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。

橡胶改性沥青与SBS改性沥青对钢渣沥青混合料路用性能的影响对比

通过对比橡胶改性沥青与SBS改性沥青作为钢渣沥青混合料的胶结材料的性能差异,分析了不同改性沥青对钢渣沥青混合料路用性能的影响。实验采用沥青基础性能实验、车辙试验、马歇尔试验、冻融劈裂试验、肯塔堡浸水飞散实验、低温弯曲试验和体积安定性试验等方法,全面评估了两种改性沥青钢渣混合料的性能。结果显示,橡胶改性沥青钢渣混合料在低温抗裂性、高温稳定性、水稳定性和体积安定性方面相较于传统SBS改性沥青混合料有显著改善,且减少了沥青用量。同时,橡胶改性沥青混合料在提高钢渣路面疲劳寿命方面也表现出较好效果。

掺蔗渣纤维橡胶沥青再生混合料路用性能研究

针对沥青混合料回收料、废旧轮胎胶粉、蔗渣纤维潜在的资源价值,探索多种固废协同利用具有一定的现实意义。该文通过研究蔗渣纤维的微观结构及热特性,进行掺蔗渣纤维橡胶沥青再生混合料的配合比设计、路用性能评价及试验段铺筑与观测。结果表明:蔗渣纤维具有多层纤维壁的空心管腔结构,有利于吸附混合料中的自由沥青,增强蔗渣纤维与沥青之间的黏附性;蔗渣纤维与木质素纤维热重曲线基本一致,但在热失重的第二阶段,蔗渣纤维呈现出双峰结构,木质素纤维表现为单峰形状;掺加蔗渣纤维后,橡胶沥青再生混合料动稳定度值提高了约24.6%,低温弯曲破坏应变值提高了约19.3%,浸水马歇尔残留稳定度和冻融劈裂残留强度比分别提高了约4.7%、8.6%,铺筑的试验段使用状况良好。整体而言,蔗渣纤维对于改善橡胶沥青再生混合料的路用性能具有一定的功效,提升了混合料的抗变形能力,增强了集料的骨架效果,提高了混合料整体结构强度和韧性。

橡胶改性沥青混合料路用性能研究

为探究橡胶改性沥青混合料与传统沥青混合料的路用性能差异,文中选用70号基质沥青、SBS改性沥青和橡胶改性沥青进行不同类型沥青混合料(AC13、AC16和AC20)对比分析。结果表明,橡胶改性沥青PG高低温性能相对于SBS改性沥青均提高了一个等级,SBS改性沥青PG低温等级与70号基质沥青相同,但高温等级提高了两个等级。不同级配类型沥青混合料的水稳定性和低温性能均为AC13<AC16<AC20,高温稳定性为AC20>AC16>AC13。其中,以橡胶改性沥青混合料的路用性能最佳。

蒙脱土/丁苯橡胶复合改性沥青混合料路用性能研究

通过车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验研究了蒙脱土掺量对丁苯橡胶改性沥青混合料的高低温和水稳定性影响,采用邓氏关联度分析蒙脱土掺量对路用性能的影响规律。结果表明:蒙脱土可改变丁苯橡胶改性沥青混合料的高温稳定性和水稳定性,且掺量超过4%后会对水稳定性产生不利影响,掺入蒙脱土会使低温抗裂性变差;蒙脱土掺量对丁苯橡胶改性沥青混合料路用性能指标的影响程度大小依次为高温性能<水稳定性<低温性能。综合考虑各方面性能影响及其影响程度大小,蒙脱土掺量适宜为2%~4%,建议蒙脱土掺量为3%。

橡胶/聚酯纤维沥青混合料低温抗裂性能研究

以橡胶粉(RP)、聚酯纤维(PET)、橡维联(TOR)为沥青改性剂,基于响应面模型研究改性剂质量分率对试件低温(-30℃)断裂韧性的影响。利用方差分析(ANOVA)发现,RP和TOR是影响断裂韧性的显著主效应,RP×PET和PET×TOR是影响显著的交互效应,RP^(2)、PET^(2)和TOR^(2)是影响显著的二次效应,这与帕累托图的结果吻合。随着3种改性剂质量分率的增加,试件低温断裂韧性先升高后降低,当橡胶粉质量分率为4%时,平均断裂韧性最高,为40.36MPa·mm^(0.5);当橡维联质量分率为0.8%时,低温断裂韧性最高,为40.16MPa·mm^(0.5)。当橡胶粉与聚酯纤维质量分率分别为4%和0.5%时,试件断裂韧性最高,两者存在协同效应。当橡胶粉、聚酯纤维和橡维联质量分率分别为3.77%、0.52%和0.84%时,试件低温断裂韧性为43.54 MPa·mm^(0.5),实验值为42.67 MPa·mm^(0.5),两者非常吻合。

玻璃纤维增强橡胶粉/SBS复合改性沥青混合料路用性能试验研究

为了改善橡胶粉/SBS复合改性沥青混合料的服役性能,将不同掺量的玻璃纤维掺入橡胶粉/SBS沥青混合料中进行改性,采用马歇尔强度试验、劈裂试验、高温车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验以及冻融劈裂试验,系统考察了不同玻璃纤维掺量对橡胶粉/SBS复合改性沥青混合料力学性能及路用性能的影响规律。结果表明:随着玻璃纤维掺量的增加,橡胶粉/SBS复合改性沥青混合料的马歇尔稳定度、劈裂强度、浸水残留稳定度及冻融劈裂强度比均逐渐增大,动稳定度和最大弯拉应变均随着玻璃纤维掺量增加呈先增大后减小变化,而劲度模量则随之呈先减小后增大变化;玻璃纤维掺入能够有效改善橡胶粉/SBS复合改性沥青混合料的力学性能及路用性能,但掺入过量则会对高温抗车辙性能和低温抗裂性能有所不利,玻璃纤维最佳掺量为0.3%,有利于提升橡胶粉/SBS复合改性沥青混合料的综合服役质量及使用性能。

温拌橡胶沥青玛蹄脂混合料设计及施工技术研究

为提高沥青路面的施工质量和施工性能,论文对温拌橡胶沥青SMA混合料进行研究,结合车辙试验、冻融劈裂试验和小梁弯曲试验评价混合料的路用性能。试验结果:当采用最佳油石比6.3%时,温拌橡胶沥青SMA混合料动稳定度为8305次/mm,冻融劈裂强度比92.2%,弯拉强度为10.4 MPa,劲度模量为3227 MPa,具有较好的应用效果。

高速公路橡胶沥青混合料施工技术

为提高路面路用性能,进一步实现对废旧轮胎资源的循环利用,降低环境污染,提高高速公路建设的经济效益。依托某高速公路工程的实际案例,对ARAC-16橡胶沥青混合料的原材料选用、施工工艺以及施工质量控制措施进行分析,通过工后质量检测表明,路面渗水系数、压实度和低温稳定性均符合技术规范要求。

SBS+橡胶粉复合改性沥青混合料试验及应用研究

为综合SBS沥青、橡胶沥青两者的性能优点,掺入一定量SBS改性剂、橡胶粉制备复合改性沥青,对比研究了SBS改性、橡胶粉改性及SBS+橡胶粉复合改性三类沥青混合料的性能。研究结果表明:采用SBS改性剂与橡胶粉进行改性后的沥青混合料高低温性能俱佳,要显著优于另外两类改性沥青混合料。其抗疲劳与水稳定性能较为优异。其中,抗疲劳性能稍逊于单独使用橡胶粉进行改性后的沥青混合料,水稳定性能稍低于单独采用SBS改性剂的沥青混合料。工程应用表明:采用SBS+橡胶粉复合改性沥青混合料作为沥青路面上面层进行铺筑后,沥青路面的各项路面性能检测结果均满足规范要求,施工质量优异。

橡胶沥青混合料在公路路面上的应用

文章主要分析了橡胶沥青胶结料在我国的应用优势、路用性能特点,明确了指标合理橡胶沥青及其混合料的要素,研究橡胶沥青胶结料及其混合料的生产工艺和施工控制要点,经过试验研究和现场实践表明,橡胶沥青混合料性能优异、施工可行,可以推广应用。

钢渣改性橡胶沥青混合料路用性能研究

为探究钢渣体积掺量及钢渣粒径对橡胶沥青混合料路用性能的影响,以体积掺量为0、15%、30%、45%的细钢渣和粗钢渣为参数展开研究,进行了马歇尔试验、车辙试验、小梁弯曲试验和冻融劈裂试验等室内试验。结果表明,钢渣粒径及体积掺量会显著影响橡胶沥青最佳用量;掺入适量钢渣有助于改善橡胶沥青混合料的高温稳定性,提高橡胶沥青混合料的低温抗裂性,增强橡胶沥青混合料的水稳定性;橡胶沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性均随着钢渣体积掺量的增加呈现出先增大后减小的趋势,且当细钢渣体积掺量为15%或粗钢渣体积掺量为30%时,各性能达到最优。

成型方法对橡胶沥青混合料性能的影响研究

为了探究不同成型方式对橡胶沥青混合料的性能影响,文章基于单轴贯入和冻融劈裂试验,研究了马歇尔击实法、振动压实法、旋转压实法(SGC法)对ARAC-13混合料的抗剪和抗水损性能的影响。结果表明:比对混合料试件体积指标发现,马歇尔击实法、旋转压实法75次和振动压实法65s的作用效果相当,混合料空隙率VV、沥青饱和度VFA值相近;旋转压实和振动压实后的混合料试件抗剪性能明显优于马歇尔击实法,振动压实85s的抗剪强度值略低于旋转压实100次值;在成型方式标准设计次数下,旋转压实的混合料试件抗水损能力最强,TSR值衰减速率最小,振动压实次之,马歇尔击实法再次之;通过对ARAC-13混合料的性能分析,推荐振动压实法的时间为85s。

混掺纤维改性沥青混合料的路用性能试验研究

将不同掺量的玄武岩纤维(BF)和聚丙烯纤维(PP)单掺、混掺至沥青混合料中进行改性,采用高温车辙、低温小梁弯曲、浸水马歇尔、冻融劈裂及弯曲疲劳等室内试验,研究桥面铺装AC-20级配沥青混合料的使用性能。结果表明:BF纤维能够有效提升沥青混合料的强度和硬度,而PP纤维可以提供沥青混合料更好的柔性与黏性;单掺BF纤维可以有效改善沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能以及抗疲劳性能,单掺PP纤维仅改善水稳定性能的效果优于BF,而通过采用合理比例的BF与PP纤维混掺改性可综合提升沥青混合料的服役性能及使用寿命。

HDP橡胶沥青混合料的路用性能研究

HDP橡胶沥青混合料是采用掺入了一定量的HDP添加剂的橡胶沥青作为胶结材料来配制而成的。对HDP橡胶沥青采用马歇尔设计法进行配合比设计,对马歇尔试件进行相关技术指标测试,确定HDP最佳掺量、集料的合成级配和混合料的最佳油石比。通过室内试验,对HDP橡胶沥青混合料进行车辙试验、低温弯曲试验和冻融劈裂试验,评价其混合料的路用性能,验证了HDP橡胶沥青混合料具有较好的温度稳定性和抗水损害性能力。

改性沥青SMA-13沥青混合料在改扩建公路施工中的应用

为研究橡胶改性沥青SMA-13沥青混合料在改扩建公路项目中的应用效果,文中以北京某高速改扩建项目为例,对改性沥青SMA-13沥青混合料进行配合比设计,并进行路用性能检测。结果发现,橡胶改性沥青SMA-13沥青路面的抗滑性能好,构造深度是规范值0.55的3倍,压实度各个随机测点均高于98%,且平整度的纵向高程标准差均小于1 mm,路面整体路用性能好。

石墨烯复合橡胶改性沥青SMA混合料性能分析

将石墨烯应用于土木工程的材料中,能有效改善材料的性能。结合甘肃省某公路沥青路面工程实例,通过室内模型试验分析石墨烯复合橡胶改性剂对沥青混合料性能的影响。结果表明:相同试验条件下,石墨烯复合橡胶改性剂对沥青混合料的空隙率、沥青饱和度及马歇尔稳定度等指标值影响显著;与SBS改性沥青混合料相比,石墨烯复合橡胶改性沥青混合料中的集料颗粒具有更好的黏附性;石墨烯复合橡胶改性沥青和SBS改性沥青均能有效改善SMA沥青混合料的水稳性能、高温稳定性及低温抗裂性,但石墨烯复合橡胶改性沥青对混合料水稳性能和高温稳定性的改善效果更为显著,而对低温抗裂性的改善效果较弱。研究结果可为石墨烯复合橡胶改性沥青在实际工程中的应用提供参考。

不同胶粉掺量下橡胶沥青混合料路用性能分析

为研究不同胶粉掺量下橡胶沥青混合料的路用性能,通过在70#A级基质沥青中掺加不同质量胶粉,利用沥青激光回弹试验、沥青接触角试验分析了沥青PG(performance grade)等级以及沥青胶结料与集料之间的黏附特征,确定了橡胶沥青路面结构上、中、下面层的最佳胶粉掺量(即上面层SMA-13添加30%,中面层AC-20添加40%,下面层AC-25添加50%);通过对不同胶粉掺量橡胶沥青混合料的汉堡车辙试验、低温弯曲抗裂试验及直接剪切试验等力学性能研究得到:胶粉的掺入可增强沥青胶结料与集料间的内聚力,使沥青混合料的塑性变形能力变强,有效改善了橡胶沥青混合料不同结构层的水稳定性和高温抗车辙能力,提高了橡胶沥青混合料的抗裂性能和抗疲劳性能。结合工程实例,借用三维雷达检测系统,评价了现场橡胶混合料沥青路面结构层摊铺的整体性和材料厚的均匀性等道路内部状况;通过现场路面取芯后CT扫描,获取了现场路面结构的集料-空隙三维空间分布情况,得到了胶粉的加入能促进沥青胶结料与集料间的分子运动,有效改善沥青混合料的孔隙分布情况,使路面内部材料更加均匀分布,充分发挥橡胶沥青路面优良的路用性能。

桥面铺装玄武岩纤维橡胶复合改性沥青混合料的路用性能研究

通过将不同掺量的玄武岩纤维和橡胶颗粒进行单掺、复掺制备AC-20级配桥面铺装沥青混合料,采用高温车辙试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验,对玄武岩纤维橡胶复合改性沥青混合料的路用性能展开综合考察,研究结果表明:玄武岩纤维能够明显改善沥青混合料的高温抗车辙变形性,而橡胶能够有效增强沥青混合料的低温抗裂性与水稳定性;将玄武岩纤维和橡胶进行复掺可综合提升沥青混合料的路用性能,推荐采用掺量为4%的玄武岩纤维和3%的橡胶颗粒复合改性,有利于提升桥面铺装沥青混合料的服役质量及使用性能。

PAN纤维对橡胶粉/SBS复合改性沥青混合料水稳定性的影响研究

为了改善橡胶粉/SBS复合改性沥青混合料的水稳定性能,采用冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验和浸水飞散试验,系统研究了不同掺量聚丙烯腈(PAN)纤维对橡胶粉/SBS复合改性沥青混合料水稳定性能的影响规律,研究结果表明:橡胶粉/SBS复合改性沥青混合料的劈裂抗拉强度、马歇尔稳定度、冻融劈裂强度比及浸水残留稳定度均随着PAN纤维掺量的增加呈先增大后减小变化,而浸水飞散损失则随之呈先减小后增大变化;适宜的PAN纤维在沥青混合料中起到良好的桥接、阻裂、分散、增韧等作用,有利于改善橡胶粉/SBS复合改性沥青混合料的水稳定性能,而纤维过多会产生结团堆积,影响荷载分散传递,致使沥青混合料水稳定性能降低;推荐PAN纤维的适宜掺量为0.3%,有利于提升橡胶粉/SBS复合改性沥青混合料的抗水损害性能。