石墨等体积替代矿粉对沥青混合料性能影响研究

以AC-20为例,在不明显改变其级配的情况下,开展动稳定度、冻融劈裂以及低温弯曲试验,分析石墨等体积替代部分矿粉后,沥青混合料的高、低温性能及水稳性的变化。试验结果表明,石墨等体积代替后可改善沥青混合料的高温性能,降低低温和水稳性能,建议其替代量为20%~55%。     

高温下橡胶沥青胶浆特性及矿料级配优化分析

为改善橡胶沥青混合料的高温性能,提出以橡胶沥青胶浆和矿料级配为主要研究对象的优化思路。通过室内试验,首先研究粉胶比对橡胶沥青胶浆抗车辙因子和相位角的影响;然后结合橡胶沥青的特异性,对其橡胶沥青混合料的矿料级配进行选择和调整,将动稳定度和相对变形作为混合料高温性能评价指标,得出优化后的矿料级配。研究结果表明,提高橡胶沥青混合料高温稳定性的措施有：适当调整粉胶比,控制在1．2左右为宜;以水泥取代矿粉作为混合料的填料;以传统SMA级配为基础,对混合料级配作出调整,适当降低填料比例,能够实现橡胶沥青混合料高温稳定性的优化。     

填料硬化效应试验研究

在沥青混合料中,由于填料的加入,使得沥青的针入度指数(PI)和延度下降,软化点升高.实际施工中,施工单位习惯用回收粉代替部分矿粉做填料来拌制沥青混合料.通过用100%矿粉、矿粉∶回收粉=3∶1、矿粉∶回收粉=1∶13种填料与沥青拌制胶泥,进行室内常规指标的试验并结合成渝高速热再生工程的实践,发现不同类型的填料,对不同类型的沥青混凝土胶泥产生的硬化效应存在较大差异.对规范中的相应条款进行了探讨,提出了自己的一些建议,以期待对我国的高速公路沥青混合料施工有一定的指导作用.     

基于有机-无机改性的赤泥沥青混合料综合性能

聚焦赤泥的资源化利用与筑路材料紧缺问题,提出采用赤泥替代石灰岩矿粉制备沥青混合料。针对赤泥-沥青界面遇水强度衰减问题,提出无机粉体共混(水泥、消石灰)和有机偶联剂表面修饰(硅烷偶联剂KH-550、KH-560)的改性工艺,并研究改性前后的赤泥对沥青混合料性能的影响规律。通过动稳定度试验、马歇尔试验、汉堡车辙试验、动态模量试验和两点弯曲试验对改性前后的赤泥沥青混合料进行系统评价,发现普通赤泥可以提高沥青混合料的高温稳定性,但是对水稳定性、低温抗裂性与疲劳性能有不利影响。通过对赤泥改性处理,赤泥沥青混合料的高低温性能、水稳定性与长期耐久性均得到不同程度提高,而采用硅烷偶联剂表面修饰改性效果更好。证实了使用赤泥进行沥青混合料生产的可行性,为赤泥的资源化利用开拓了方向。     

再生混凝土微粉对沥青及沥青混合料性能的影响

采用再生混凝土微粉（RCP）替代矿粉（MP）作为沥青混合料的填料以有效回收利用RCP。首先进行软化点、针入度和布氏黏度等沥青性能测试,对比分析了RCP与MP对沥青物理性能影响的差异性;然后通过冻融劈裂试验、高温车辙试验与低温弯曲试验,评价了RCP对沥青混合料试件的水稳定性、高温性能和低温性能的影响。结果表明：RCP显著地提升了沥青的高温性能与黏稠度,且不会降低沥青对温度的敏感性;采用RCP替代MP粉后,沥青混合料仍具有较好的水稳定性,能经受3次冻融循环造成的水侵蚀;RCP增强了沥青混合料的高温抗车辙性能,虽会稍微降低沥青混合料的低温抗裂性,但沥青混合料路用性能仍能满足规范要求。     

水泥对泡沫沥青冷再生混合料的影响研究

水泥作为常用的活性添加剂对泡沫沥青冷再生混合料有着重要的作用,水泥的用量会直接影响泡沫沥青冷再生混合料的性能。文章通过室内试验设计了含有不同剂量水泥的泡沫沥青冷再生混合料,并对混合料进行劈裂、车辙和低温弯曲试验,评价水泥对泡沫沥青冷再生混合料的影响。结果表明:水泥和沥青在泡沫沥青混合料中共同发挥胶结料作用,水泥剂量超过1.0%时,水泥形成的胶结强度大于沥青形成的胶结强度;水泥剂量为1.0%~1.5%时,泡沫沥青冷再生混合料泡沫沥青冷再生混合料整体性能较优,满足作为路面基层或中下面层的使用要求;水泥剂量大于2%时,混合料低温性能降低。     

SEAM沥青混合料与普通沥青混合料路用性能分析

SEAM是一种新型的沥青混合料改性剂,并能代替部分沥青作为混合料的粘结剂. 探讨了SEAM改善沥青混合料的机理及SEAM沥青混合料的设计方法,采用AC-16型沥青混合料,通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、车辙试验、劈裂试验等试验,对比分析了添加 SEAM后沥青混合料与基质沥青混合料的路用性能. 结果表明:在沥青混合料中适当添加SEAM能降低混合料拌和温度和成型温度20 ℃左右,并能提高混合料的稳定度及动稳定度,但抗水损害性能有待于进一步提高. SEAM能较大幅度的提高混合料的部分路用性能,具有节约能源,节省公路建设投资等优点.     

布敦岩沥青混合料路用性能研究

为了分析布敦岩沥青混合料的路用特性,分别对基质沥青混合料、不同掺量布敦岩沥青混合料和SBS改性沥青混合料进行路用性能对比试验研究。结果表明,布敦岩沥青可以显著改善沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性能。综合考虑性能变化规律以及经济因素,推荐布敦岩沥青的合理掺量为3.5%。     

乳化沥青冷再生混合料中的复合胶浆性质

对乳化沥青冷再生混合料中的三种胶浆系统进行了研究,包括沥青+矿粉、乳化沥青残留物+矿粉和乳化沥青残留物+水泥。结果表明,因为水泥水化作用的存在,水泥⁃乳化沥青残留物胶浆表现出更高的模量增率效果;模量和相位角变化呈现与普通矿粉⁃沥青胶浆和矿粉⁃乳化沥青胶浆不同的特点,且不随粉胶比呈现线性单调的变化;胶浆界面黏结力与矿粉⁃沥青胶浆相当,并在低粉胶比范围内远高于单独利用矿粉的乳化沥青残留物胶浆。     

基于高温和粘结性能的橡胶沥青胶浆性能研究

为了掌握橡胶沥青混合料的本质特性,采用锥入度试验和拉拔试验,研究了胶粉掺量和矿粉掺量对橡胶沥青胶浆抗剪强度和粘结强度的影响规律,发现胶粉对橡胶沥青胶浆粘结强度的影响大于矿粉,而对其剪切强度的影响不及矿粉。在此基础上,根据两者的交互作用提出了胶浆中胶粉和矿粉掺量的比例系数r∶f,进一步分析了r∶f对橡胶沥青胶浆高温性能、粘结性能的影响规律,推荐r∶f一般不宜小于0.4,且粉油比不宜过小或过大,胶粉内掺掺量范围宜为15%～21%。     

纤维对沥青混合料稳定性的影响研究

纤维在沥青混合料中的作用效果一直受到人们的关注,文中针对这一问题选用了四类纤维,分别采用普通沥青和改性沥青,选用沥青混合料AC-16I型,客观的分析了纤维沥青混合料的高温稳定性、低温稳定性、水稳定性和抗疲劳性能等路用性能。研究表明:纤维加入后,最佳沥青用量、空隙率、矿料间隙率、稳定度和流值均有不同程度增加,而密度下降;高温稳定性、低温抗裂性能、抗疲劳性能和耐水害性能等路用性能均有一定改善;其中高温和抗疲劳性能的改善最为显著,并且添加纤维的普通沥青混合料性能达到甚至超过改性沥青的性能,改性沥青再添加纤维性能将更好。     

海泡石/玄武岩纤维复合沥青混合料性能研究

从海泡石纤维和改性玄武岩纤维的微观结构特性出发，进行海泡石／玄武岩复合纤维增强沥青复合材料的制备．通过路用性能试验，研究了海泡石纤维和改性玄武岩纤维对沥青混合料性能的影响以及结合机理．结果表明，添加适当量海泡石和改性玄武岩纤维可以制备性能优良的纤维复合沥青混合料．海泡石纤维对沥青表现极强吸持能力，有效调节沥青质与胶浆的含量．改性玄武岩纤维在沥青中主要起加固和改善混合料的作用．两种纤维的添加，使沥青混合料的高温变形性、水稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性等显著提高。     

多孔安山岩在沥青路面中的应用研究

采用沥青浸渍集料、浸渍集料混合料、浸渍沥青混合料3种不同的沥青浸渍法和计算法分别确定沥青混合料的最大理论相对密度,并进行配合比设计,确定最佳油石比。对比分析了沥青混合料的各项路用性能,对未掺加抗剥落剂、掺加液体抗剥落剂和掺加消石灰的安山岩沥青混合料,分别进行了常规水稳定性能试验和汉堡车辙试验。结果表明:较之计算法,采用沥青浸渍法确定安山岩沥青混合料的最大理论相对密度进行配合比设计得到的沥青混合料各项路用性能更优;汉堡车辙试验可以很好地评价沥青混合料的水稳定性能,对于多孔安山岩,掺加消石灰为提高沥青混合料水稳定性能的最佳措施。     

沥青混合料沥青膜厚度的确定

通过对传统方法进行分析,并结合沥青混合料的集料比表面积的实测结果,提出了不同于常用方法的沥青混合料的集料比表面积的确定方法,并确定了集料比表面积的计算公式。在此基础上,通过研究现有的沥青混合料沥青膜厚度计算方法,提出了修正后的沥青混合料沥青膜厚度计算公式。实践证明,这一方法更能反映沥青混合料中集料比表面积的真实情况,确保沥青混合料沥青膜厚度计算的准确性,对沥青混合料配合比设计具有指导意义。     

Rheological characteristics of aged asphalt binder

Different aging levels(RTFOT,PAV-10h,PAV-20h and PAV-30 h) of asphalt binders with various mass ratios of mineral powder to asphalt(0,0.4,0.8,1.2,1.6,2.0) were used to investigate the rheological properties of aged asphalt binders with respect to their short and long terms aging characteristics.Viscosity test,dynamic shear test and creep test were conducted.The test results indicate that the viscosity of aged asphalt binder increases sharply with the extension of aging period.Complex shear modulus of aged asphalt increases,which indicates that the stiffness of asphalt binders can increase.The phase angle for aged asphalt binders reduces,which indicates that the elastic portion for viscoelastic property of asphalt binders increases.|G*|·sin δ increases after aging procedure which means that the fatigue resistance becomes poor.The creep test results show that creep strain curves varies remarkably for virgin and aged asphalt binders.The total strain during loading period and the permanent strain decreases significantly for aged asphalt binders,which implies that the elastic portion increases and the viscous portion decreases.     

石灰岩矿粉性质对沥青胶浆性能的影响因素及其技术标准

为了确定石灰岩矿粉性质中影响沥青胶浆抗冻性能的主要因素,并制定石灰岩矿粉分级和选用原则,对不同类型矿粉的沥青胶浆进行了冻融循环试验,分别检测其冻融前后的化学成分、微观形貌、微观力学性质和流变性能的变化,并对试验结果进行随机森林分析。结果表明：矿粉的掺入能够改善沥青胶浆的冻融老化性能,冻融循环后,胶浆粗糙度下降幅度、表面模量提升幅度与矿粉CaCO₃含量(质量分数)呈抛物线下降趋势,沥青胶浆黏附力与矿粉CaCO₃含量呈直线下降关系,为保持沥青胶浆冻融后性能的稳定,矿粉的CaCO₃含量不应低于85%;季冻区的沥青路面比非季冻区更容易发生水损害,与非季冻区相比,季冻区矿粉中CaCO₃含量应提高10%。随机森林方法分析表明,矿粉的物理化学性质对胶浆性能影响的程度排序为比表面积>CaCO₃含量>细度指标>塑性指数,比表面积影响沥青与矿粉的反应速度,而CaCO₃含量影响其反应的充分性。所提出的石灰岩矿粉母岩技术要求与矿粉的综合分级技术标准,可指导路用矿...