掺加消石灰对沥青胶浆高低温性能的影响

针对宁夏高速公路目前出现的高温车辙、低温开裂等病害,结合《六盘山地区公路修筑技术研究》课题,在沥青胶浆中使用纯矿粉和掺加消石灰的情况下,进行高温针入度、软化点、低温变形的室内试验．通过对试验指标的分析,研究掺加消石灰对沥青胶浆高低温性能的影响,推荐外掺消石灰时的合理粉胶比为0．6～1．5,且取小值为佳,消石灰与矿粉的质量比宜小于2：1．     

消石灰与矿粉沥青胶浆流变性能比较

利用动态剪切流变仪、弯曲梁流变仪以及直接拉伸试验仪对掺加消石灰和矿粉后沥青胶浆的动态黏弹性能实验进行比较,粉胶比为1.2时,消石灰胶浆的车辙因子是矿粉胶浆的1.6倍,抵抗永久变形能力提高;粉胶比为0.6时,消石灰胶浆的断裂能是矿粉胶浆的2.2倍,提高了沥青抗低温开裂性能;粉胶比为0.9时,消石灰胶浆的疲劳破坏次数是矿粉胶浆的1.4倍,沥青的疲劳性能提高;由于消石灰物理吸附及化学反应的协同作用使消石灰胶浆比矿粉胶浆具有更好的高温稳定性、低温柔性和抗疲劳开裂性.     

泡沫温拌再生沥青高低温性能研究

为研究回收沥青掺量对泡沫温拌沥青高低温性能的影响,分别对掺加0%、20%、40%、60%、80%回收沥青的泡沫温拌沥青进行软化点、DSR和BBR试验。试验表明:随着回收沥青掺量的增加,泡沫温拌再生沥青的软化点、车辙因子和破坏温度值逐渐升高;当回收沥青的掺量达到60%及以上时,泡沫温拌再生沥青胶结料的高温性能明显改善;胶结料试样的低温抗裂性能随着回收沥青掺量比例的增加而逐渐降低,当回收沥青的掺量大于40%时,泡沫温拌再生沥青的蠕变劲度S和蠕变速率m值不能满足规范要求,低温抗裂性能较差;建议回收沥青的掺量小于60%。     

生物沥青再生沥青结合料使用性能

为研究生物沥青用作沥青再生剂的可能性,选用蓖麻油生物沥青为再生剂制备再生沥青,并通过试验研究了旋转薄膜烘箱(rolling thin film oven,RTFO)老化前后该种生物沥青掺量对再生沥青相关技术指标的影响.结果表明:随着生物沥青掺量的增加,再生沥青针入度增大,软化点降低,30%掺量的生物沥青可将老化沥青的针入度恢复到原样沥青水平.然而,生物沥青对延度的改善较差.此外,再生沥青135℃黏度、当量软化点和当量脆点降低,针入度指数PI和塑性温度范围逐渐增大,RTFO老化后残留针入度比减小,软化点增量、黏度老化指数逐渐增大.生物沥青的加入改善了再生沥青的感温性能和低温性能,对高温性能表现出不利影响.随着生物沥青掺量的增加,再生沥青抗老化性能逐渐减弱,但在30%掺量范围内,生物沥青再生沥青的抗老化性能仍不低于原样沥青水平.     

不同填料沥青胶浆物理力学性能试验

对掺量均为7%的矿粉沥青胶浆和硅藻土粉沥青胶浆进行了物理、力学性能试验,其中物理试验包括软化点、针入度及布氏黏度试验;力学试验包括小梁低温冲击试验及三点弯曲试验。沥青物理试验结果表明:硅藻土粉可以显著提升沥青高、低温性能,并利于弱化沥青的温度敏感性。力学试验结果表明:硅藻土粉沥青胶浆不仅具有更加优良的抗冲击性能,而且能够承受更大的低温变形,从而对硅藻土改性沥青混凝土的制备过程中硅藻土粉和矿粉的掺入比例设计具有一定的指导意义,有利于硅藻土改性沥青混凝土的推广使用。     

填料对再生沥青胶浆黏弹响应的影响

笔者通过布氏黏度试验和重复蠕变试验,对再生沥青和3种再生沥青胶浆的黏弹特性进行了研究,分析不同填料对再生沥青胶浆黏度、△Eη(黏流活化能)、GV值(蠕变劲度的黏性部分)和累计应变γacc的影响.研究表明:沥青和沥青胶浆的黏度恢复水平具有很大差异,再生系数从大到小依次为:矿粉沥青胶浆水泥沥青胶浆消石灰沥青胶浆沥青;再生沥青的黏流活化能比原样沥青低,而3种再生沥青胶浆的黏流活化能与相应原样沥青胶浆相比均有不同程度的增大;再生沥青和再生沥青胶浆的GV值以及γacc的恢复水平同样具有很大的差异性.综合上述指标来看,3种填料对老化沥青胶浆黏弹特性的恢复具有不同程度的积极影响,且影响程度为:矿粉水泥消石灰.     

水泥掺量对乳化沥青冷再生混合料性能的影响

对不同水泥掺量(0～5%)的乳化沥青冷再生沥青混合料进行了力学及路用性能测试研究。结果表明,掺加一定用量的水泥能显著影响乳化沥青冷再生混合料的力学和路用性能。随着水泥掺量的增加,其混合料的力学性能、高温稳定性及抗水损害能力随之提高,具有明显的规律;而低温性能呈现先增加后降低的变化特性,当水泥掺量为1.5%时,冷再生混合料具有最佳低温抗裂能力。     

掺加消石灰对沥青混合料抗剥离性能的影响

为了提高和改善沥青混合料的抗剥离性能,通过在沥青混合料中掺加消石灰进行级配设计和混合料试验研究,对掺加消石灰前后的沥青混合料各项路用性能进行对比．实验结果表明：掺加1％消石灰的沥青混合料,可以有效地增强沥青混合料抗剥落性能,提高沥青混合料的长期抗水损害能力,改善沥青混合料的高温、低温和抗疲劳性能．     

橡胶沥青胶浆车辙因子特性研究

胶浆高温特性与沥青混合料路用性能密切相关。为了评价橡胶沥青胶浆高温流变特性,采用动态剪切流变仪,研究了3种橡胶粉掺量、3种橡胶粉细度以及8种粉胶质量比(0.8,0.9,1.0,1.1,1.2,1.3,1.4)对橡胶沥青胶浆高温车辙因子的影响。结果表明:橡胶沥青胶浆的车辙因子随着橡胶粉掺量的增大而增大,粉胶比越低改善效果越明显;40目橡胶粉吸附和溶胀效果最好,制成的橡胶沥青胶浆的车辙因子最大,60目次之,20目最小;当粉胶比为1.0~1.2时,变化粉胶比对车辙因子改善最明显;推荐采用22%橡胶粉掺量、40目胶粉和粉胶比1.0~1.2。     

花岗岩石粉与矿物掺合料对胶浆氯离子结合性能的影响

以外掺花岗岩石粉的方式,研究机制砂引入的石粉对胶凝材料浆体氯离子结合性能的影响规律,对比研究矿物掺合料(粉煤灰、矿渣粉分别单掺、复掺取代一定量水泥)对浆体氯离子结合性能的影响.通过改变石粉掺量以及矿物掺和料的掺量,研究掺量对浆体氯离子结合性能的影响.结果表明,对于纯水泥胶浆或者复掺粉煤灰和矿粉的胶浆,掺入一定量的花岗岩石粉后,胶浆的氯离子结合总量、化学结合量和物理吸附量均高于未掺石粉的基准样,且复掺粉煤灰和矿渣粉的胶凝材料浆体的氯离子结合性能优于纯水泥浆体.单掺入30%~50%的粉煤灰或矿渣粉均能改善胶浆的氯离子结合性能,且矿渣粉对胶浆氯离子结合性能的改善作用优于粉煤灰.     

无机微粉填料对沥青胶浆疲劳性能影响规律分析

为了探究无机微粉填料在沥青胶浆中的疲劳性能影响规律,以3类9种常用无机微粉颗粒作为添加矿料,从无机微粉填料颗粒形貌特征、填料类型和颗粒粒径出发,通过扫描电镜（SEM）对微粉颗粒的形貌特征进行表征,再通过动态剪切流变仪（DSR）时间扫描试验分析不同种类微粉填料对沥青胶浆的疲劳性能的影响规律,然后采用N_f50和N_DER两种指标对沥青胶浆疲劳寿命进行比对分析。结果表明：扫描电镜下消石灰微粉颗粒表现出较多的表面孔隙和复杂表面纹理,动态剪切流变试验下随着无机微粉颗粒粒径的减小,沥青胶浆的疲劳性能有较大改善;同一颗粒粒径下,由于形貌特征和化学组成的差异使消石灰和水泥表现出优于石灰岩的疲劳性能;N_DER与N_f50相比,疲劳寿命意义清晰、数值易确定,且所获得疲劳寿命加载次数均较小,用于沥青路面结构设计和材料选择安全性高,推荐采用N_DER对胶浆疲劳寿命进行分析。     

再生纤维素纤维增强水泥砂浆的早期抗裂和自收缩行为

早期收缩开裂是导致混凝土劣化的重要因素之一,纤维的加入可以延缓甚至减少裂缝的延伸及扩展。使用具有吸水特性的再生纤维素纤维,与UF500纤维素纤维和无吸水的聚丙烯短纤维对比,研究再生纤维素纤维对水泥砂浆早期抗裂和自收缩行为的影响规律。将掺量为水泥质量1%或2%的各类纤维掺入水泥砂浆,密封养护,分析水泥砂浆强度、折压比及自收缩应变。研究结果表明：水灰比0.3时,添加再生纤维素纤维不能增强砂浆的抗裂性能和自收缩性能;水灰比大于0.35时,添加1%的再生纤维素纤维虽然降低了砂浆的抗折强度和抗压强度,但提高了该样品的折压比,增强了砂浆的抗裂性能和减缩效应。     

温度对聚丙烯纤维砂浆及测强曲线的影响

目的研究温度对聚丙烯纤维砂浆及测强曲线的影响,为以后工程防火加固选用砂胶比提供依据,从而达到降低成本的目的．方法通过测试不同胶砂质量比的聚丙烯纤维砂浆的初始流动度、终凝时间、抗压强度和抗折强度,研究不同温度下不同碳纤维掺量的聚丙烯纤维砂浆的耐高温性能．结果当碳纤维体积分数为0．3％、胶砂质量比为1．5时,聚丙烯纤维砂浆流动度大于320mm,终凝时间60min左右,28d抗压强度大于80MPa,1000℃高温燃烧后,残余50％以上强度,各龄期的测强曲线与实测强度有较好的拟合关系．结论采用普通硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、石膏三元体系,通过添加碳纤维、偏高岭土掺合料及多种化学添加剂,可满足工程实际需要,并且具有良好的经济性．     

早强剂对掺硅灰的水泥砂浆强度与结构影响的研究

探讨了不同早强剂对掺硅灰的水泥砂浆强度及微观结构的影响.结果表明：掺入不同的早强剂均可提高掺硅灰的水泥砂浆早期强度,且对其1 d抗压强度的增强效果优于3 d.其中掺入适量的硫酸钠可迅速生成大量的钙矾石晶体,提高水泥砂浆的密实度,同时促进了硅灰的火山灰反应,明显提高了掺硅灰的水泥砂浆的早期强度,但早强剂对掺硅灰的水泥砂浆后期强度影响不大.3种早强剂对掺硅灰的水泥砂浆早期强度增强作用从大到小的顺序依次为硫酸钠、氯化钙、三乙醇胺,其中硫酸钠掺量为3%时增强作用最佳.     

陶粒钢纤维混凝土流动性的试验研究

结构用陶粒混凝土属脆性材料,其强度越高,脆性越大,为改善其力学性质及韧性,常掺入钢纤维将其制成陶粒钢纤维混凝土。该试验研究了钢纤维掺量在０＠－２％变化条件下的陶粒钢纤维混凝土的流动性,探讨了水泥浆数量,水泥浆稠度,骨料最大粒少率及钢纤维掺量对陶粒纤维混凝土的影响。     

废旧轮胎胶粉对水泥砂浆力学性能的影响

研究了废旧轮胎胶粉的细度、掺量对水泥砂浆抗压强度的影响．利用不同的硅烷偶联剂对废轮胎胶粉进行了改性试验，并测定了改性胶粉对水泥砂浆力学性能的影响．研究结果表明：掺胶粉水泥砂浆28d抗压强度有明显下降，但掺量小于10％时，对水泥砂浆的早期强度几乎没有影响；在等掺量条件下，胶粉越细，砂浆强度越高；胶粉经改性后能明显改善掺胶粉水泥砂浆的力学性能．