无砟轨道用改性复材配比优化设计与抗压强度测试

无砟轨道则是采用混沥青混合料等作为基础,替代了传统有砟轨道中的碎石,从而避免了砟道碎石飞溅的问题,提高了铁路运行的平稳性和安全性。为提高无砟轨道中乳化沥青砂浆的性能,提出通过矿粉和硅灰改性乳化沥青,并探讨了沥灰比对乳化沥青性能的影响。结果表明,当A/C=0.9,硅灰掺量为10%,矿粉掺量为20%时,得到此时的抗压强度为4.42 MPa。由此得出,通过以上配比优化,增强了沥青的抗压强度,可提高无砟轨道用沥青的抗压强度。

不同RAP掺量配比对新沥青混合料的影响及路用性能

为提高再生沥青混合料(RAP)掺量在新沥青混合料中的路用性能,针对不同RAP掺量的沥青混合料进行配比优化制备,并对其路用性能表现展开分析。将掺量分别为20%、40%、50%、80%、90%的RAP加入到准备好的粗集料、细集料、填料混合料中,利用高速剪切搅拌机搅拌5 min,使用振动压实机压实混合料,切割后得到多个试件。对试件的低温抗裂性能测试和高温稳定性能展开测试。在低温抗裂性能测试中,试件中RAP掺量的比例越高,试件的抗裂性能评估指标数值不断增加。当掺量达到50%、温度为-10℃时,试件的最大抗弯拉强度为474.36 MPa,最大弯拉应变为9.2με。在高温稳定性能测试中,随着RAP掺量的增加,试件的抗剪强度和稳定度不断增加,当RAP掺量为50%,试件的抗剪强度为563.26 Pa,稳定度为236.17 kN,均为最大值;沥青混合料的低温抗裂性能和高温稳定性能更佳。当掺量低于或超过了50%,沥青混合料的路用性能表现均有所下降。

基于沥青铣刨料的公路面层用水泥基复合材料性能研究

为合理循环利用返修沥青路面生成的沥青铣刨料,以沥青铣刨料为集料制备了公路面层用水泥基复合材料,并对其性能进行了测试表征,结果发现,沥青铣刨料并不会影响水泥基复合材料抗压强度;随着沥青铣刨料掺入量增加,水泥基复合材料抗折强度增大,初裂强度先快速下降再趋向于平缓,极限拉伸强度未明显变化,拉伸应力显著提高,基体断裂韧度有所降低;增稠剂对水泥基复合材料基体强度影响较小,但增稠剂掺入量需合理控制;沥青铣刨料粒径范围增大趋势下,水泥基复合材料抗压强度与抗折强度均明显提高,初裂强度整体下降,拉伸性能有所衰减。

新型乳化再生剂制备与性能测试及路面应用效益分析

针对传统沥青再生剂对沥青改性效果较差的问题,制备一种新型乳化再生剂,并对乳化再生剂再生后沥青的性能进行研究。试验结果表明,经过质量分数为8%的乳化再生剂处理的老化沥青,在粘度、针入度和延度方面均能达到新沥青标准,低温抗裂性能和弹性性能均得到很好的改善,各项路用性能均满足JTG D50-2017标准,可以在路面工程中发挥作用。通过就地热再生技术使用再生后沥青对老化路面进行修复,道路各项性能均满足JTG 3450—2019规范值,具备较好的平整度、抗滑性能和抗渗性能,满足路面行车要求。

冷拌冷铺橡胶沥青混合料路用性能与碳排放研究

基于室内试验和实体工程对冷拌冷铺橡胶沥青混合料进行研究。结果表明,冷拌橡胶沥青混合料马歇尔稳定度、车辙动稳定度大于热拌密级配沥青碎石,但残留稳定度略低于热拌混合料,其高温、水稳性满足高速公路中、下面层技术要求。此外,冷拌橡胶沥青碎石施工总碳排放为2970.77kg/(1000m^(2)),主要为运输和摊铺碾压阶段所致,占总排放的47.1%、51.9%;热拌沥青碎石总碳排放为6151.80kg/(1000m^(2)),主要来自于碎石和沥青加热,运输、摊铺及碾压机械消耗燃油。热拌混合料碳排放约为冷拌混合料的2倍,说明冷拌橡胶沥青混合料可大大减少碳排放。

基于响应面法的不同配比沥青混凝土性能平衡优化设计

采用4种不同标号沥青及3种油石比制备12组沥青混合料,通过车辙试验、Overlay Tester(OT)试验以及动态模量试验评价其高温性能、低温性能和力学性能。采用响应面法对不同沥青混合料的高温性能、低温抗裂性能、疲劳性能和力学性能进行平衡性分析。结果表明,采用高油石比和低标号沥青可显著提高混合料的高温性能及力学性能且具有一定的抗裂性能,根据性能叠加图推荐了满足高模量沥青混凝土高温性能、抗裂性能与力学性能标准的沥青标号与油石比范围,其结果对于合理进行不同标号沥青混凝土配合比设计具有较大的参考价值。

环形加载试验下橡胶沥青再生公路路面的抗裂性能检测研究

为了探究橡胶沥青再生公路路面的抗裂性能,应用橡胶粉改性沥青作为基础材料,参考再生公路路面构造原理制作试验试件,定义环境温度为10℃,加载速率为5 mm/min,展开环形加载试验,获取极限荷载、破坏变形、劲度指数与断裂能4项指标评价结果。结果表明:当橡胶沥青混合再生料中RAP掺量提高后,试件的极限荷载与劲度指数均得以提高,破坏变形与断裂能2项指标则不断降低。当RAP掺量为50%时,极限荷载为17.5 kN、破坏变形值为2.1 mm,劲度指数和断裂能分别为12.4、40 J。路面的抗裂性能满足规范技术要求。

基于超薄层罩面技术的高粘沥青混合料性能及粘接力研究

为了探究超薄罩面层技术在实践应用方面研究的不足,解决沥青路面养护与维修的问题,对UTAC-7、Novachip-B及OGFC-7之3种超薄罩面层沥青混合料的路用性能展开研究。结果表明:3种沥青混合料动稳定度均不低于3000次/mm,Novachip-B沥青混合料动稳定度最优,低温环境下UTAC-7沥青混合料抗弯拉强度最大,且不同温度时UTAC-7沥青混合料弯曲破坏应变均最大;3种沥青混合料均表现出较好的水稳定性能,其中Novachip-B沥青混合料水稳定性能最优,OGFC-7沥青混合料抗滑能力最优;3种沥青混合料层间粘接强度随着乳化沥青撒布量的增加均呈现先升高后降低的趋势,乳化沥青撒布量相同时UTAC-7沥青混合料层间粘接强度均最优。

基于DSR的沥青砂浆粘弹特性研究

沥青砂浆是沥青混合料的重要组成部分,位于集料-沥青界面与粗集料之间,研究其粘弹特性对进一步分析沥青混合料粘弹力学特性具有重要意义。研究介绍了沥青砂浆组成比例的确定方法,沥青砂浆的制备方法,基于DSR开展了沥青砂浆粘弹特性的研究。结果表明:沥青砂浆复数模量主曲线平行性良好,沥青砂浆复数模量及储存模量均随频率增大而逐渐增大,损耗模量随着频率的增加先增加后减小,相位角随着频率的增加同样呈现先增加后减小的趋势,储存模量随着损耗模量的增加先增加后降低。

水泥改性乳化沥青混合环保路面材料的性能试验

乳化沥青混合料是工程上可大量使用的安全环保型路面材料,为了研究水泥对乳化沥青混合料各方面性能的影响,通过一系列室内试验方法研究了2%、3%和4%3种不同掺量水泥对乳化沥青混合料力学性能和高低温、水稳定性的影响。结果表明,水泥的加入提高了乳化沥青混合料的强度和高温稳定性、水稳定性;但同时增加了混合料的弹性模量和低温脆硬性,降低了混合料的变形能力和低温性能,建议工程应用中对于水泥掺量应综合考虑各方面使用性能,使得效益最优化。

水泥乳化沥青砂浆毛细吸水性研究

采用ISAT方法测定水泥乳化沥青砂浆(简称CA砂浆)的毛细吸水速率,研究固灰比(A/C)、孔隙率、试件干密度及拌合物含气量对CA砂浆毛细吸水性的影响。试验结果表明,CA砂浆的总孔隙率影响其强度,而CA砂浆的毛细孔特性才是其毛细吸水性的决定因素;增加固灰比、提高新拌砂浆的含气量、减小砂浆干密度及降低砂浆的毛细孔隙率均可降低CA砂浆的毛细吸水速率;阳离子乳化沥青砂浆的强度及毛细吸水速率均高于阴离子乳化沥青砂浆。

沥青胶砂改进分数阶导数幂函数经验蠕变本构模型

针对沥青胶砂的蠕变特性,提出了改进分数阶导数幂函数经验蠕变本构模型,然后分别对不同应力水平下沥青砂的蠕变恢复试验结果和不同温度下沥青玛蹄脂的蠕变试验结果进行拟合分析,确定了相关的模型参数,分析了模型参数的物理意义及其变化规律.在此基础上,提出了相应的沥青胶砂高温性能评价指标.结果表明:改进分数阶导数幂函数经验蠕变本构模型能够较好地描述沥青胶砂的蠕变特性,并能够反映温度对其蠕变变形的影响,具有较为广泛的适用性.

填料对沥青胶浆/集料黏附性能的影响

为研究填料对沥青混合料黏附特性的影响,以沥青胶浆为研究对象,采用改进水煮法、光电比色法和表面能法研究了水泥、粉煤灰以及水泥混凝土再生粉等体积取代矿粉(0,20%,60%,100%)对沥青胶浆/集料黏附性能的影响,并通过沥青混合料冻融劈裂试验进一步验证了其性能影响。结果表明,水泥取代矿粉能提高沥青胶浆黏附等级,降低剥落率,提高黏附功且其增幅随着取代率的增加而降低;粉煤灰同样能改善沥青胶浆黏附性,其改善效果略优于水泥;水泥混凝土再生粉取代矿粉会明显降低黏附功,对沥青胶浆黏附性不利;沥青混合料冻融劈裂实验与沥青胶浆黏附性实验具有较强一致性,引入水泥与粉煤灰可提高混合料冻融劈裂强度比,而再生粉会降低该值。

温拌沥青及其混合料性能研究及微观表征

为明确温拌剂降粘作用对于沥青混合料压实特性的影响规律,制备了两种常用温拌改性沥青及其混合料,系统研究了温拌剂对于沥青粘度及抗车辙因子的影响规律,通过马歇尔击实试验及路用性能试验全面研究温拌剂对于压实度的影响,确定温拌改性沥青混合料的压实特性,在此基础上,借助原子力显微镜对温拌沥青的微观结构进行了表征。结果表明,温拌剂的掺加能够大幅降低沥青的粘度,提高材料的高温稳定性;虽然温拌改性混合料的压实度略低于普通热拌沥青混合料,但各项路用性能均优于普通热拌沥青混合料,内部介质分布均匀,不存在团聚等不良现象。

彩色乳化沥青制备工艺研究

为确定彩色乳化沥青的制备工艺流程,优选多种彩色乳化沥青原材料,并对其基本属性进行全面测试,基于现有乳化沥青工艺,从设备、温度、工艺流程等方面确定彩色乳化沥青的制备工艺参数,在此基础上,确定彩色乳化沥青的制备方法,并对制备完成的彩色乳化沥青的各项性能进行评价。试验结果表明,采用所确定制备工艺制备的彩色乳化沥青色泽均匀,各项路用性能能够满足规范的相应要求,可满足道路应用的需要。

隔热沥青混凝土性能研究

为缓解沥青路面的高温车辙病害,优选多种原材料,制备了具备隔热降温属性的沥青混凝土路面材料,借助氙弧灯耐候试验箱系统研究隔热沥青混凝土的隔热降温功效,全面研究隔热沥青混凝土的高温稳定性、水稳性等路用性能。试验结果表明:隔热沥青混凝土具有良好的隔热降温性能,为隔热沥青混凝土在道路领域的普及应用提供依据。

PR PLASTS沥青混凝土路面塑性变形特性数值模拟研究

用ANSYS在粘弹性理论基础上做掺有PR PLASTS沥青混凝土路面塑性变形仿真计算,进行掺有PR PLASTS沥青混凝土的压缩回弹模量试验和蠕变试验。对两种试验数据进行回归分析,得到不同掺量和不同温度条件下PR PLASTS沥青混凝土的材料参数。利用得到的材料参数进行数值模拟计算,分析了宏观的变形特征,PR PLASTS的掺量与路面变形的关系,温度对路面变形的影响。结果表明:PR PLASTS掺量处于0.4%~0.6%时,沥青混凝土路面具有较好的抵抗路面车辙的能力,路面塑性变形与中面层的弹性模量呈指数关系;随着温度的升高,掺有PR PLASTS的沥青路面车辙变形增大幅度小于普通沥青路面。以上研究结果可为PR PLASTS沥青混凝土在沥青路面中的应用提供理论依据。

硅藻土改性沥青材料性能研究

为确定硅藻土对于沥青材料性能的改善效果,优选硅藻土微粉材料,全面测试硅藻土微粉的各项物化性能,借助一定的处理手段对硅藻土微粉进行表面处理和优化改性,在此基础上,制备硅藻土改性沥青,系统研究硅藻土掺量对沥青材料高温、低温等路用性能的影响规律,并借助微观研究手段对硅藻土在沥青中的微观形貌进行合理表征。研究结果发现,硅藻土材料能够改善沥青材料的高温性能,但对于低温性能改善效果有限,同时,其在沥青中分布均匀,未出现团状聚集态分布。

高铁工程中桥梁无砟道水泥沥青砂浆施工技术分析

无砟轨道与有砟轨道是相对应的,属于新型高速铁路轨道,主要利用混凝土与沥青混合料等全面代替散粒碎石道床的轨道结构,其稳定性与安全性较高,还可以减少粉尘,美化环境。当前,无砟轨道在高铁工程中桥梁建设中备受青睐,而无砟轨道位于核心地位的水泥沥青砂浆施工技术则显得更加重要,其不仅可以提高桥梁无砟轨道施工效率,还能够保证整个高铁工程质量。文章主要对高铁工程中桥梁无砟道水泥沥青砂浆施工技术做了深入探究。

阻热涂料降温性能评价及微观研究

为深入研究现有道路用阻热的降温性能及微观结构,优选环氧树脂、固化剂、隔热功能材料等阻热涂料原材料,制备具有良好降温效果的道路阻热涂料,通过测温试验全面评价阻热涂料对于沥青路面的降温效果,采用元素分析手段系统研究阻热涂料的化学组成,在此基础上,通过扫描电镜试验(SEM)对阻热涂料的微观结构进行全面表征。试验结果表明阻热涂料降温效果优良,可降低路面温度10℃以上,同时其化学性质稳定,能够满足应用耐久性需求,其微观结构组成均匀。