粗集料压碎后沥青混合料性能的评价

沥青路面施工过程中,粗集料压碎后沥青混合料的性能发生了重大改变,严重影响了沥青混合料性能和使用品质。提出了粗集料压碎后沥青混合料性能的测试方法;通过试验测试了粗集料被压碎前、后沥青混合料高温抗变形性能和水稳定性的差异性。研究结论为沥青路面施工质量的控制提供了有力的依据。     

细粒式薄表层沥青混合料中粗集料的骨架特性

为研究薄表层沥青混合料的骨架特性,同时为保证公称最大粒径9. 5 mm(UTL-10)矿料级配的稳定性,在4. 75 mm与9. 5 mm筛孔中间增设7. 5 mm筛孔,通过捣实密度试验分析了不同粗集料配比的集料骨架间隙率(VCA)。同时,提出了利用粗集料-沥青胶浆试件的单轴贯入试验来研究不同组合的粗集料抗剪强度相关参数,确定了薄表层粗集料的级配设计控制指标,最终给出了薄表层粗集料的推荐配比范围。结果表明:集料内摩阻角φ能够很好地反映粗集料级配的骨架强度稳定性;采用VCA和内摩阻角φ双重指标可以有效控制薄表层沥青混合料的粗集料配比设计;公称最大粒径为13. 2 mm(UTL-13)矿料级配三档集料含量的推荐范围分别为12. 5%～22. 2%,37. 5%～44. 4%,33. 3%～50%;UTL-10三档集料含量的推荐范围分别为10%～16. 7%,40%～50%,33. 3%～50%。     

水泥对泡沫沥青冷再生混合料强度影响机理

采用扫描电镜对掺加水泥前后回收沥青路面材料(RAP)、新集料、泡沫沥青胶浆微观形貌的分布特征等进行对比研究,进而采用工业CT的无损检测技术定量揭示了水泥对泡沫沥青冷再生混合料马歇尔试件内部孔隙特征的影响。研究结果表明,泡沫沥青冷再生混合料中水泥水化产物显著改善了集料表面的棱角性,从而增加了沥青与集料的粘附性;水泥水化物与沥青形成的胶浆复合物所构成的空间立体网格结构在混合料中起到"加筋"、填充作用,且显著增强了泡沫沥青胶浆的整体稳定性,从而提高了混合料的强度;水泥水化产物起到次级结合料的同时,还改变了混合料内部孔隙分布特征,增加了微孔隙数量,降低了内部孔隙的平均孔径,从而提高了混合料的水稳定性。     

水性环氧树脂对SBR改性乳化沥青与集料黏附性的影响

在SBR改性乳化沥青与集料中以不同掺量及掺加方式添加两种交联程度不同的水性环氧树脂(W-1、W-2),并引入表面能理论进行SBR改性乳化沥青与集料黏附性能研究.结果表明:水性环氧树脂(WER)能够通过增加胶结料表面酸性力和集料表面碱性力进而改善二者的黏附性能,随着WER掺量增加,混合料水稳定性评价指标(ER)呈先增大后...     

粗集料棱角性对OGFC多孔沥青混合料性能的影响

采用洛杉矶磨耗机对粗集料进行不同程度磨耗后,按照OGFC-10、OGFC-13和OGFC-16等3种级配制备了12种OGFC沥青混合料。在室内借助集料图像测量系统得到了不同OGFC沥青混合料的粗集料棱角性综合值Ic,并测试了各沥青混合料的相关路用性能。结果表明,当集料级配相同时,粗集料棱角性下降会造成OGFC沥青混合料马歇尔稳定度、动稳定度、空隙率和抗滑性能均有明显下降,但对渗水性能影响不大。当集料级配不同时,3种OGFC沥青混合料中,随着粗集料棱角性综合值Ic的下降,OGFC-16的马歇尔稳定度、动稳定度和抗滑性能下降最明显,OGFC-10的空隙率下降最明显。     

沥青玛蹄脂碎石在公路路面施工中的应用及质量控制研究

公路（SMA）混合料中粗集料多、矿粉多、沥青多、细砂少,并含少许纤维增加剂,粗集料良好嵌锁,形成高稳定性的结构框架。在我国改性沥青玛蹄脂碎石混合料在路面施工中已广泛应用,比传统的沥青混合料有更好的使用性能。文章对沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）在路面施工中的应用及质量控制要点进行了论述。     

钢渣掺量对橡胶沥青混合料ARAC-13性能的影响

为提高钢铁废渣的综合利用率和经济效益、优化环境,采用体积替代法进行钢渣沥青混合料组成设计,通过设计膨胀破坏试验新方法分析钢渣沥青混合料的体积稳定性,基于车辙试验、冻融劈裂试验和低温小梁弯曲试验等,开展不同钢渣掺量下的ARAC-13沥青混合料路用性能研究,并依托广西滨海公路项目对钢渣沥青混合料路面进行经济效益评估。结果表明,ARAC-13沥青混合料的毛体积相对密度和最佳油石比均与钢渣掺量呈正相关性,钢渣掺量的增加会降低混合料的体积稳定性,增大体积膨胀风险。当钢渣100%等体积替代粗集料时,ARAC-13沥青混合料的动稳定度、残留稳定度、冻融劈裂强度比、最大弯拉应变(-10℃)、摆值和构造深度均有不同程度的提高,可显著提升ARAC-13沥青混合料的路用性能,且可节约7.0%左右的材料成本,具有较大的应用前景和经济价值。     

基于表面自由能理论研究改性沥青-集料复合材料黏附性能

基于表面自由能理论,首先测定不同沥青、集料与已知试剂的接触角,然后通过相关公式计算得到沥青-集料复合材料的黏附功、剥落功及水稳定性指标ER,并分析老化前后沥青-集料复合材料的黏附性变化。研究结果表明:沥青-集料复合材料的黏附过程和剥落过程均对外放热且自发进行;同种沥青不同集料的复合材料黏附性和抵抗水损害能力排序为沥青-石灰岩沥青-玄武岩沥青-花岗岩,不同沥青同种集料复合材料黏附性强弱和抵抗水损害能力排序为复合改性沥青(CM)-集料胶粉改性沥青(CRM)-集料苯乙烯-丁二烯-苯乙烯改性沥青(SBSM)-集料复合材料;老化后沥青-集料复合材料的黏附性能和抵抗水损害能力均呈现下降趋势,且压力老化(PAV)比旋转薄膜烘箱老化(RTFOT)更为明显,但老化过程并未改变沥青与集料间的配伍性;对三种改性沥青的SEM图像进行分析,发现老化后沥青与集料界面黏结特性发生变化,导致沥青-集料复合材料黏附能力下降。     

高温重复荷载作用下复合纤维沥青混合料细微观结构分析

为研究高温重复荷载作用对复合纤维沥青混合料细微观结构的影响,基于加速加载试验,对掺加三种复合纤维和不掺加纤维的沥青混合料车辙变化规律进行研究。采用CT扫描试验,对加速加载前后各组沥青混合料的平均空隙体积和粗集料水平倾角的变化规律进行研究。结果表明:相比于不掺加纤维的沥青混合料,掺加复合纤维后,沥青混合料的抗车辙能力显著提升,其中掺加复合纤维Ⅲ的沥青混合料车辙深度减少了61%;掺加三种复合纤维后,沥青混合料平均空隙体积有所降低,粗集料水平倾角有所增加,在高温重复荷载作用下,复合纤维能够显著减缓沥青混合料平均空隙体积的增加幅度,增幅在13%以内,同时减缓粗集料水平倾角的降低幅度,降低值在6.6°以内;沥青混合料车辙深度与加速加载前平均空隙体积、粗集料倾角变化均存在较好的线性相关性。     

基于灰熵分析法研究沥青-集料的黏附性能

基于表面自由能理论,利用接触角测量仪测定不同沥青、集料与已知试剂的接触角,通过相关公式计算并对比不同沥青-集料系统的黏附功和剥落功,研究不同因素对沥青-集料系统黏附性能的影响;对各影响因素进行灰关联熵分析,以确定各因素对沥青-集料系统黏附性能的影响程度。结果表明:不同沥青-集料系统具有不同的黏附功和剥落功,即具有不同的水稳定性;原材料中,沥青黏度越大,与集料的黏附性越好;而集料则表现为pH值越大,与沥青黏附性越好。外界环境影响因素中,除冰盐浓度越大、冻融循环次数越多、老化越严重,沥青-集料的黏附性越差。灰关联熵分析结果表明,影响沥青与集料黏附性的因素中,按其影响程度强弱从大到小排序为集料种类沥青种类盐浓度冻融循环次数老化水平。因此,在道路工程中不仅要合理进行配合比设计以严格控制空隙率,还应选择黏度较大的沥青和pH值较大的集料,此外应严格控制除冰盐的用量。     

集料骨架特性的分形分析和细观模型评价

为了研究组成沥青混合料的集料骨架特性,利用分形理论计算了集料级配分形维数,基于离散元方法从细观角度描述了集料颗粒间的接触状态,追踪了颗粒间的接触力和分布,并以车辙试验验证了5种沥青混合料的集料骨架抗变形能力。结果表明:对于相同最大公称粒径的沥青混合料,SMA-20的分形维数、接触力、动稳定度比AC-20分别增大2.93%、43.10%、9.28%,SMA-16的分形维数、接触力、动稳定度比AC-16分别增大3.03%、19.25%、25.64%,AC-16的分形维数和动稳定度比OGFC-16分别增大3.40%、4.88%,但SMA-16的接触力小于OGFC-16;分形维数、接触力和动稳定度越大,集料骨架越稳定,抗变形能力越强。     

浅谈沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)的特点及施工控制

沥青玛蹄脂碎石混合料,意即用沥青玛蹄脂填充碎石骨架。是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉以及少量的细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断集配的粗集料骨架间隙而组成的沥青混合料。本文探讨了沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)的特性,论述、分析其在施工时的控制要点。     

再生沥青混合料配合比设计参数研究

为弥补目前规范中再生沥青混合料配合比设计过程的不足,基于厂拌热再生技术对再生料配合比设计参数展开研究。根据回收SBS改性沥青混合料燃烧炉试验结果发现,路面在使用一定年限后,混合料的油石比降低,集料有细化现象,其中大粒径集料较易细化成中等粒径的集料,中等粒径的集料细化速度变缓,小粒径集料则基本不变;此外,再生料级配和最佳油石比的大小与其集料密度、最大理论相对密度关系密切,根据统计学原理及大量数据分析可知,使用"比例法"、"流程法"分别确定集料密度值和最大理论相对密度值更切合实际。     

沥青标号和用量对再生沥青混合料性能的影响

为研究新沥青标号和用量对回收沥青路面材料(RAP)再生沥青混合料性能的影响,分别选取70#和90#道路石油沥青,以最佳新沥青掺量(OAC)为基准,分别制备OAC、OAC+0.5％和OAC-0.5％,RAP掺量分别为0％、20％和40％的再生沥青混合料.通过沥青混合料动态模量试验、疲劳试验、低温圆盘拉伸试验和冻融循环试验分析了不同沥青混合料的性能;接着,为更好地区分不同再生沥青混合料的抗裂性能,萃取得到不同再生沥青混合料中的沥青,对沥青进行高温DSR频率扫描试验,应用G-R常数分析不同沥青的抗裂性能.结果表明:当新加沥青较软、掺量较高,而RAP掺量较低时,再生沥青混合料的抗疲劳开裂能力及抗低温抗裂能力更强;反之,当新沥青较硬,RAP掺量较高时,再生沥青混合料的硬度较高,有较好的抗车辙能力.当新加沥青为70#沥青,掺量为OAC-0.5％、40％RAP时,再生沥青混合料低温性能不满足要求.水稳定性分析表明,一次冻融循环用于评价再生沥青混合料的水稳定性具有一定局限性;两次冻融循环试验表明,再生沥青混合料的水稳定性比新沥青混合料差.沥青G-R常数分析表明,低标号沥青的RAP掺量较高时,萃取的沥青更接近开裂标线,更易发生开裂行为.     

微波加热集料的传热特性及其影响因素

集料是微波加热沥青混合料自愈合的重要介质材料。本工作通过矢量网络分析试验、工业箱式微波炉微波加热试验及XRD、XRF分析，研究了石灰岩、玄武岩和钢渣三种集料的电磁参数、微波加热过程的加热响应以及集料粒径、钢渣掺量、化学成分和物相组成对集料传热性能的影响，并分析了集料与沥青混合料微波加热传热性能的关联性。结果表明，钢渣的电磁参数明显高于石灰岩和玄武岩，表明其电磁波吸收效果较好。相比石灰岩和玄武岩，钢渣因三氧化二铁含量较高，其微波加热传热性能更好。粒径、钢渣掺量和水分是影响集料微波加热传热性能的主要因素。随着粒径和钢渣掺量的增大，集料的传热性能呈增大趋势。相比干燥集料，含水率为0.3%～1.0%的集料微波加热升温速率均有所下降，降低幅度介于40%～50%。构建了不同含水率、钢渣掺量的集料微波加热表面温度与加热时间的线性关系方程，相关性系数R²均大于0.90,拟合效果良好。XRD和XRF分析表明，相比石灰岩和玄武岩，钢渣的活性金属化合物含量最高，微波加热的敏感性较好。微波加热试验表明，微波吸收能力由大到小依次为钢渣、钢渣沥青混合料、普通沥青混合料。钢渣微波加热传热性能优...     

石灰岩沥青混合料抗滑性能衰变特性研究

为了了解石灰岩沥青混合料抗滑性能衰变特性的影响因素,使用自行开发的室内加速磨耗模拟装置,针对AC-13及SMA-13混合料,研究了混合料类型和集料特性等因素对混合料抗滑衰变特性的影响。试验结果表明,随着磨耗圈数的增加,AC-13混合料的摆值持续降低,SMA-13混合料则先升后降;增大级配中粒径大于2.36mm集料的含量,有利于改善AC-13及SMA-13混合料的抗滑衰变特性,AC-13混合料的抗滑衰变特性与贝雷法级配参数之间有着良好的线性关系;集料的磨光值、洛杉矶磨耗损失和压碎值对两种混合料的抗滑衰变特性均有显著影响,且影响程度依次降低;粗集料针片状含量与混合料的抗滑衰变特性之间为明显的负相关关系,当集料粒形接近球体或立方体时混合料的抗滑衰减速率减缓。     

市政沥青混凝土路面施工平整度控制

控制混合料的最大粒径含水量。为提高基层平整度方便摊铺机摊铺,基层混合料最大粒径宜适当减小。因为集料粒径越大,混合料越易产生离析,且对搅拌、摊铺设备的磨损也大。因此,适当减小集料最大粒径,有利于摊铺机作业和基层顶面平整度的提高。本文通过市政沥青混凝土路面施工实践,对影响沥青混凝土路面平整度的原因进行了认真分析,并提出相应的控制办法。     

基于沥青混合料各组分密度的内部结构均匀性分析

为了有效地测试和评价沥青混合料内部结构均匀性,应用X-ray CT技术和数字图像处理方法,考虑粗集料、砂浆和空隙各组分的作用,提出了一种基于沥青混合料各组分密度的内部结构均匀性识别方法,选用4组不同油石比的沥青混合料试件,利用该方法对其内部结构均匀性进行了分析。结果表明:基于该方法提出的均匀性评价参数可以识别单一或一组沥青混合料试件的内部结构均匀性,并且通过分析计算得到沥青混合料的最佳油石比与室内试验获得的相差0.21%,这表明均匀性识别方法的有效性。     

基于DIC技术的沥青混合料断裂特性实验研究

开裂是钢桥面铺装层的主要破坏形式。为研究钢桥面沥青混合料断裂特性及裂纹扩展规律,通过小梁三点弯曲实验,应用数字图像相关方法(DIC)图像采集系统采集试件从加载到破坏的全过程图像。利用非接触式全场应变测量系统(VIC-2D)计算试件在加载过程中的位移场和应变场,并分析出裂缝萌生、发展的规律。结果表明:沥青混合料从相对较弱的胶浆区或胶浆-粗集料界面区开裂和发展;当胶浆-粗集料界面与裂纹发展方向垂直时,粗集料对裂纹的发展有阻断作用;胶浆裹覆细集料的运动轨迹与胶浆的运动轨迹一致。     

生活垃圾焚烧飞灰沥青混合料的路用性能

为探索生活垃圾焚烧飞灰作为填料对沥青混合料路用性能的影响,将焚烧飞灰水洗预处理后测试技术指标,并以与AC-20C型沥青混合料进行配合比设计,通过改变飞灰添加量,研究不同飞灰掺量下沥青混合料的高温性能、低温性能和抗水损害性能,并分析其影响原因。结果表明:飞灰的筛分、密度、亲水系数和塑性指数等指标满足沥青混合料用填料技术要求,且飞灰做为填料具有颗粒小、比表面积大、碱性强等优点。飞灰的添加提高了沥青混合料高温稳定性和水稳定性,降低了低温抗裂性。当飞灰掺量为2.5%时,沥青混合料仍保有良好的高温,低温和水稳定性,能满足交通道路的使用要求,而达3.0%时,飞灰沥青混合料的低温破坏应变已不能满足规范要求。