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。     

粉胶比对橡胶沥青胶浆高温性能的影响研究

为了研究不同粉胶比对橡胶沥青胶浆高温性能的影响,选择石灰岩矿粉作为填料,粉胶比掺量为0.2、0.4、0.6、0.8。胶浆高温性能的评价指标选择Fail temperature和ZSV,通过DSR试验对不同胶浆进行研究。试验结果表明:随着粉胶比的增加,橡胶沥青胶浆的Fail temperature和ZSV值均逐渐变大,而且增大幅度较大,橡胶沥青胶浆的高温性能得到明显的改善;利用环境扫描电镜对胶浆进行扫描,发现添加矿粉的橡胶沥青胶浆光滑、细腻,矿粉被橡胶沥青裹覆均匀。     

高粘沥青胶浆抗剪性能评价与分析

针对不同沥青与矿粉组成的3种高粘沥青胶浆抗剪性能进行研究,分析锥重、材料组成、温度、粉胶比等对高粘沥青胶浆抗剪性能的影响。结果表明,锥重对沥青胶浆抗剪强度影响很小。随着温度升高,沥青胶浆抗剪强度下降,在25～35℃之间,且当粉胶比大于1.2时,抗剪强度变化趋势显著加快。同种沥青胶浆,随着粉胶比增大其抗剪强度增大,但抗剪强度随温度敏感性先减小后增大,粉胶比为1.2时沥青胶浆抗剪性能温度稳定性最好。与矿粉类型相比,沥青性质对胶浆抗剪强度及其温度敏感性影响更为显著。     

基于DMA方法的沥青胶浆微观结构

采用动态力学分析(DMA)方法对沥青胶浆的微观结构进行了研究,通过对沥青胶浆的动态黏弹性能的变化规律以及Han曲线的温度依赖性进行分析。比较了沥青胶浆和改性沥青胶浆的相态结构的区别,并且根据沥青及沥青矿粉胶浆的损耗因子tanδ计算出参数A,用来评价沥青与胶浆的界面粘结程度。研究结果表明了用DMA方法可以很好地研究沥青胶浆的微观结构,从而为更好地改善沥青胶浆的路用性能提供了理论依据。     

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.     

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,可指导路用矿粉的分级、选用和生产控制。     

硅藻土-玄武岩纤维复合改性沥青胶浆性能研究

沥青胶浆性能的优劣直接影响到沥青混合料的性能.为提高沥青胶浆的性能,在沥青胶浆中加入硅藻土或玄武岩纤维作为改性剂,可改善沥青胶浆的一些性能,但在沥青胶浆中同时加入硅藻土和玄武岩纤维两种改性材料的研究较少.本文选用硅藻土和玄武岩纤维对沥青胶浆进行改性性能研究,通过在沥青胶浆中同时掺入不同比例的硅藻土和玄武岩纤维,进行高温及低温等物理力学性能试验,结果表明,基质沥青掺入硅藻土和玄武岩纤维后其高温性能和低温性能均得到明显改善.     

矿粉宏细观特征耦合对沥青胶浆低温性能的影响

分析了矿粉填料宏观掺量与其细观特征耦合效应对沥青胶浆低温性能的影响,并确定了矿粉宏观掺量。基于Rigden空隙率测试原理确定单位质量矿粉中所含有的细观空隙。基于临界破坏及疲劳破坏控制指标的变化规律,确定了不同低温条件下胶浆中结构沥青与自由沥青的最佳比例,并据此确定了最佳粉胶比。结果表明:从结构沥青与自由沥青比例的角度出发可以建立矿粉宏观掺量与其细观粉体特征的耦合。本文研究成果对于提升沥青胶浆低温路用性能具有重要意义。     

煤矸石粉/水镁石纤维复合改性沥青胶浆性能试验研究

无机微粉填料及纤维改性沥青技术日渐成熟,但鲜见煤矸石粉/水镁石矿物纤维复合改性沥青胶浆的研究成果。通过布氏粘度试验、动态剪切流变试验(DSR)、动态热力学分析试验(DMTA)等对石灰岩矿粉、H-200、H-1250、H-4000型煤矸石粉4种填料与水镁石纤维复合改性沥青胶浆的高低温性能进行研究;运用灰熵法分析了煤矸石粉的各项技术指标对沥青胶浆高低温性能的影响显著性;借助扫描电镜(SEM)、红外光谱试验仪(IR)对其作用机理进行分析。研究结果表明,煤矸石粉复合水镁石纤维能显著改善沥青胶浆的高温抗车辙性能,而对其低温性能有一定程度的削弱;填料的平均粒径和比表面积是影响沥青胶浆车辙因子和玻璃化转变温度的两个重要因素。为固体废弃物煤矸石与水镁石矿物纤维在沥青路面工程中的资源化利用提供依据。     

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。     

Influence of the Steel-making Dust on High Temperature and Fatigue Performance of Asphalt Mortars

To research the possibility of steel-making dust as a kind of mineral filler in asphalt mixture, two steel-making dusts and one ordinary mineral filler were adopted. The specific density, specific surface area, fineness modulus and mineralogy component of the dusts were tested. Scanning electron microscopy(SEM) was carried out to research the microstructure of the dusts; dynamic shear rheological(DSR) test and time sweep test were used to research the high temperature and fatigue performance of asphalt mortars containing steel-making dust. The experimental results indicate that, compared with ordinary mineral filler, steel-making dusts have more active ingredients, difference surface characteristics and micro-structure. Furthermore, the high temperature and fatigue performance of steel-making dusts corresponding asphalt mortars are superior to those of reference group. Therefore, the steel-making dust would be an alternative to the ordinary mineral filler to improve the performance of asphalt mortars and reduce the harm of the dusts to the environment at the same time.     

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．     

Fatigue property of basalt fiber-modified asphalt mixture under complicated environment

The fatigue property of asphalt mixtures under complicated environment （low-temperature bending performance, chloride penetration, freezing-thawing cycle and their coupling effect） and the improvement effect for relevant property of basalt fiber-reinforcing asphalt mixture under complicated environment are studied. Two grading types of asphalt mixtures, AC-16I and AC-13I, are chosen, whose optimum asphalt-aggregate ratio and optimum dosage of basalt fiber are determined by the Marshall test. The standard specimens are made firstly, and then the low temperature bending tests of asphalt mixture and basalt fiber-reinforced asphalt mixture under the coupling effect of the chloride erosion and freezing-thawing cycle have been carried out. Finally, the fatigue property tests of asphalt mixture and basalt fiber-reinforced asphalt mixture under complex environment are performed on MTS material testing system. The results indicate that the tensile strength, the maximum curving tensile stress, the curving stiffness modulus, and fatigue properties of asphalt mixture are influenced by the coupling effect of the chloride erosion and freezing-thawing cycle. The low-temperature bending performance and fatigue property of asphalt mixtures under complicated environment can be greatly improved by adding moderate basalt fiber. The dense gradation asphalt mixture possesses stronger ability to resist adverse environmental effects under the same condition.     

路用矿物纤维沥青混合料性能及增强机理研究

为了揭示路用矿物纤维对沥青混合料的增强机理及性能,通过对路用矿物纤维技术指标进行检测,采用沥青胶浆锥入度试验和沥青混合料低温弯曲试验检测路用矿物纤维对混合料性能的改善作用,结合粘弹性力学和复合材料细观力学原理综合分析矿物纤维提高沥青混合料抗车辙性能、低温抗裂性能和疲劳寿命的机理;并通过试验验证了SMA-13和AC-16型路用矿物纤维沥青混合料的路用性能.研究结果表明:路用矿物纤维通过提高沥青混合料的弹性模量、强度、抗拉强度以及纤维-基体界面附近形成的残余应力应变场和显微裂纹起到的增韧作用,改善了沥青混料的路用性能;且其易于存储及施工,在试验中表现出了较木质素纤维更加优良的性能.     

Effect of Active Mineral Filler on Rutting Performance and Fatigue Properties of Granite Asphalt Concrete

Granite is well known as an acid aggregate. An active mineral filler produced in the laboratory is first used as an anti-stripping filler in the granite asphalt concrete. Four aggregate gradations were chosen in this study,and the effects of the active mineral filler and aggregates on the rutting resistance performance and fatigue properties of granite asphalt concrete were investigated by means of rutting test and four-point bending fatigue test. The results indicate that the dynamic stability of granite asphalt concrete increase significantly with the addition of active mineral filler and the fatigue properties can also be improved especially at lower strain level. Meanwhile,the results demonstrate that granite asphalt concrete has better rutting resistance performance and fatigue properties than limestone asphalt concrete.     

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。     

Evaluation on Moisture Resistance of Asphalt Mixture with Active Mineral Powder

A new type of filler named 'active mineral powder' (AMP) was introduced and applied in asphalt mixture in order to improve the adhesive property of gneiss or granite aggregates and asphalt. The treated mixtures contained 2% AMP by weight of the total aggregates as filler. The moisture stabilization properties of various combined mixtures were analyzed using the adhesive test,Marshall stability and indirect tensile strength tests. Five frost-thaw cycles test was conducted to further investigate the effect of active filler on asphalt mixtures in the indirect tensile strength experiment. The results show that active filler improves the moisture stability of mixtures with gneiss and granite. The active mechanism of AMP was also discussed in this paper.     

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。