沥青路面裂缝的新型浇筑式快速处治技术及应用

为解决沥青路面裂缝罩面后再反射开裂的问题,提出沥青路面裂缝的新型浇筑式快速处治技术,研发了新型浇筑式沥青混合料(Ultra-High Performance Casting Asphalt, UHCA),并对技术方案和施工工艺进行了系统研究。结果表明:研制的UHCA-13兼具良好的抗车辙性能、抗裂性能、密水性能和抗疲劳性能;经实体工程验证,裂缝新型浇筑式快速处治技术施工机械化程度高、施工效率高、可操作性强;该技术能以最少的材料增大裂缝反射再开裂的穿透层厚度,大大延缓甚至消除沥青路面反射再开裂,社会经济效益显著,应用前景广阔。

超薄磨耗层高黏高弹沥青混合料性能研究

为给超薄磨耗层提供一种性能优良的沥青混合料,通过优化级配并以高黏高弹改性沥青为胶结料研制骨架密实型高黏高弹沥青混合料。借鉴SAC(stone asphalt concrete)级配设计方法,以8 mm为集料最大粒径,改变4.75 mm筛孔通过率得到骨架嵌挤程度不同的3种SAC-7级配。通过室内试验和控制变量的方法,分析级配、沥青用量、压实度、粉胶比等对骨架密实型高黏高弹沥青混合料路用性能影响。结果表明:当高黏高弹沥青混合料中粗集料嵌挤程度≥90%,油石比在7.3%~7.9%,粉胶比在0.8~1.2时,沥青混合料综合性能最优。采用SAC设计方法设计的高黏高弹沥青混合料应用于超薄磨耗层具有优良的路用性能,能够满足高等级道路养护需求。

超薄磨耗层高黏弹沥青混合料抗反射裂缝性能

为评价超薄磨耗层用高黏高弹沥青混合料抗反射裂缝性能,采用改进的沥青罩面层测试(overlay tester,OT)试验,研究不同级配、沥青含量和粉胶比对高黏高弹沥青混合料抗裂性能的影响.结果表明,骨架密实型高黏高弹沥青混合料抗反射裂缝性能远高于AC-10和SMA-10,高黏高弹沥青混合料抗裂性能优异主要体现在产生裂缝的初始拉应力较大,抗裂衰减性能良好;增加沥青用量可以提高高黏高弹沥青混合料抗裂衰减性能,增加粉胶比有助于提高高黏高弹沥青混合料初始抗裂强度,但会降低混合料抗裂衰减性能,在粉胶比为0.80~1.20时,强度与抗裂衰减性之间达到较好平衡;为提高超薄磨耗层抗裂性能,建议高黏高弹沥青混合料采用骨架密实结构,最佳油石比范围为7.3%~7.9%,最佳粉胶比范围为0.80~1.20.研究结果可为超薄磨耗层抗反射裂缝性能的提高提供参考.

钢渣沥青混合料水稳定性研究

为研究不同浸水时间钢渣沥青混合料体积稳定性和路用性能特征,对热闷钢渣沥青混合料、冷弃陈渣沥青混合料和石灰岩沥青混合料分别进行车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验、疲劳试验和膨胀性试验,并通过原子力显微镜分析水对钢渣沥青混合料路用性能影响机理。结果表明:膨胀量合格的钢渣沥青混合料高温稳定性、水稳定性、低温性能和疲劳性能均优于石灰岩沥青混合料,其中钢渣沥青混合料动稳定度和残留稳定度具有可成长性;用石灰岩细集料替代冷弃陈渣细集料可以提高冷弃陈渣沥青混合料低温性能,浸水作用下钢渣生成的结晶物质使得钢渣表面积和表面粗糙度增大,从而提高钢渣沥青混合料内磨阻力和黏聚力,进而提高其动稳定度和残留稳定度。

钢渣-沥青界面黏附特性研究

为研究钢渣-沥青界面黏附机理,以石灰岩为对照,采用压汞仪、傅里叶红外光谱仪、接触角仪、原子力显微镜、扫描电镜从孔隙吸附、化学反应、表面黏结3个角度揭示钢渣-沥青界面作用,结合室内试验评价钢渣集料水稳定性.结果表明,钢渣孔体积、孔隙率均比石灰岩的大,以小孔、中孔为主;钢渣能与沥青发生化学反应,钢渣与沥青接触角小于石灰岩与沥青的;钢渣粗糙度、表面积、黏附力均大于石灰岩的;钢渣集料水稳定性能优于石灰岩的.即钢渣集料因其优越的孔隙吸附能力、活跃的化学成分、粗糙的表面纹理具备更强的吸附沥青特性.