究

基于《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)要求,利用旋转蒸发器对沥青回收工艺进行了空白试验研究工作,对旋转蒸发器的加热温度、真空度和水浴条件等参数进行了优化设置。提出了适合本实验室内旋蒸器对70号沥青的回收参数,同时认为无论阿布森法和旋转蒸发器法均不适合SBS改性沥青的回收工作,回收评价亦无意义,这是SBS改性沥青的老化特点所决定的。

纤维沥青混凝土劈裂性能试验研究

通过在AC-13Ⅰ基体中外掺聚酯纤维和玄武岩矿物纤维,以温度为参数,进行劈裂试验,分析温度对劈裂抗拉强度、拉伸应变和劈裂破坏劲度模量的影响机理,建立纤维沥青混凝土劈裂破坏荷载和劈裂破坏劲度模量与温度的关系;通过在AC-13Ⅰ基体中外掺不同长径比的聚酯纤维,在不同温度下进行劈裂试验,分析纤维在劈裂面上的典型分布形态和不同温度下纤维的破坏形态,研究长径比变化对沥青混凝土劈裂性能的影响机理,建立不同温度纤维沥青混凝土劈裂抗拉强度与纤维长径比的关系;通过在AC-13Ⅰ基体中外掺聚酯纤维和玄武岩矿物纤维,以纤维掺量和温度为参数,进行劈裂试验,分析纤维掺量对劈裂抗拉强度、拉伸应变和劈裂破坏劲度模量的影响机理,建立劈裂抗拉强度、拉伸应变和劈裂破坏劲度模量与纤维掺量的关系。结果表明:温度是影响沥青混凝土劈裂性能的主要外部因素;纤维长径比和掺量对劈裂性能的影响规律与温度有关。

温拌SBS改性沥青混合料试验性能研究

为研究温拌SBS改性沥青混合料的降温效果,采用Superpave提出的旋转压实仪(SGC)成型试件,根据温拌SBS改性沥青混合料的压实特性和体积特性分析了添加温拌剂后SBS沥青混合料的降温效果,确定了温拌SBS改性沥青混合料合适的压实温度;通过车辙试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验研究了温拌SBS改性沥青混合料的主要试验性能,试验结果表明温拌SBS改性沥青混合料具有良好的路用性能,均符合现行规范要求。

再生沥青混合料最佳拌和温度及压实温度研究

为了确定再生沥青混合料的最佳拌和温度和压实温度,首先通过SGC试验在不同温度下成型混合料试件,根据试件的体积参数确定再生混合料最佳压实温度,然后根据再生沥青在合适剪切速率下的黏温曲线确定再生沥青混合料的最佳拌和温度。试验结果证明:对于再生基质沥青混合料,试验确定的最佳压实温度及拌和温度接近由黏温曲线计算所得温度值;对于再生改性沥青混合料,其施工特性与新拌混合料有明显差异,由试验确定的最佳压实温度及拌和温度低于黏温曲线所得的温度,建议实际工程中确定再生改性沥青混合料压实温度及拌和温度时,可在再生沥青黏温曲线试验的基础上适当降低5～10℃。

改性乳化沥青对微表处混合料性能的影响

微表处对防止路面松散、延缓路面老化、提高路面摩擦和弥补路面微小的缺陷有着良好的效果,在路面养护工程中得到广泛的运用。然而,现有设计指南中评价微表处路用性能的试验手段与实际情况差异较大,影响了微表处技术的应用与发展。本研究采用"轮胎驱动式路面功能加速加载试验系统"为基础试验平台,对添加不同改性乳化沥青的微表处混合料进行室内加速加载试验,研究微表处混合料性能变化规律,并定量评价沥青类型对其性能的影响。研究成果对推动微表处技术的应用与发展具有重要意义。

高原寒冷地区沥青混合料劈裂强度影响因素

针对青藏高原地区的气候特点,试验分析了油石比、温度、加载速率等对沥青混合料劈裂强度的影响。结果表明,不同温度条件下,油石比对沥青混合料劈裂强度的影响有所不同。高温时,沥青混合料劈裂强度随油石比的增大而波动变化,但影响较小;常温时,劈裂强度随油石比的增大呈抛物线形变化,出现峰值;低温时,劈裂强度随油石比的增大呈增大趋势。在相同的加载速率下,劈裂强度随温度的升高而减小。在常温及高温条件下,劈裂强度最大值及其对应的油石比均随温度的升高而减小。-10℃时的劈裂强度对加载速度的变化比较敏感。

纤维沥青混凝土高温稳定性与水稳定性研究

结合昆明新机场高速公路沥青混凝土路面面层的铺筑,根据现行规范,对比分析了普通沥青混合料、SBS改性沥青混合料、掺加德兰尼特纤维沥青混合料和掺加纤维的SBS改性沥青混合料的高温稳定性和水稳定性,试验证明,对沥青混合料综合改性可有效提高沥青混合料水稳定性和高温稳定性。

树脂沥青紫外老化试验方法研究

通过对光氧反应一般机理的分析,确定反应条件,进而提出紫外老化试验方法。基于高分子材料特性,总结了光氧反应的基本原理,进而确定紫外线、氧气、温度作为紫外老化过程中的控制因素。在对比分析不同紫外光源特点的基础上,选取UVA-340荧光紫外灯作为紫外光源。老化温度可根据实际情况进行调整。为了评价树脂沥青老化后的性能,建议利用红外光谱分析技术评价沥青物质组成变化,用劈裂抗拉强度、破坏应变、劲度模量指标来评价树脂沥青混凝土老化后的性能。

黏层复合沥青材料动态力学性能试验评价

为分析和评价黏层复合沥青材料的动态力学性能,以苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)、胶粉(CRM)为改性剂,采用高速剪切法室内制备了黏层复合改性沥青材料。通过不同加载频率下温度扫描,研究复合改性沥青动态力学性能随温度变化规律;通过对SBS改性沥青、CRM改性沥青及SBS与CRM复合改性沥青进行温度扫描,评价黏层沥青动态力学性能。研究表明:黏层复合改性沥青储存模量G′随温度升高不断减小,呈指数衰减关系;相较SBS改性沥青和CRM改性沥青,CRM与SBS复合改性沥青的动态力学性能较优,更能满足黏层沥青材料的高温性能要求。

辉绿岩环氧沥青混合料性能试验研究

铺面材料是钢桥桥面铺装获得成功的关键因素之一。以往的大跨径钢桥桥面铺装中,所用集料多为玄武岩,类型较为单一。本文提出在钢桥面环氧沥青混合料中以分布较广、价格低廉的辉绿岩代替玄武岩作为铺装集料,形成一种性能优异同时降低工程造价的新型环氧沥青混合料。文中首先对集料进行基本性能测试,研究了辉绿岩环氧沥青混凝土的强度、高温与水稳定、抗冲击与抗滑、低温抗裂等力学使用性能,与玄武岩环氧沥青混合料性能进行对比,然后对辉绿岩环氧沥青混合料进行技术经济分析,为其在大跨径钢桥桥面铺装中的应用提供了可靠的理论与依据。

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。

不同溶胀反应时间下TOR橡胶沥青性能变化规律的试验研究

在橡胶沥青中加入维他连接剂(TOR)是一种新型的化学改性方法,原材料选用金陵70号沥青,宏磊60目废旧橡胶粉,通过维他连接剂化学改性,根据选择的最佳制备工艺与反应温度,对TOR橡胶沥青及普通橡胶沥青在不同溶胀反应时间下进行170℃黏度试验,比较其黏度变化规律,并测定TOR橡胶沥青的针入度、延度、软化点随溶胀反应时间的变化,最后选择适合TOR橡胶沥青的SMA13级配,用湿法工艺成型车辙试件,测试出各溶胀时间TOR橡胶沥青混合料车辙试件的动稳定度。并根据黏度及动稳定度变化规律总结出最佳的溶胀反应时间。

纤维胶粉复合改性沥青混合料性能试验研究

采用"干法"工艺,将路用木质纤维、废橡胶粉两者以一定的掺量、工艺共同使用,以提高沥青混凝土的路用性能。试验研究表明,采用沥青马蹄脂(SMA)级配的纤维胶粉复合改性沥青混合料,具有良好的路用性能。此方法工艺简单,能充分发挥两者的优点,减少环境污染,推进废旧轮胎、废旧纸张的回收利用,具有较高的经济和社会效益。