超薄磨耗层Novachip沥青混合料设计方法研究

针对超薄磨耗层Novachip沥青混合料与普通沥青混合料界面粘结力的问题以及粘层油的洒布量的问题,试验选用Nova Bond作为粘结材料,进行了相关室内试验,分析了Novachip混合料空隙率、粘层油洒布量、冻融循环对界面粘结力的影响;新旧路面粘层油洒布量与剪切强度的关系。发现Novachip沥青混合料空隙率、粘层油洒布量、原路面状况对界面剪切强度具有显著的影响,针对Novachip沥青混合料设计方法提出了一些参数和建议。     

路面降噪沥青混合料的技术研究

通过配制高黏度改性沥青,研究大空隙率沥青混合料的配合比,制备了降噪沥青混合料.经过试验研究,降噪沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等路用性能都能达到技术要求;采用驻波管法测试了降噪沥青混合料的吸声性能,结果表明,降噪沥青混合料的吸声性能良好;降噪沥青路面具有良好的降噪效果;采用降噪沥青混合料表层的路面结构能够满足强度要求.     

大孔隙基体沥青混合料最佳沥青用量确定新方法

针对大孔隙基体沥青混合料空隙率高、结构强度弱的特点,从大孔隙基体沥青混合料剪切破坏机理出发,采用库伦内摩擦理论结合试验研究,提出采用沥青胶结料黏结性质和抵抗温度应力能力的黏结力指标确定最佳沥青用量的新方法。工程实践表明:采用该方法设计的大孔隙基体沥青混合料各项指标均能满足标准要求,灌浆效果和路用性能良好,且能指导工程施工。     

沥青-橡胶半开级配混合料的设计与试验研究

研究将沥青-橡胶结合料应用于薄层与超薄罩面半开级配沥青混合料的可行性,按照NovaChip C型混合料的矿料级配和结合料用量,测试了以沥青-橡胶为结合料的混合料之体积参数和力学性能.试验结果表明混合料的空隙率和力学试验的指标未能满足规定要求.在分析原因的基础上,提出了一种适合于具有固-液两相材料和高黏度特点的沥青-橡胶半开级配混合料设计方法.试验验证的结果表明各项指标均能满足规定的要求.     

基于MMLS3的改性沥青混合料高温稳定性研究

运用最先进的小型加速加载设备MMLS3(1/3model mobile load simulator)对常见的用于上、中面层的4种改性沥青混合料进行了高温稳定性试验,提出了适合中国的MMLS3室内加速加载的各项试验参数.通过研究改性沥青混合料的实际抗车辙性能,得出沥青混合料高温稳定性能的优劣顺序为:SBS橡胶复合改性SMA-13,SBS改性AC-20C,SBS改性AC-13C,SBS橡胶复合改性OGFC-13,岩沥青改性AC-20C.由于OGFC-13的大空隙结构,必然要在某种程度上牺牲其强度、抗剪切性能及耐久性,不建议在重交通的高速公路上使用其作为表面层.高温重载或超限地区应加强中面层的优化设计.MMLS3加载试验及常规动稳定度试验在衡量空隙率差距小的沥青混合料时,两者试验结果具有较好的一致性;而对于不同沥青混合料,当其空隙率差距大时,应根据需要选择合适的试验或评价方法.     

大空隙透水沥青混合料(OGFC-13)的路用性能对比分析

以透水路面混合料最佳矿料级配和统一的油石比,通过控制空隙率,分析比较了基质(石油)沥青混合料、乳化(PC-3)沥青混合料、SBS改性沥青混合料在OGFC-13下的透水路用性能。对混合料的高温稳定性、低温抗裂性能、透水系数进行大空隙透水沥青混合料(OGFC-13)的路用性能对比分析得出,SBS改性沥青更适合作为大空隙透水沥青混合料的材料,但在25%的空隙率下,其性能略高于规范要求,为保证其使用性能,不建议将SBS改性沥青混合料的路用空隙率定为25%。     

钢桥面铺装挖补式修补材料性能研究

针对四种不同钢桥面修补用混合料,选择与之相匹配的四种防水粘结层材料组成修补材料体系,对修补材料的粘结强度、剪切强度、低温抗裂性及抗渗水性进行室内模拟试验,结果表明:环氧树脂混凝土与CRM结合料组合结构25℃时的粘结强度、剪切强度均最高;浇筑式沥青混凝土与溶剂型粘结剂组合结构50℃时的粘结强度最高,低温抗裂性能和抗渗水性均较好。     

钢桥面聚酯纤维SMA粘结剪切强度研究

通过3种影响因素:高低温、不同级配及不同聚酯纤维掺量,对沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)与钢板粘结剪切强度进行试验,研究了SMA与钢板粘结强度的变化。结果表明,在低温时(-10～10℃),随着温度升高,SMA粘结剪切强度提高,在高温(≥40℃),随着温度升高,SMA粘结剪切强度迅速下降;随着SMA中集料尺寸变小,SMA粘结剪切强度提高;掺加聚酯纤维的SMA比普通SMA的粘结剪切强度在常温和低温下有显著提高,但聚酯纤维掺量为0.2%和0.3%时SMA的粘结剪切强度相差不大。     

汉堡试验评价空隙率对车辙和水稳定性的影响

为了评价空隙率对沥青混合料高温抗车辙性能和水稳定性的影响,采用汉堡车辙试验研究了不同空隙率的混合料在不同环境温度的车辙变化规律。研究结果表明,对于SMA-13沥青混合料,空隙率的降低能够有效的提高沥青混合料的高温抗车辙性能和抗水损害性能,较低的空隙率阻止水浸入混合料内部,防止混合料出现水损害现象。     

击实次数对乳化沥青冷再生混合料性能的影响研究

为了模拟乳化沥青冷再生路面压实功对路面性能的影响,本文通过一系列室内试验,研究不同击实次数对乳化沥青冷再生混合料性能的影响。研究表明：当击实次数由20＋20次递增至35＋35次时,乳化沥青冷再生混合料空隙率随击实次数增加而递减,马歇尔稳定度随击实次数的增加而显著提高,干劈裂强度则呈波型曲线变化;当击实次数由35＋35次递增至40＋40次时,空隙率及干劈裂强度基本稳定不变,马歇尔稳定度反而降低。说明乳化沥青冷再生混合料室内成型时采用35＋35次击实次数较合适,过度的击实反而破坏了混合料的骨架结构,降低了乳化沥青冷再生混合料的高温稳定性。     

沥青混合料剪切性能影响因素研究

采用单轴贯入试验和无侧限抗压试验,分别对沥青类型、级配类型、油石比对沥青混合料剪切性能的影响进行研究,结果表明:沥青的类型会直接影响到混合材料所具备的剪切性能,不同沥青类型的混合料的内摩擦角、粘聚力C以及剪切强度三个指标方面相差较大;级配类型对沥青混合料剪切性能具有很大的影响,特别是对沥青混合料的粘聚力C和剪切强度影响很大。     

温再生沥青混合料水稳定性试验研究

为提高废旧沥青混合料的利用率,以Evotherm TM-DAT添加剂作为试验用温拌剂,研究了旧沥青混合料掺量分别为0%、20%、40%和60%下温再生沥青混合料的水稳性能。研究结果表明:Evotherm TM-DAT添加剂可有效降低基质沥青自身的黏性,改善基质沥青的流动性;在试验温度、混合料级配相同的情况下,温再生沥青混合料的空隙率、残留稳定度及冻融劈裂强度比随废旧沥青混合料掺量变化而呈现一定的变化规律,且温再生沥青混合料的水稳定性满足现有规范要求。     

冻融循环对橡胶沥青混合料性能影响试验研究

为了探究多次冻融条件下,橡胶沥青混合料性能指标的变化是否呈现规律性,根据以往的研究成果,选取合适的冻融方法和混合料配合比,通过试验研究了冻融循环对橡胶沥青混合料性能的影响规律。结果表明:橡胶沥青混合料的性能受冻融循环及冻融循环次数的影响较为明显,变化幅度较大。随着冻融循环次数增加,混合料的劈裂强度、劲度模量指标呈现出明显的减小趋势,而拉伸应变指标呈现出明显的增大趋势;以抗冻性为主的沥青混合料的配合比不宜选用低油石比、大空隙率的橡胶沥青混合料,混合料的空隙率在3.5%~5.0%范围抗冻融性能最优。     

沥青混合料的体积指标及其与路用性能的关系

介绍了沥青混合料体积指标的意义与计算方法,分析了空隙率VV、矿料间隙率VMA、沥青饱和度VFA及沥青膜厚度对沥青混合料性能的影响,指出空隙率是沥青混合料性能的主要影响因素之一,在工程应用中应注意控制混合料的空隙率。     

泡沫沥青稳定碎石混合料强度特征的试验研究

借助劈裂强度试验,探讨了泡沫沥青混合料强度增长规律及其影响因素、生产工艺条件对泡沫沥青混合料强度的影响以及泡沫沥青混合料的贮存特性.结果表明,级配相同的泡沫沥青混合料其强度主要受养护时间、水泥用量和沥青用量影响,与沥青的发泡效果并没有显著关系;适当提高集料温度有助于增加泡沫沥青混合料的强度;施工延迟时间将导致泡沫沥青混合料的空隙率增加、强度降低.     

不同空隙率沥青混合料的形变及破坏

实验研究了不同空隙率沥青混合料的形变及破坏.结果表明:在所加载的压力范围内,空隙率为1.5%,2.5%,4.5%(体积分数,下同)时,沥青混合料的间接抗拉刚度模量与荷载成直线关系,沥青混合料呈弹性体;空隙率为8.0%,10.0%,12.0%时,沥青混合料的间接抗拉刚度模量与荷载呈非线性关系,并且在二者的关系曲线中出现一个拐点,沥青混合料会出现塑性变形.不同空隙率的沥青混合料具有不同的永久变形变化过程,其压实度对间接抗拉强度有显著影响.断面分析结果显示:空隙率为1.5%,2.5%,4.5%的沥青混合料破坏的同时将会有大骨料的断裂,而空隙率为8.0%,10.0%,12.0%的沥青混合料的破坏则表现为沥青砂(由小骨料、填充料及沥青等组成)的破坏.     

融雪剂盐冻侵蚀作用对沥青混合料性能影响及劣化机理研究

采用贯入剪切试验、低温小梁弯曲试验、四点弯曲试验评价了NaCl、CaCl_2、NaAC三种类型盐冻循环作用对沥青混合料高低温性能的影响,基于表面能理论、X-ray CT技术分析了盐冻循环侵蚀作用下沥青-集料界面粘附状况及微细观三维空隙结构的劣化机理。结果表明,经历15～20次盐冻循环后沥青混合料的高低温性能、疲劳性能衰减幅度趋于平缓。随着盐冻循环次数增加,沥青混合料的空隙率、平均空隙直径增大,盐冻侵蚀作用劣化了沥青-集料界面粘附状况、增大了沥青混合料内部的空隙率和平均空隙直径,最终导致混合料使用性能下降;建议优先选用NaAC型融雪剂。     

桥面防水粘结层材料水性环氧沥青性能试验评价

开展了3种水性环氧沥青和1种改性乳化沥青在不同温度(25℃、35℃、60℃)、不同潮湿条件(干燥、浸水24 h)下的拉拔和剪切试验。研究表明,温度和湿度对4种材料的粘结强度和剪切强度影响均较大;温度较高时,4种材料的粘结和剪切强度整体上均很小;建议雨天或者桥面有积水情况下尽量不进行防水粘结层施工,以防层间粘结性能不足导致铺装层早期病害的发生。     

基于沥青混合料低温性能指标的对比研究

为了从低温性能方面对沥青混合料进行综合探究,文中基于低温弯曲蠕变试验、小梁弯曲试验、低温劈裂试验和低温冻断试验。通过对数据的综合处理,进行对比分析不同试验条件下的沥青混合料低温性能,研究沥青用量、沥青种类、级配和空隙率等对沥青混合料低温性能的影响规律。通过试验结果可以知道,沥青混合料的低温性能会随着沥青含量的提高而提高。级配越密实、空隙率越小的沥青混合料其低温抗裂性能也会更加优秀。不仅如此密实—骨架结构的沥青混合料抗低温性能也优于其他结构。     

多孔沥青混合料的空隙堵塞试验研究

通过设计堵塞试验和渗水试验研究了多孔沥青混合料的抗堵塞性能,分析了空隙率、公称最大粒径、级配变化以及堵塞物的粒径大小对混合料空隙堵塞的影响规律,研究了发生堵塞后混合料渗水能力的变化趋势.结果表明：材料组成的不同导致多孔沥青混合料抗堵塞性能的差异,通过增大混合料的空隙率、公称最大粒径以及空隙率相近时采用粗型级配均能不同程度地改善混合料的抗堵塞性能.多孔沥青混合料PAC 13发生堵塞的位置集中在试件最上部的30mm内,粒径118~2.36mm的颗粒是造成混合料表面空隙堵塞的关键粒径,粒径0.15~0.30mm的颗粒则是造成混合料中上部空隙堵塞的关键粒径.