玄武岩纤维对聚氨酯改性沥青混合料水稳定性提升研究

为解决聚氨酯改性沥青混合料水稳定性不良的缺陷,通过浸水马歇尔试验、冻融循环条件下的劈裂试验、低温弯曲试验,研究不同玄武岩纤维掺量下聚氨酯改性沥青混合料的抗水损害能力。结果表明:在冻融循环作用下,玄武岩纤维降低了沥青混合料水损作用造成的空隙率变化,增强了沥青间的粘附性,当纤维掺量为0.3%时,其提升作用最强,残留稳定度和劈裂强度比分别提升了10.9%、32.3%,有效降低了冻融循环引起的弯拉强度与弯拉应变的下降速率,增强沥青混合料之间的粘结力,聚氨酯沥青混合料的水稳定性能得到提高。

基于AFM技术的沥青混合料水稳定性研究进展

原子力显微镜(Atomic force microscope,AFM)不仅可以从纳米尺度观测沥青表面微观结构,还可以应用不同模式测试其微观力学特性,是研究沥青路面材料微观特性的有力工具。沥青混合料的水损害已经成为沥青路面的主要病害之一,研究表明,沥青结合料与集料之间的水分相互作用是一种出现在微观尺度,甚至纳米尺度的现象,因此从微纳观角度探究在水分存在条件下沥青与集料的结构变化,对于改善沥青混合料水稳定性能,探究其水损害机制具有深远的意义。本文在总结AFM工作原理及沥青微观“bees”结构特性的基础上,重点分析了AFM在纳米尺度上对沥青混合料水稳性能的研究成果,并探讨了AFM在沥青路面材料研究中的发展方向,为今后对于沥青路面病害研究与防治方面提供一定的借鉴。

碳化钢渣对沥青混合料高温稳定性的影响研究

为了研究碳化钢渣对沥青混合料高温稳定性的影响,对粒径为5~10 mm与3~5 mm的钢渣粗集料进行碳化,与以未碳化钢渣制备的AC-10钢渣沥青混合料进行膨胀性与路用性能对比。研究结果表明:当碳化时间达到6 h,2档钢渣集料的f-CaO含量均低于3.0%,最大降幅达到了51.4%,并且碳化钢渣集料从光滑的界面向复杂致密的界面演变。碳化钢渣提高了钢渣混合料和钢渣沥青混合料的高温稳定性。基于综合性能判断,建议将6 h设置为最佳碳化时间。

镍铁矿渣纤维对SMA-13沥青混合料高温稳定性的影响研究

纤维沥青混凝土具有优异的抵抗变形能力,耐久性较好,受到业内广泛关注。文章选用一种新型矿物纤维——镍铁矿渣纤维作为SMA-13混合料的纤维改性剂,通过马歇尔试验和车辙试验对改性后SMA-13沥青混合料的高温稳定性进行研究。结果表明:1#镍铁矿渣纤维掺量为0.4%时,对SMA-13沥青混合料马歇尔模数的提升效果最为明显,其改性效果优于木质素纤维;1#和3#镍铁矿渣纤维均可较好提升SMA-13沥青混合料的车辙动稳定度,且掺量达到0.4%以上时效果略优于木质素纤维的改善效果。综合高温性能测试结果,1#镍铁矿渣纤维提升SMA-13混合料高温性能的效果最佳,其最优掺量为0.4%。

纤维增强钢渣改性沥青混合料抗裂和水稳定性能研究

为研究钢渣掺量和纤维对开级配沥青混合料(OGFC)性能的影响,选用4种钢渣替代率和4种纤维掺量,基于析漏和分散试验法进行OGFC-13配合比设计,并分析其抗裂和水稳定性能。结果表明,由于沥青的温度敏感性,钢渣掺量会使得沥青混合料性能发生显著变化;钢渣掺入不利于混合料断裂能提升,而纤维则有积极作用;钢渣50%+纤维0.60%的组合能产生最佳的抗裂性能和水稳定性能,最大程度上可将断裂能、劈裂强度比提高30.2%,8.2%。

不同纤维改性透水沥青混合料水稳定性的试验研究

通过将不同掺量的玄武岩纤维与聚酯纤维掺入透水沥青混合料中进行改性,采用室内冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验及浸水飞散试验,系统考察纤维类型及掺量对透水沥青混合料水稳定性的影响规律。结果表明:随着BF、PF纤维掺量的增加,透水沥青混合料的劈裂强度、稳定度、冻融劈裂强度比及浸水残留稳定度大致均呈先增大后减小变化,而浸水分散损失则随之呈先减小后增大变化;适量BF、PF纤维的掺入能起到良好的加筋分散作用,有利于沥青混合料空间结构稳定,改善透水沥青混合料的水稳定性,BF纤维和PF纤维的最宜掺量分别为0.4%和0.2%;BF纤维能够显著提高透水沥青混合料的冻融劈裂强度比,而PF纤维能够显著提高透水沥青混合料的浸水残留稳定度及浸水飞散损失,故BF纤维适用于北方季冻地区,而PF纤维则更适用于南方多雨地区。

冻融循环下蓄盐类沥青混合料水稳定性损伤规律研究

以冻融循环试验为基础,研究蓄盐类沥青混合料长期性能变化规律。结合冻融损伤原理和Logistic模型,评价掺不同类型蓄盐材料沥青混合料在冻融循环下的衰变特性。结果表明:掺加蓄盐材料对沥青混合料的高温性能影响不大,但是会降低沥青混合料的低温抗裂性;随冻融循环次数增加,基质沥青混合料和掺粉末状蓄盐材料a、b沥青混合料的空隙率呈上升趋势,基质沥青混合料和掺粉末状蓄盐材料a沥青混合料的冻融劈裂强度比整体呈下降趋势,而掺颗粒状蓄盐材料c沥青混合料的空隙率整体先增大后逐渐趋于稳定。Logistic模型能较好地反应冻融损伤变量的变化规律。

乳化沥青冷再生混合料水稳定性研究

为改善乳化沥青冷再生混合料界面强度低、水稳定性差的问题,提出采用水泥和聚酯纤维对其进行改良。依托某市政大中修工程,采用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验研究了水泥剂量和纤维掺量对冷再生混合料水稳定性的影响。结果表明:水泥剂量的增大对冷再生混合料水稳定性提升显著,随着水泥剂量的增加,乳化沥青就地冷再生混合料马歇尔稳定度和劈裂强度逐渐增大,残留稳定度和冻融劈裂强度比也有所提高,推荐水泥掺量为1.5%;随着纤维掺量的增加,混合料力学强度和水稳定性能指标数值先增大后减小,纤维掺量为0.5%时混合料性能最佳。

改进水煮法、冻融四点疲劳试验评价沥青混合料水稳定性及常用方法相关性分析

通过开展水煮法试验、水浸法试验、SHRP净吸附法试验、马歇尔浸水试验、冻融劈裂试验与冻融四点疲劳试验并对传统水煮法试验进行了一定的改进,从试验原理、评价指标、试验结果、试验条件等角度对比分析了不同试验方法的优缺点,找到更准确地评价沥青混合料抗水损害性能的试验方法。传统水煮法试验与水浸法试验评价结果受主观人为因素影响较大;浸水马歇尔试验属于静态试验,不能真实模拟路面水损害;改进水煮法试验可有效克服主观人为因素的影响;SHRP净吸附法试验模拟了动水冲刷过程且具有较高的准确性;冻融劈裂试验中试件空隙率、处理条件与破坏方式均能很好地模拟真实路面环境;冻融四点疲劳试验能够通过疲劳寿命的损失率来定量评价不同混合料的水稳定性。推荐改进水煮法试验、SHRP净吸附法试验作为评价松散沥青混合料粒料类水稳定性的试验方法,冻融劈裂试验与冻融四点疲劳试验作为评价压实沥青混合料类水稳定性的试验方法。

发泡剂对沥青发泡和混合料水稳定性的影响

提出了掺发泡剂泡沫沥青的微观结构模型,分析了发泡剂在沥青发泡过程中的作用原理.从改善沥青发泡与提高冷再生泡沫沥青混合料的水稳定性角度出发,选择了3种发泡剂(A,B,C),并分别进行了沥青发泡试验和混合料劈裂强度试验.结果表明:A发泡剂(Redicote C-450)对泡沫沥青膨胀率的影响较小,对泡沫沥青半衰期基本无影响;B发泡剂(十六烷基三甲基溴化铵)对泡沫沥青膨胀率和半衰期影响都较大;C发泡剂(仕博阳离子中裂型乳化剂)对泡沫沥青膨胀率基本无影响,但使泡沫沥青半衰期提高了1倍;A,B,C发泡剂均可大大增强混合料的水稳定性;使用先进冷再生设备时,发泡剂的选择应着重考虑其抗剥落性能.

沥青混合料水稳定性的试验研究

由于水稳定性不足造成的水损害 ,是我国沥青路面早期破坏的主要形式之一 .但工程实践表明 ,浸水马歇尔试验与路面的实际状况相差较远 ,其残留稳定度也未能反映出沥青混合料水稳定性的真实情况 .本文以劈裂试验为基础 ,通过对浸水条件的改进 ,进一步深入地研究了几种常见沥青混合料的水稳定性 ,提出了以真空循环饱水条件下的沸煮劈裂试验的残留稳定度来评价沥青混合料的水稳定性 .试验结果表明 ,此方法的试验结果明显好于现行规范中的方法 ,而采用密实结构AC 1 6I的水稳定性明显优于其他几种沥青混合料 .

沥青混合料水稳定性评价方法研究

分析比较了4种评价沥青混合料水稳定性评价方法即浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、沥青路面分析仪浸水车辙试验和朱丽叶试验的优缺点和试验条件.从试件性能的稳定性、试验模拟的环境条件、评价指标的有效性而言,沥青路面分析仪浸水车辙试验最好,朱丽叶试验次之,冻融劈裂试验第三,而浸水马歇尔试验最差.但从试验方法的可操作性而言,沥青路面分析仪浸水车辙试验最差.通过不同评价指标的相关性分析,研究不同试验方法内在区别和联系,从而为实际工程运用提供一些参考.

沥青混合料水稳定性试验研究

提高沥青混合料的水稳定性是提高沥青混合料抗水害性能的重要难点之一,在高速公路沥青路面施工中一般采用PA-3等抗剥离剂来提高沥青混合料的水稳定性。在路网改造项目中,从工程造价等方面考虑,如何充分利用当地的材料资源,分析沥青混合料集料的酸碱性及使用石灰、粉煤灰等作抗剥离剂对沥青混合料水稳定性的综合影响,从而有效改善沥青路面的长期使用性能及耐久性能。

乳化沥青冷再生混合料高温稳定性研究

采用50℃车辙试验,分析了温度、基质沥青针入度大小、乳化沥青用量、水泥掺量、含水率和养生时间对乳化沥青冷再生混合料高温稳定性的影响。结果表明:乳化沥青冷再生混合料在后期强度形成后具有较好的高温稳定性,且混合料高温稳定性受温度的影响没有热拌沥青混合料敏感;采用低标号沥青或增加水泥用量均能提高冷再生混合料的高温稳定性,但二者的变化对冷再生混合料高温稳定性影响不大;随着养生时间增加乳化沥青冷再生混合料的抗变形能力增强且早期含水率变化对抗变形能力影响显著,而后期含水率变化对高温稳定性影响不大。

成型温度对温拌沥青混合料水稳定性的影响

温拌沥青混合料是一种新型的沥青混合料,它的施工温度介于热拌沥青混合料与冷拌沥青混合料之间.通过室内试验评价了不同成型温度对温拌沥青混合料性能的影响,提出了不同干、湿气候分区条件下温拌沥青混合料的最佳压实温度.

矿物纤维改善沥青混合料高温稳定性研究

分别采用动态模量试验、动态蠕变试验和车辙试验研究了玄武岩矿物纤维对沥青混合料的粘弹特性及高温稳定性的影响。研究结果表明,矿物纤维掺入后沥青混合料的动态模量和相位角具有相同的变化规律,且纤维的使用能提高沥青混合料的动态模量,表明玄武岩矿物纤维能明显提高沥青混合料的劲度,而60℃时沥青胶浆和沥青混合料的车辙因子增大。高温动态蠕变试验结果也表明,掺入矿物纤维后沥青混合料的流动值增大,达到流动值时循环荷载产生的应变和经历10 000次荷载作用后的应变均能得到大幅度的降低。与未掺矿物纤维相比,掺加0.4%矿物纤维后沥青混合料的动稳定度由5 869次/mm提高到7 656次/mm,同时车辙深度减小,表明矿物纤维能明显提高沥青混合料抵抗高温流动变形的能力。

沥青混合料水稳定性能全程评价方法研究

传统的沥青混合料水稳定性评价方法不能反映混合料在整个使用过程中水稳定性能 .针对这一缺陷 ,设计了一种新的全程评价方法 ,可以结合混合料老化试验来评价沥青混合料在路面不同阶段的水稳定性能 。

开级配大粒径沥青碎石混合料的高温稳定性

为了分析开级配大粒径沥青碎石混合料(OLSM)的高温稳定性及其影响因素,通过车辙试验,以动稳定度为指标,研究了不同集料级配、沥青用量和试件厚度等条件下的OLSM高温稳定性。结果表明:随着粗集料的增多、空隙率的增大、沥青用量的增大和试件厚度的增加,OLSM的抗车辙能力降低;当空隙率小于20%、沥青用量不超过最佳油石比的+0.5%时,OLSM具有良好的高温稳定性;进一步分析表明,OLSM的车辙深度主要是由混合料进一步压缩引起的。

采用GTM方法设计的沥青混合料高温稳定性研究

针对现行的马歇尔方法不能设计出理想的沥青混合料这一问题,本文利用旋转试验机对5种不同的沥青混合料进行了优化,并对这5种不同级配类型、不同沥青用量所组成的沥青混合料进行车辙试验,分析了不同级配类型沥青混合料的车辙发展规律,以及沥青混合料动稳定度同密度和空隙率等之间的关系。试验结果表明:级配、体积参数等对沥青混合料的高温稳定性有重要影响。

沥青混合料高温稳定性影响因素分析

沥青路面车辙是多因素综合作用的结果。本文从混合料角度分析了影响沥青混合料高温抗车辙性能的因素,并通过不同因素条件下沥青混合料高温车辙试验,分别以动稳定度和总变形量作为参考序列,对影响因素进行灰关联分析。研究认为,沥青混合料空隙率和矿料4 75mm筛孔通过率对于混合料高温稳定性有重要影响。