冷补沥青混合料的制备工艺研究及性能评价

在对SMA与LB两种级配进行比选分析的基础上,研究了击实次数、冷补液拌制工艺和柴油挥发量等参数对冷补沥青混合料马歇尔稳定度等性能的影响规律。研究结果表明:LB与SMA的马歇尔稳定度接近,空隙率为13.42%,有利于柴油挥发及后期强度的发展;提高初始击实次数有利于提升混合料的马歇尔稳定度和水稳定性能;混合料采用添加剂与稀释剂预混再与沥青混合的工艺具有更优的性能,其马歇尔稳定度为6.86 kN,浸水残留稳定度为84.1%;当养护条件为25 ℃时,柴油挥发量小,试件强度未形成,当养护条件为110 ℃时,混合料的马歇尔稳定度与浸水残留稳定度显著提升,分别为5.89 kN与80.6%,说明柴油挥发量对于混合料强度形成影响较大;最优工艺条件下,混合料马歇尔稳定度为8.04 kN,浸水残留稳定度为86.8%,破损率为5.3%。     

无机填料对冷补沥青混合料强度的影响

以水泥作为填料添加到自制冷补沥青和集料中配制了冷补沥青混合料.通过测试其初始稳定度和成型稳定度研究不同水泥用量对冷补沥青混合料强度的影响；确定最佳水泥用量后,分别以粉煤灰、硅灰、混合填料(水泥-粉煤灰,水泥-硅灰)替代水泥,比较不同类型无机填料对冷补沥青混合料强度的影响.结果表明:水泥最佳用量为3％,硅灰对冷补沥青混合料强度的提高较为显著,混合填料对冷补沥青混合料强度的提高效果较差.不同类型无机填料对冷补沥青混合料初始强度的影响差别较小,最大相差为17.2％,对成型强度的影响差别较大,最大相差达67.9％.     

KSH系列温拌沥青混合料性能研究

通过对添加不同温拌机理的KSH系列温拌剂的沥青混合料进行试验研究,对比分析了其在水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性能等方面与相同级配热拌沥青混合料的差异,发现即使温拌沥青混合料60℃马歇尔稳定度达不到8kN,其残留稳定度、冻融劈裂强度比、动稳定度、低温弯曲破坏应变等亦可达到甚至超过同条件热拌沥青混合料的相应指标,说明在使用基质沥青时要求温拌沥青混合料的稳定度达到8kN是不合理的,添加KSH系列温拌剂的混合料可以满足热拌沥青混合料的路用性能要求。     

基于降粘技术的温拌沥青混合料的路用性能

为了研究低温地区温拌沥青混合料的路用性能,选用降粘型温拌剂RH为研究对象,以马歇尔标准试件的空隙率为控制目标,在达到与热拌沥青混凝土同等压实度的前提下,确定RH温拌沥青混合料的拌和及压实温度。并通过马歇尔稳定度试验、车辙试验、劈裂试验、冻融劈裂试验和浸水马歇尔稳定度试验分别研究其对混合料的高温性能、低温性能和水稳性能的影响。研究结果表明:与普通热拌SBS沥青混合料相比,RH温拌剂的掺入降低了沥青混合料的拌和温度约15℃,高温抗车辙性能显著增强,低温性能得到提高,水稳性能有所改善,是一种适合低温地区使用的沥青混合料。     

再生剂对沥青混合料马歇尔稳定度的影响

通过检测长期储存的沥青的三大指标,表明沥青在长期储存过程中会导致沥青部分老化.在部分老化的沥青中掺入沥青总质量5%的RA25热拌沥青混合料再生剂使得沥青各项性能明显得到改善.通过与未掺入再生剂的沥青比较标准马歇尔稳定度,表明掺入沥青总质量5%再生剂的标准马歇尔稳定度为10.08kN,大于未掺入再生剂的70号沥青的标准马歇尔稳定度的9.41kN.由此可知,通过在长期储存的沥青中掺入适量的再生剂有利于增强沥青混合料的马歇尔稳定度,即有利于增强沥青混合料的高温稳定性能,结论可为沥青混合料的路面施工提供参考意见.     

钢纤维沥青混合料路面性能及应用研究

为防止低温地区沥青路面的开裂和提高沥青路面疲劳寿命,通过室内试验研究了钢纤维沥青混合料的物理力学性能,包括钢纤维沥青混合料的马歇尔稳定度、动稳定度、常温、低温劈裂强度、纤维防腐方法等,分析了钢纤维对沥青混合料性能影响的机理。通过试验路研究了钢纤维沥青路面的现场拌和施工工艺和使用效果,研究结果表明:沥青混合料中加入钢纤维可使低温劈裂强度明显提高,开裂时的变形显著增大,从而改善沥青路面的低温抗裂性能,同时钢纤维对常温条件下沥青混合料的抗拉强度和高温抗车辙性能有一定改善,钢纤维沥青路面的施工工艺与普通沥青混凝土路面相同,可以利用沥青对钢纤维直接防腐而不需要作其它防腐处理。成果对低温地区和重载交通公路沥青路面材料选择有重要参考应用价值。     

SEAM沥青混合料路用性能研究

通过AC-16型沥青混合料的浸水马歇尔试验、车辙试验、冻融劈裂试验等试验,分析了添加SEAM后沥青混合料与基质沥青混合料路用性能之间的差异。结果表明:添加合适剂量的SEAM能降低混合料拌和温度以及成型温度,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。     

GMA浇筑式沥青混合料的制备及性能

以特立尼达湖沥青（TLA）和A-70# 基质沥青配制了复合沥青,并将其与集料拌和得到浇筑式沥青混合料（GMA）,重点研究了沥青胶结料和拌和时间对GMA混合料性能的影响。结果表明:随着沥青胶结料中TLA质量分数的增加,沥青胶结料的热温度敏感性降低,混合料性的流动性变差、硬度变大,TLA最佳的质量分数为70%;混合料拌和时间的延长,沥青胶结料的老化程度增大,混合料的高温性能、流动性变好,但冲击韧性（抗疲劳性）降低,最佳的拌和时间为1.5~3.5 h。     

泡沫沥青温拌再生混合料试验研究

动态剪切流变试验评价不同拌和工艺下沥青结合料的老化程度,并提出老化因子量测指标。试验结果表明,泡沫沥青老化程度较低,沥青混合料路用性能受到影响。拟设计中粒式沥青混凝土HMA-AC-20、FWMA-20-RAP、FWMA-20同级配的三组混合料,进行性能检测。结果表明,泡沫沥青再生混合料可压实性好、抗水损害较好;泡沫沥青混合料抗疲劳开裂、抗低温开裂效果好;加入RAP料后压实沥青混合料的动稳定度提升很多,但仍然赶不上热拌沥青混合料。     

水性环氧树脂改性乳化沥青混合料性能

为了解决现有冷拌冷铺沥青混合料性能不足的问题,研究了水性环氧树脂改性乳化沥青混合料的性能.采用先乳化后改性的方法制备了水性环氧树脂改性乳化沥青,利用击实试验和马歇尔设计方法确定了混合料的最佳外掺水量和最佳乳化沥青用量,对比分析了其击实和养生方式,并利用车辙试验、低温弯曲破坏试验、浸水马歇尔试验、疲劳试验等分别评价了其高温性能、低温性能、水稳定性能和疲劳性能.试验结果表明:采用第一次击实50次、110℃养生24 h、第二次击实25次、室温静置24 h的最佳击实和养生方式,可使水性环氧树脂改性乳化沥青混合料的密度、空隙率、水分挥发量和稳定度达到最优.同时,与热拌沥青混合料性能相比,水性环氧树脂改性乳化沥青混合料的高温性能优越,低温性能和疲劳性能不足,水稳定性能基本保持一致.