半柔性水泥沥青混合料的路用性能分析

半柔性水泥沥青混合料可以有效提高路面的使用性能和服役年限,基于此,本文设计了不同孔隙率的沥青混合料,探讨了孔隙率对其力学性能、稳定性、抗裂性和疲劳性的影响规律,分析了半柔性水泥沥青混合料的路用性能。结果表明:1)半柔性水泥沥青混合料的无侧限抗压强度为2.0?3.0 MPa,抗压弹性模量为0.9?1.2 GPa,马歇尔试验稳定度为19?22 k N,车辙试验动稳定度则为8000?12000次/mm;2)半柔性水泥沥青混合料的浸水劈裂强度百分比均达到75%以上,并随孔隙度的增大而增大;3)半柔性水泥沥青混合料的干缩系数随孔隙率的增大而增大,孔隙度对温缩系数无显著影响;4)水泥胶浆的灌入增大了半柔性水泥沥青混合料的脆性,不利于路面结构的长期稳定。

灌入式水泥沥青混合料道路修复材料研究

随着国家经济建设发展,城市道路及城际区间道路出现各种不同程度的病害现象,研究长效、稳定的道路修复材料具有重要意义。采用灌入式水泥沥青混合料(Pouring Cement Asphalt Mixture-PCA)技术作为改造后长寿命路面的主体结构形式。通过选择制备原料、确定最佳级配以及最佳沥青用量,研发出一种水泥-沥青复合材料,并对该复合材料进行性能测试,和普通AC类混合料进行对比分析,结果表明:在不降低复合材料低温性能的基础上,其高温、水稳定性能、疲劳寿命均有明显提高,同时,由于添加了柔性材料,其抗压回弹模量并没有显著提高,而使材料整体性能偏向于刚性材料,因此具有良好的性能,能够满足铺筑高速公路所需材料的性能要求。

路用水泥沥青混合料的试验路及跟踪检测

为了改善路用沥青的温度稳定住，采用在沥青碎石混合料中掺加第二结合料，即水泥砂浆的办法来改善沥青碎石混合料的路用性能，并经实地在国道１０７线大交通、重荷载道路上铺筑试验路使用２年的观测，各项技术指标均满足现行行业规范。

水泥乳化沥青混合料路面压实工艺参数研究

为了精准预测水泥乳化沥青混合料路面达到目标密实度所需的压路机压实工艺参数组合,基于该混合料压实流变时变特性及压实Bodner-Partom(B-P)本构模型,采用数值仿真和路面压实试验相结合的方法开展研究。首先对ANSYS进行二次开发得到B-P材料模型,然后将阶段性变化的B-P模型参数代入压实组合仿真分析中,最后开展路面压实试验,进一步得到压实工艺参数优化组合。数值仿真研究结果表明:由仿真结果得到3个低频高幅高速组合,3个组合作用后沿轮宽方向的混合料竖向应变值减小幅度均较大,在路面深度6 cm处的混合料竖向应变衰减幅度值均较小,其中组合六的衰减幅度值为最小,路面目标成型厚度可控制在7 cm以下。路面压实试验表明,组合六(低频高幅高速压实6遍)的有效压实能量偏大,应将组合六的压实遍数优化为:低频高幅高速压实5遍+高频低幅高速压实2遍。

灌注式水泥-沥青混合料在路面施工中的应用

为分析水泥砂浆灌进开级配基体沥青混合料中形成的复合结构的路用性能,对灌注式水泥-沥青混合料展开设计,在确定基体沥青混合料级配、最佳油石比、水灰比及灌浆量的基础上,以某病害公路段为例,对灌注式水泥-沥青混合料施工要点展开分析,并进行施工质量检测评价。结果表明,在开级配基体沥青混合料中灌注性质介于柔性沥青混合料和刚性水泥混合料之间的水泥砂浆复合材料,能形成半刚性路面,使复合路面的高温稳定性、低温抗裂性、水稳性及承载力明显提升。

水泥灌浆沥青混合料设计与性能研究综述

水泥灌浆沥青混合料(CGBM)是在重力作用下,通过在多孔沥青混合料中注入水泥基灌浆材料而制备的一种复合式路面铺装材料。在过去的几十年中,CGBM因其相对于柔性和刚性路面的诸多优点而备受关注。基于当前CGBM的研究现状,分析了CGBM的特点及设计流程,综合评述了集料级配、材料组成等对CGBM力学和路用性能的影响以及CGBM的微观力学分析,并对CGBM的应用现状和研究方向进行了展望。

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-BTA混合料疲劳特性

采用垂直振动方法成型水泥-乳化沥青-BTA混合料试件,深入研究其疲劳特性。应用Weibull分布建立了水泥-乳化沥青-BTA混合料疲劳方程,并与BTA混合料疲劳方程进行对比;分析了添加乳化沥青、水泥对BTA混合料疲劳特性的影响。研究表明:建立的水泥-乳化沥青-BTA混合料、BTA混合料疲劳方程能准确反映二者的疲劳寿命;乳化沥青、水泥的加入,改善了BTA混合料缺陷,增强了其柔韧性和强度,疲劳性能显著优于BTA混合料;水泥-乳化沥青-BTA混合料在50%失效概率下,疲劳方程回归系数a为2.68,b为0.17。

水泥乳化沥青混合料性能的影响因素

针对外界因素对乳化沥青混合料性能的不同影响,通过室内试验研究了成型工艺和结合料等因素对密级配水泥乳化沥青混合料力学性能的影响,并结合扫描电镜(SEM)分析了相关机理.结果表明:采用"四步"成型工艺制备的混合料其马歇尔性能指标最优.水泥、乳化沥青用量明显影响混合料力学性能,乳化沥青用量不变时,增加水泥用量,混合料稳定度、抗压强度和抗压模量、抗折强度和抗折模量均明显提高;水泥用量不变时,随着乳化沥青用量的增加,混合料相应性能指标降低;推荐水泥、乳化沥青用量分别为3%和8%(以集料质量计).结合料的影响机理总结为水泥加速乳化沥青破乳、水化产物改善浆体结构、提高浆体与集料界面黏结和乳化沥青延缓水泥水化等四个方面.

水泥乳化沥青混合料动态模量特性

采用简单性能测试系统（SPT系统）对水泥乳化沥青混合料的动态模量和相位角进行测试，基于Sigmoidal数学模型回归得到了水泥乳化沥青混合料的动态模量主曲线方程．对比了水泥乳化沥青混合料和普通的热拌沥青混合料的动态模量特性，通过微观形貌观察对水泥乳化沥青混合料的动态模量特性进行了解析．结果表明：在温度为15～25℃、加载频率为0．1～25．0HZ时，水泥乳化沥青混合料动态模量在1541～5921MPa变化；水泥乳化沥青混合料动态模量曲线移位因子小于热拌沥青混合料，即水泥乳化沥青混合料温度敏感性较热拌沥青混合料低．水泥与乳化沥青中水生成的水化产物不仅降低了水泥乳化沥青混合料的黏性，使之更具有弹性性质，同时也改善了水泥乳化沥青混合料的温度敏感性．

碳纤维-水泥乳化沥青混合料的微波除冰功能研究

冬季道路易积雪、结冰,常常引发严重的交通事故.为此,将碳纤维加入普通水泥乳化沥青混合料以期实现冬季道路的微波除冰功能.首先,介绍了道路微波融冰技术的工作原理.其次,采用红外热成像仪测试了碳纤维对乳化沥青混合料的生热速率,并测试其微波融冰效果.借助扫描电子显微镜观察了碳纤维在混合料胶浆中的微观形貌.结合电磁原理,解析了碳纤维-乳化沥青混合料的微波发热机理.结果表明:碳纤维-水泥乳化沥青混合料的表面平均温度与碳纤维含量在小于等于6%时呈正比关系;当碳纤维含量超过6%,试件表面平均温度与碳纤维含量呈反比关系.试件的微波发热能力与碳纤维在复合胶浆中的分散程度密切相关.加热时间为20 s的生热速率k_(20)显著高于k_(40)及k_(60).其中,CF6试件的k20最大,为340.38 J/s. CF6的融冰时间最短为53 s,较之CF0试件的172 s,其融冰效率提高了3.24倍.碳纤维含量为6%,照射时间为20 s时最为经济、高效,在微波除冰车的辅助下,冰层可以被有效清除.

水泥乳化沥青混合料的级配优化

为系统研究级配变化对水泥乳化沥青混合料性能的影响,进行马歇尔稳定度试验、低温劈裂试验、肯塔堡飞散试验以及车辙试验,分析了水泥乳化沥青混合料3种级配结构形态的路用性能及细集料和粗集料组成对混合料性能的影响规律。结果表明:悬浮密实结构更有利于发挥水泥乳化沥青混合料路用性能;水泥乳化沥青混合料性能对于细集料级配的变化敏感,随着细料组成部分变粗,混合料的马歇尔稳定度、劈裂强度及抗剪强度均有不同程度降低,而飞散损失则增大。在保证水稳定性满足要求的情况下,增大细集料含量有利于提高混合料性能。

耦联剂-水泥乳化沥青混合料的成型方法及抗压强度研究

适宜掺量的耦联剂能够改善水泥乳化沥青混合料胶凝材料-集料的界面结构，提高混合料性能．采用最大公称粒径为19．0mm的集料，通过正交试验方法，分析耦联剂用量、沥青用量及水泥掺量（重点分析耦联剂用量）对马歇尔试件早期、后期马歇尔力学指标以及旋转压实成型试件（常温7d养生）的单轴抗压强度的影响情况．对比马歇尔试验和单轴抗压试验结果，并考虑混合料性能要求和经济性，推荐原材料适宜掺量为：耦联剂水溶液（m（耦联剂）：m（水）=1：3）4％，乳化沥青7％～8％，水泥2％～3％．对比旋转压实1次成型旋转压实试件和2次击实成型马歇尔试件的空隙率，结果表明，2次击实方法得到的试件空隙率小，更加密实．

水泥乳化沥青混合料中合理CA比的试验研究

采用强度、收缩、疲劳等试验手段分析了水泥沥青复合胶浆中水泥用量与其对应的最佳沥青用量的质量比(CA比)对水泥乳化沥青混合料(CAM)路用性能的影响,通过扫描电镜观察不同CA比下水泥沥青复合胶浆的微观结构,以解释不同CA比对于水泥与沥青的交互作用机理以及混合料性能的影响.结果表明:随着CA比的增大,水泥沥青复合胶浆由柔性向刚性转变;CAM的强度、高温稳定性和水稳定性提高,干缩程度增加,柔韧性、低温性能和疲劳性能存在峰值.综合考虑水泥与沥青之间的交互作用机理以及CAM路用性能试验结果,推荐水泥沥青复合胶浆中合理CA比宜在1.2左右.

水泥乳化沥青混合料初期强度影响因素及机理

为了探究水泥乳化沥青初期强度影响因素,进行了水分损失试验、掺加材料需水率试验、马歇尔稳定度试验、孔隙率测定试验以及扫描电镜试验。在聚类分析理论基础上,研究了粉煤灰、硅粉、水泥和乳化沥青掺量,以及养护条件、孔隙率、水分损失对混合料初期强度的影响。研究结果表明:随着粉煤灰掺量、硅粉掺量、孔隙率以及水分损失的增加,水泥用量减少,混合料的马歇尔稳定度不断降低。养护条件对混合料初期强度没有显著影响。内部空间结构松散程度和黏结状态是影响混合料初期强度的主要因素,粉煤灰、硅粉、乳化沥青的掺加使微观结构面变得松散,影响混合料的整体强度。养护条件的变化并不能显著改善微观结构面的黏结状态。混合料的初期强度影响因素中,影响程度依次为:水泥掺量>孔隙率>12 h水分损失>硅粉掺量>乳化沥青掺量>粉煤灰掺量。

结合料对水泥乳化沥青混合料干缩性能的影响

为研究水泥乳化沥青混合料中结合料对其干缩性能的影响,采用AC-10集料级配,以不同水泥用量等质量代替混合料中的矿粉,变化乳化沥青用量,并结合光学显微镜、SEM和XRD微观手段研究分析水泥乳化沥青混合料干缩率的变化规律和机理。结果表明:混合料的干缩率随着水泥用量增加而减小,随着乳化沥青用量增加而增大;水泥乳化沥青胶浆中含有较多结构致密的结晶系水化产物,利于降低混合料干缩率。

水泥-乳化沥青混合料配合比设计试验方法研究

水泥 乳化沥青混合料在实践中已经得到较为广泛的应用,而其试验方法、评价指标等在国内外并不成熟。本文通过大量的实验,采用无侧限抗压强度试验和作者自己提出的修正马歇尔试验研究水泥 乳化沥青混合料配合比设计中的试验方法。最后提出用初始无侧限抗压强度试验评价水泥 乳化沥青混合料初始强度,用成型修正马歇尔试验评价混合料的成型强度。同时,对试验结果进行分析,并提出评价指标。

基于空隙率的水泥乳化沥青冷再生混合料配合比设计方法研究

通过研究JTG F41-2008《公路沥青路面再生技术规范》中提出的乳化沥青冷再生混合料配合比设计方法,针对其提出的二次击实的试件成型方法对于水泥乳化沥青冷再生混合料的不适用性,认为试件二次击实时间和击实次数的确定应基于混合料的空隙率。该文通过大量的室内试验,通过变换二次击实时间、击实次数和养生温度,应用混合料的空隙率,同时兼顾劈裂强度综合评价修正后的再生混合料的性能,采用L9(34)正交表在3因素3水平下进行正交试验设计。最后,依据试验结果给出修正后合理的试件二次击实时间、击实次数和混合料的空隙率。

灌注式彩色水泥—沥青混合料路用性能评价

灌注式彩色水泥—沥青混合料是在开级配的沥青混合料空隙内,灌注添加颜料的水泥净浆或有色水泥浆而形成的一种彩色复合材料。本文采用体积法设计了一种高空隙率的沥青混合料,通过添加彩色颜料的方法调节水泥浆的色彩,对大空隙沥青混合料灌注彩色浆体材料而形成彩色水泥—沥青混合料。对彩色水泥—沥青混合料进行了马歇尔试验、高温车辙试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验和老化试验,来评价混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳性和耐久性。试验结果表明,这类彩色水泥—沥青混合料具有优良的高温稳定性、较好的水稳定性、较好的低温抗裂性以及良好的耐久性。与普通沥青混合料相比,这种混合料的力学性质和路用性能均有明显改善,特别是具有很高的抗变形能力、较低的温度敏感性及良好的耐久性能。彩色水泥—沥青混合料可广泛用于公路、景观道路、城市公交车道、危险路口、桥梁等铺面面层。

旧水泥混凝土路面加铺水泥-泡沫沥青半柔性混合料的力学响应分析

针对旧水泥路面加铺沥青面层易出现反射裂缝问题,本文提出在旧水泥混凝土路面上铺筑水泥-泡沫沥青半柔性混合料再铺筑沥青面层,可显著降低面层开裂的可能性。为合理指导路面结构设计,论文采用ANSYS有限元软件进行路面结构力学计算,研究水泥-泡沫沥青半柔性混合料对路面结构力学的响应。研究得出旧水泥板上加铺水泥-泡沫沥青半柔性材料,可显著减弱沥青面层层底拉应力及层内最大剪应力,可有效缓解沥青层的反射裂缝的出现,同时还可以显著降低沥青面层对旧水泥板裂缝宽度的敏感性。在旧水泥混凝土板上加铺水泥-泡沫沥青半柔性混合料,其厚度不宜低于8 cm。