再生剂对再生沥青混合料单轴贯入强度的影响

为研究再生剂对再生沥青混合料高温性能的影响,在20%、40%、60%和80%RAP掺量的再生沥青混合料中加入5%旧沥青质量的油类和树脂类再生剂,测试马歇尔试件的单轴贯入强度。试验结果表明:加入再生剂并不能改变再生沥青混合料抗车辙能力随RAP掺量增加而增加的趋势,油类和树脂类再生剂均能降低再生沥青混合料的单轴贯入强度,但在不同RAP掺量下树脂类再生剂对单轴贯入强度的影响更小。根据试验结果,在广州市机场高速公路应用5%掺量的树脂类再生剂作为应用方案。

沥青混合料单轴贯入强度及低温小梁弯曲强度影响因素分析

本文通过正交试验方法对影响沥青混合料高、低温性能的几个主要因素:级配类型、沥青膜厚度、模拟老化时间对沥青混合料单轴贯入强度和低温小梁弯曲强度两个路用性能的影响情况进行分析,得出各因素对混合料高低温性能的影响程度大小。

沥青高温性能指标和混合料贯入强度相关性分析

为了对沥青高温性能指标进行优选,采用6种不同种类沥青,分别对软化点、动态剪切流变及多应力蠕变等高温性能进行了测试,并采用AC20级配的沥青混合料进行了高温单轴贯入试验,分析不同沥青高温性能指标与沥青混合料高温性能的相关性。研究结果表明:不可恢复柔量与单轴贯入抗剪强度的相关性最好,零剪切粘度和车辙因子等与抗剪强度相关性较差;而改进车辙因子与抗剪强度的相关性比车辙因子与抗剪强度的相关性高。建议采用多应力蠕变试验的不可恢复柔量指标来评价沥青高温性能。

基于贯入强度的水基聚合物稳定碎石材料组成设计

为了在实际工程中规范应用水基聚合物稳定碎石材料,建立了符合其柔性基层材料特性的组成设计方法,即确定水基聚合物稳定碎石材料的设计级配、养生条件以及最佳聚合物掺量。首先根据水基聚合物稳定碎石材料强度特性,从现有道路规范中选取符合要求的级配,由击实试验结果筛选出设计级配。再通过CBR试验确定水基聚合物稳定碎石材料的养生条件与养生目标含水率。最后采用单轴贯入强度试验确定了水基聚合物最佳掺量。试验结果表明:设计级配为水泥稳定碎石级配(C-B-1),其最大干密度2.27 g/cm^(3),最佳含水率为4.4%;试验养生温度为60℃,养生时间为2 d,养生目标含水率为1.4%,当含水率低于目标值时材料CBR值达到250%以上,满足相关规范要求;水基聚合物最佳掺量为0.5%时,材料的单轴贯入强度为0.91 MPa,超过普通沥青混合料单轴贯入强度的一般值(0.7 MPa),水基聚合物的单位掺量变化率达到峰值,对每吨碎石材料强度提升的性价比达到0.00264 MPa/元,在满足路用性能的同时材料工程性价比也为最佳;基于贯入强度的水基聚合物稳定碎石材料组成设计方法相较于传统CBR值设计方法更具有时效性,且单轴贯入强度能直观反映水基聚合物稳定碎石基层在荷载作用下材料的承载能力,更符合水基聚合物稳定碎石基层柔性材料特性。

生石灰对冷拌沥青混合料性能的影响研究

冷拌沥青混合料初期强度低导致开放交通时间推后,空隙率大导致水稳定性差等问题,严重阻碍了冷拌环保型施工方式的发展。该文基于生石灰遇水发热促进冷拌料内部水分快速散失的原理,首先对加生石灰的MS-3型稀浆冷拌沥青混合料进行拌和试验和黏聚力试验,探究生石灰对破乳时间和黏聚力的影响,然后通过测试AC-13型冷拌沥青混合料的空隙率和单轴贯入强度验证生石灰对冷拌料初期强度和水稳定性的改善效果。试验结果表明:在冷拌料中加入生石灰后,与水反应放热且生成碱性氢氧化钙使混合料破乳进程加快,早期强度的形成可大大缩短开放交通的时间,同时形成的复合胶凝结构对提升路面的整体强度和水稳定性效果显著。

静态蠕变试验与其他车辙试验评价指标之间的相关性研究

为了探寻静态蠕变试验中抗车辙性能的评价指标,采用静态蠕变试验、单轴贯入强度试验、汉堡车辙试验对11种沥青混合料的高温性能进行了测试,分析了不同评价指标之间的相关性。研究结果表明静态蠕变试验的蠕变斜率m、流变时间FT与其他指标之间的相关性差,而流变应变与流变次数的比值s/FT与其他指标之间的相关性最好,相比斜率和流变时间而言,s/FT更适合作为评价沥青混合料抗车辙性能的代替指标。

基于车辙的路面结构层临界温度评价方法研究

为了确定沥青路面结构层产生车辙的高温临界温度评价方法,在30℃、40℃、50℃、60℃、70℃不同温度条件下,对现场芯样进行马歇尔试验、单轴贯入试验和三轴围压动态模量试验评定沥青混合料高温抗剪性能。试验结果表明:在较高温度范围内(车辙临界温度±10℃),单轴贯入试验的贯入强度可降低50%,而马歇尔试验的稳定度和三轴围压动态模量最多仅降低10%,不符合车辙发生时沥青混合料相应指标突变的属性;单轴贯入试验评价路面结构层临界温度适用性更强,为确定车辙临界温度和预防车辙发生提供了可靠依据。

SMA-13石墨烯复合橡胶沥青混合料性能优化研究

为研究纤维类型、纤维掺量、油石比、矿粉掺量对SMA-13型石墨烯复合橡胶改性沥青(GRA)混合料路用性能的影响规律,选取单轴贯入强度、流变次数、半圆弯曲试验断裂能及冻融劈裂强度比为性能评价指标,利用正交试验,通过极差分析法和方差分析方法,开展GRA混合料性能优化研究。结果表明:GRA混合料配合比设计选择颗粒状木质纤维,纤维掺量为0.2%,油石比为6.1%,矿粉掺量8%时,其各项性能指标达到最优,通过甘肃某一级公路试验段验证,该性能优化设计能满足路用性能要求;对比-10℃和25℃的断裂能对各因素的影响,发现低温开裂对于矿粉掺量更敏感,疲劳开裂对于油石比的变化更敏感。

湿热环境下沥青混合料高温稳定性多指标评价研究

本文通过马歇尔稳定度试验、高温(60℃、70℃)+重载(0.7MPa、0.9MPa)车辙试验、单轴贯入剪切试验等方法,采用马歇尔模数、动稳定度、变形深度、单轴贯入强度等评价指标对比研究了AC、SMA、FDAC三种类型沥青混合料的高温性能。研究表明,FDAC强骨架密实型沥青混合料具有优异的高温性能,能够满足湿热山区环境下的使用要求。