双层泡沫沥青冷再生在高等级公路中的应用研究

为探究双层泡沫沥青厂拌冷再生在重载交通路面基层中的应用,基于河南省某高速公路大修改建工程,通过对泡沫沥青技术、生产工艺原理、压实工艺原理、路面沥青铣刨料性能检测、泡沫沥青厂拌冷再生配合比设计及现场取芯检测。研究结果表明:在最佳合成级配下,双层泡沫沥青冷再生混合料的最佳含水率5.2%,最大干密度2.258g/cm3。泡沫沥青掺量2.6%、水泥掺量1.5%、最佳含水率5.2%时混合料路用性能最佳,15℃劈裂强度达0.625Mpa。泡沫沥青冷再生混合料可大幅节约工程造价,有效节省工期,从综合单价来看,泡沫沥青厂拌冷再生和普通柔性结构层材料沥青稳定碎石相比每立方节省造价约14.11%。泡沫沥青冷再生混合料节约燃料、减少CO2排放、节约沥青资源和碎石材料,保护生态环境,减少环境污染。双层泡沫沥青厂拌冷再生基层结构满足各项指标要求,且现场应用效果较好,可作为以后交通量大,反射裂缝频繁的高速公路偏柔性基层路面大修工程中常规路面基层结构推广使用。

钢桥面浇注式沥青混合料施工过程温度场分析

摊铺工艺和环境对钢桥面浇注式沥青混合料施工温度场影响较大。为优化摊铺工艺,减小温度变形对钢桥面系结构的损伤,以武汉沌口长江大桥为依托,采用Abaqus软件建立了三维有限元模型,基于生死单元控制技术模拟了浇注式沥青混合料在不同风速和摊铺速度下的温度场;并基于实桥监测数据进行了对比分析。研究结果表明:浇注式沥青混合料在摊铺完成后,铺装层表面温度呈“三阶段”变化趋势,即急剧下降阶段、快速下降阶段和缓慢下降阶段;在浇注式沥青混合料摊铺完成30 min后,钢桥面顶板实测最高温度为103℃(比摊铺温度低138.6℃),该温度持续时间较短,约为8 min;由于MMA防水黏结层的吸热及阻热效应,最高温度出现的时间比有限元模拟的时间滞后约13 min;为避免钢桥面系在摊铺过程中出现温度应力集中,浇注式沥青混合料摊铺速度宜控制在2.5~3.0 m/min之间;当风速大于3 m/s时,浇注式沥青混合料温度散失较为明显,为了降低温度散失对施工和易性的影响,混合料卸料点应尽可能地接近摊铺机,距离宜控制在0.5~1.5 m。

水泥对乳化沥青冷再生混合料水稳定性的影响

乳化沥青厂拌冷再生技术可将原路面铣刨废料再次应用到道路工程建设中,不仅能够节约能源和资源,还能使环境得到保护,实现可持续发展,是一种十分经济、实用的技术,乳化沥青冷再生技术的应用可以实现原路面废弃沥青混合料的循环再利用,具有良好的经济效益及社会效益,该技术是一项绿色、低碳、环保、实用的路面维修方法,且应用前景非常广阔。本文主要通过室内试验,研究、分析不同水泥用量对乳化沥青冷再生混合料水稳定性能的影响。

沥青混合料抗老化性能关键指标研究

为研究关键技术指标对沥青混合料抗老化性能的影响,研究了不同沥青膜厚度、不同粉胶比及不同压实空隙率对沥青混合料抗老化性能的影响。结果表明:在空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度等指标相近,沥青膜厚度不同的条件下,沥青膜较厚的混合料抗老化能力更好;粉胶比偏大的沥青混合料空隙率较低,结构更加密实,同时沥青饱和度较高,使得混合料抵抗低温弯拉能力更强,抗老化耐久性更好;AC-13C型沥青混合料的空隙率设计范围应按4.0%~5.5%进行控制,路面理论压实度按94%~97%进行控制。

以不同等级粉煤灰为原料的粉煤灰地质聚合物的性能研究

探究了使用三种不同等级的粉煤灰,Ⅰ级粉煤灰、Ⅱ级粉煤灰、Ⅲ级粉煤灰,在其他试验条件相同的情况下,参考水泥胶砂的凝结时间试验、抗压和抗折试验对粉煤灰地质聚合物砂浆的工作性能、力学性能的影响,并对经济效益方面进行比较。结果表明:从凝结时间来看,Ⅰ级粉煤灰>Ⅱ级粉煤灰>Ⅲ级粉煤灰;在抗压强度、抗折强度来看,Ⅰ级粉煤灰>Ⅱ级粉煤灰>Ⅲ级粉煤灰;从经济效益方面来看,使用Ⅰ级粉煤灰的价格最高,Ⅲ级粉煤灰价格最低。

改进型AC-13沥青混合料组成设计与应用

目前我国大部分高速公路沥青上面层大多采用玄武岩或辉绿岩的AC-13型沥青混合料,采用石灰岩AC-13型沥青混合料相对应用较少,结合相关科研成果,在室内配合比设计成果的基础上,通过河南濮卫高速公路的良好的实际应用情况,总结了石灰岩粗型AC-13沥青上面层设计、施工与检测的结果,为石灰岩粗型AC-13沥青上面层的推广和应用提供有益的参考。

高速公路中双层乳化沥青厂拌冷再生基层的应用

基于对符合再生要求的材料充分回收利用,节约资源、降低排放及减少传统半刚性基层沥青路面反射裂缝的理念,G30连霍高速郑洛段大修改建工程将传统的半刚性基层替换为偏柔性的双层乳化沥青厂拌冷再生基层结构,通过全新的双层乳化沥青厂拌冷再生路面结构设计、沥青混合料回收料(RAP)性能分析、乳化沥青厂拌冷再生配合比设计、现场取芯与弯沉检测性能验证及乳化剂性能改善,确定并验证了最佳路用性能下的混合料生产配合比。结果表明:当0~10 mm RAP掺量32%,10 mm~30 mm RAP掺量43%,0~5 mm石屑掺量12%,10 mm~30 mm碎石掺量13%,乳化沥青用量4.1%,水泥用量1.8%,最佳含水率为5.2%时,混合料路用性能最佳,其15℃劈裂强度达0.625 MPa;双层乳化沥青厂拌冷再生基层结构对沥青混合料回收料利用率高、经济效益明显。

薄层AC-10沥青表面层在广东高速公路的应用分析

改进AC-10级配设计,以常用的ECA 10、SMA 10薄层罩面为对照组,采用马歇尔试验、车辙试验、浸水马歇尔残留稳定度试验、冻融劈裂强度试验及沥青混合料弯曲试验分析对比不同薄层混合料的高温稳定性、抗水损害性和低温性能。采用路面渗水系数试验、手动铺砂法、摆式仪试验等检测路表层渗水系、数构造深度和摩擦力系数等论证路用性能。结果表明采用“间断S型”AC-10沥青混合料各项常规性能均能满足要求,经减薄厚度的2.5 cm AC-10路表层依然具备较好的结构性和功能性。

摊铺机螺旋布料器高度对路面均匀性影响

为研究摊铺机螺旋布料器高度对路面均匀性的影响,本文研究了不同螺旋叶片底端距离沥青混合料松铺面高度对中间铺面筛分级配、高温性能、构造深度、渗水系数的影响,结果表明:摊铺机螺旋叶片底端距松铺面的高度5cm、2cm时,铺面均匀性较好;细集料离析的沥青混合料动稳定度约是均匀铺面沥青混合料的 52%;离地高度5cm、2cm时,铺面构造深度均大于1.0mm,路面具有较好的抗滑性能。