沥青混合料级配离析模拟及判定标准研究

沥青混合料离析会严重影响沥青路面质量均匀性,为了定量分析与评价沥青混合料离析情况,在室内设计了重度、中度、轻度、细集料和无离析5种离析程度不同的沥青混合料,分别测定其高温稳定性、水稳定性、表面特征系数和体积参数,根据发生级配离析的沥青混合料的路用性能变异情况,建立了基于体积指标的沥青路面离析判定标准.结果表明:离析对于混合料性能变异影响显著,与无离析混合料相比,当混合料发生细集料离析时,其动稳定度和空隙率显著下降,残留稳定度、冻融劈裂强度比和沥青饱和度分别提高;当混合料发生重度离析时,其动稳定度、残留稳定度、冻融劈裂比和沥青饱和度分别下降,而空隙率有一定程度提高;基于体积参数指标的沥青混合料非均匀性标准可用于指导沥青混合料离析的定量分析和评价,进而判定沥青路面发生离析的可能性.     

温拌再生沥青混合料水稳定性研究

研究了基于Evotherm添加剂的温拌沥青混合料在旧料掺量为0、30%、40%、50%时空隙率、残留稳定度、冻融劈裂强度比的变化,并与热拌再生沥青混合料的技术指标进行对比。结果表明,混合料空隙率随着旧料掺量增加而增大,残留稳定度及冻融劈裂强度比随着旧料掺量的增加先增大后减小;温拌再生沥青混合料残留稳定度及冻融劈裂强度比略高于热拌再生沥青混合料;旧料筛分、破碎、分档工艺有利于提高温拌沥青混合料残留稳定度及冻融劈裂强度比。     

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。     

多聚磷酸改性沥青的路用性能及机理分析

为研究多聚磷酸改性沥青性能、改性机理及其混合料路用性能,制备了不同含量的多聚磷酸改性沥青和改性沥青混合料,采用3大指标(针入度、延度和软化点)、黏度(60℃和135℃)、马歇尔稳定度、流值和残留稳定度等,对多聚磷酸的改性和路用效果进行评价,结合傅里叶红外光谱与荧光显微镜分析其改性作用机理.结果表明,多聚磷酸改性沥青的软化点和黏度增幅较大,针入度显著降低,5℃延度相似;掺入改性剂的质量分数为1%的沥青混合料,高温性能提升幅度较大,但水稳定性没有明显改善;对比基质沥青与改性沥青红外光谱图,发现未形成新的吸收峰,多聚磷酸均匀分布于沥青.由改性沥青及其混合料的测试结果可知,多聚磷酸能改善沥青的高温性能,但未能改善低温性能,多聚磷酸的最佳质量分数为1%;多聚磷酸改性沥青为物理改性过程.     

纤维沥青混合料最佳纤维掺量与动稳定度计算模型

在原材料物理力学性能试验的基础上,利用图解法并经过配合比调整和优化,得出沥青混合料AC-13 Ⅰ的配合比.通过不同纤维种类、不同纤维掺量下沥青混合料的马歇尔试验,得出纤维沥青混合料的最佳沥青用量OAC,然后通过高温车辙试验,研究纤维种类和掺量对沥青混合料动稳定度的影响,得出不同种类纤维的最佳掺量.结果表明:纤维能显著改善沥青混合料的高温性能;不同种类的纤维在沥青混合料中对应着不同的最佳掺量.最后,建立了考虑基体沥青混合料动稳定度与纤维掺量、纤维类型影响的纤维沥青混合料动稳定度的计算模型.     

沥青路面施工质量控制指标试验分析

以AC-13C型沥青混凝土路面为研究对象,进行了试件的马歇尔、浸水马歇尔、冻融劈裂和车辙试验,得到这些性能指标随油石比的变化关系,分析了马歇尔稳定度控制指标偏低对混合料路用性能的影响。结果表明,在沥青路面施工质量的检验过程中,马歇尔稳定度指标偏低会导致混合料水稳性和抗车辙能力达不到规范要求;为得到较佳的路面质量,混合料冻融劈裂残留强度比和车辙试验动稳定度也应作为检验指标加以考虑。     

硫磺改性沥青混合料基本性能的研究

为考察硫磺改性沥青混合料的路用性能,选取AC-13和AC-20两种混合料类型、4种不同的硫磺掺量（硫磺占硫磺改性沥青胶结料的质量百分比分别为0%、30%、35%、40%）作为对比,采用浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、汉堡车辙试验测试了其水稳定性能,采用车辙试验、三点小梁弯曲试验和Overlay Tester试验分别测试了其高温性能、低温性能与疲劳性能,采用动态模量试验获得了其力学参数. 结果表明: 添加质量分数为30%硫磺后,AC-13和AC-20沥青混合料动稳定度分别提高了18%和26%,疲劳开裂性能有所提高, 低温性能没有明显改变. 添加不同质量分数的硫磺,沥青混合料的水稳定性能明显降低,其中AC-13沥青混合料在添加40%硫磺时冻融劈裂强度比下降达22%. 动态模量测试表明硫磺改性沥青混合料与普通沥青混合料动态模量变化趋势相同,但-10 ℃~54 ℃温度区间较普通沥青混合料动态模量要高.     

温拌再生沥青混合料压实特性

通过对AC-13温拌再生沥青混合料在不同成型温度下的马歇尔试验,模拟沥青路面在不同压实温度下的碾压施工,分析压实温度对温拌再生沥青混合料空隙率、矿料间隙率、稳定度、流值等体积参数变化的影响.结果表明,随着压实温度的升高,沥青混合料空隙率、矿料间隙率以及流值不断降低而沥青饱和度和稳定度不断增大.     

ATH阻燃沥青混合料Superpave设计与性能研究

采用Superpave混合料体积设计方法,以氢氧化铝(ATH)为阻燃剂,研究了ATH掺量对Superpave12.5阻燃沥青混合料路用性能和阻燃性能的影响.结果表明:ATH可以有效提高沥青的氧指数.随ATH掺量增加,阻燃沥青混合料稳定度降低、流值增大、浸水后稳定度残留强度比降低,而劈裂强度和车辙动稳定度增加、劈裂残留强度比提高,在ATH掺量为40%以内,阻燃沥青混合料路用性能均能满足规范要求.同时,模拟燃烧结果表明,ATH有效改善了沥青混凝土的阻燃性能.     

汽车用Q255钢在含融雪盐雪水中的腐蚀行为

采用浸泡法和电化学实验研究了汽车用Q255钢在不同融雪盐(NaCl)质量分数雪水溶液中的腐蚀行为。浸泡实验结果表明,含融雪盐的雪水溶液比天然雪水更具腐蚀性,Q255钢在天然雪水中腐蚀速率较小,浸泡168h后的腐蚀速率为0.021 07mm/a;随着雪水中NaCl质量分数的增加,腐蚀速率也随着增大,在质量分数为3%NaCl雪水溶液中,Q255钢的腐蚀速率为0.039 71mm/a,比纯雪水中Q255钢的腐蚀速率高出将近1倍。电化学实验结果表明,Cl-的存在加速了腐蚀产物Fe2+的溶解和传质过程,减弱了腐蚀产物的附着,使腐蚀产物起不到保护作用,加快了Q255钢的腐蚀速度。     

Miber Ⅰ型矿物复合纤维沥青混合料水稳定性能研究

为探讨Miber Ⅰ型矿物复合纤维沥青混合料的水稳定性能,通过冻融劈裂试验和浸水马歇尔试验,分析了掺入Miber Ⅰ型矿物复合纤维的AC-13和SMA-13沥青混合料水稳定性的影响因素,并运用灰关联熵分析法,以冻融劈裂强度比和浸水马歇尔残留稳定度为参考序列,探讨了纤维掺量、4.75 mm筛孔通过率、沥青针入度、沥青用量、沥青饱和度和沥青混合料空隙率等因素对混合料水稳定性的影响显著程度.研究结果表明:纤维掺量对MiberⅠ型矿物复合纤维沥青混合料的水稳定性影响最为显著,Miber Ⅰ型矿物复合纤维能够有效地改善沥青混合料的水稳定性.     

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%。     

生态主动抑尘沥青混合料配合比设计及水稳性能评价

为了考虑生态主动抑尘沥青混合料的路用性能和抑尘功能的平衡,根据规范对生态主动抑尘沥青混合料的原材料进行了技术指标的测试.调整了传统AC-13的集料配合比,开发了抗滑型AC-13沥青混合料,提高了混合料的表面纹理和构造深度,保证了湿润状态下混合料抗滑性能不降低.同时,采用马歇尔的方法确定了不同类型吸附改性添加剂在不同掺量下的最佳油石比.最后通过浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验对沥青混合料的水稳定性能进行了评价,确定了吸附改性添加剂的最佳掺量.结果表明:天然沸石粉、无水氯化钙和玉米芯粉的最优掺量分别为抑尘沥青混合料的总质量的8%,6%,4%.在此掺量下,抑尘沥青混合料的残留稳定度大于80%,冻融劈裂强度比大于80%,满足规范要求.     

废胶粉改性再生粗骨料沥青混合料性能试验研究

基于将建筑垃圾与废旧橡胶循环使用的目的,研究分别以0％,50％和100％取代率的再生粗骨料替换沥青混合料中10mm～20mm的天然粗骨料后沥青混合料的性能试验,并进一步在不同再生粗骨料取代率的沥青混合料中以干法掺入20％,30％的废胶粉及以湿法掺入20％的废胶粉,研究不同废胶粉掺量及干掺、湿掺废胶粉后再生粗骨料沥青混合料的马歇尔及车辙试验.结果表明,当废胶粉掺量为0％时,随着再生粗骨料取代率的增多,马歇尔稳定度和动稳定度先增多后减小,流值增多,马歇尔模数和残留稳定度减小,而不论是干掺还是湿掺,马歇尔稳定度降低,流值增多,马歇尔模数和残留稳定度降低,但是湿法工艺降低程度低,动稳定度先增多后减小.因此,沥青混合料中建议再生粗骨料取代率低于50％,而废胶粉以低于20％的掺量湿法掺入.     

阻燃剂对SBS改性沥青混合料路用性能影响

采用阻燃剂与SBS改性沥青复合制备了阻燃SBS改性沥青,测试了不同阻燃剂掺量下SBS改性沥青的阻燃性能和物理性能,研究了阻燃剂掺量对SMA沥青混合料路用性能的影响。结果表明:阻燃剂可显著提高SBS改性沥青的阻燃性,在阻燃剂掺量为8%时,改性沥青的氧指数可达到24.5%;阻燃剂的加入,增大了改性沥青的粘度,导致SMA沥青混合料空隙率增大,降低了沥青混合料的马歇尔稳定度,浸水残留稳定度比和冻融劈裂强度比也减小,但车辙动稳定度提高。     

Sasobit(R)温拌沥青混合料水稳定性能研究

为详细探究温拌沥青混合料的水稳定性能及其改善措施,采用掺量为3%的Sasobit()改性沥青拌制AC-13C型沥青混合料,以4种不同的击实温度成型马歇尔试件,测定各项指标,确定了最佳的击实温度,对普通沥青混合料以及未掺加抗剥落剂、掺加某液体抗剥落剂和掺加消石灰的Sasobit()沥青混合料,采用常规马歇尔残留稳定度试验、冻融劈裂试验及汉堡车辙试验进行水稳定性能测试与对比分析.试验结果表明:Sasobit()沥青混合料的最佳击实温度为125℃左右;Sasobit()沥青混合料的长期水稳定性能明显低于普通沥青混合料;掺加液体抗剥落剂或消石灰均可以大幅提高Sasobit()沥青混合料的水稳定性能;掺加消石灰是提高和改善Sasobit()沥青混合料水稳定性能的最佳措施.     

橡胶沥青相关性能的试验研究

通过室内试验分析研究了不同橡胶粉掺量对基质沥青的改性效果,分析了橡胶沥青的高温性能,水稳定性,耐久性性能指标。结果表明：在试验范围内,轮胎橡胶粉能显著提高沥青混合料的高温性能,轮胎橡胶粉掺量越高,混合料的高温性能越好;橡胶沥青混合料的残留稳定度要比基质沥青混合料有所提高,体现了橡胶沥青较好的抵抗水损害的能力;橡胶粉改性沥青的耐老化性能也有了一定的提高。     

橡胶颗粒沥青混合料路用性能室内试验研究

为评价橡胶颗粒沥青混合料路用性能,采用室内试验的方法对橡胶颗粒掺量3%、采用不同活化及改性方式的橡胶颗粒沥青混合料进行路用性能分析.得到如下主要结论:TPS改性沥青加入后,混合料浸水残留稳定度及冻融劈裂强度比分别达到94%和90%,TPS可显著提高混合料的水稳定性,采用环烷油浸泡及TOR改性的方式可更大程度地提高混合料水稳定性;TPS可显著提高混合料的高温稳定性,随TPS掺量增加,混合料动稳定度逐渐提高,采用TOR复合改性和环烷油浸泡活化方式对混合料高温稳定性提高较小;不同的沥青改性方式和橡胶颗粒活化方式对其低温抗开裂性能影响甚微.     

Sasobit~温拌沥青混合料水稳定性能研究

为详细探究温拌沥青混合料的水稳定性能及其改善措施,采用掺量为3%的Sasobit改性沥青拌制AC-13C型沥青混合料,以4种不同的击实温度成型马歇尔试件,测定各项指标,确定了最佳的击实温度,对普通沥青混合料以及未掺加抗剥落剂、掺加某液体抗剥落剂和掺加消石灰的Sasobit沥青混合料,采用常规马歇尔残留稳定度试验、冻融劈裂试验及汉堡车辙试验进行水稳定性能测试与对比分析.试验结果表明:Sasobit沥青混合料的最佳击实温度为125℃左右;Sasobit沥青混合料的长期水稳定性能明显低于普通沥青混合料;掺加液体抗剥落剂或消石灰均可以大幅提高Sasobit沥青混合料的水稳定性能;掺加消石灰是提高和改善Sasobit沥青混合料水稳定性能的最佳措施.     

级配和压实次数对沥青混合料性能的影响分析

以混合料的高温动稳定度、低温小梁弯曲应变、浸水马歇尔残留稳定度、劈裂强度、冻融劈裂强度以及AASH-TO T283劈裂强度比为评价指标,探讨集料级配和旋转压实次数对沥青混合料路用性能的影响。研究选取Sup13、Sup20粗、Sup20细3种级配和100次、125次的压实次数,用Tukey-Kramer方法对级配和设计旋转压实次数等水平的试验结果进行均值比较。结果表明:增加设计压实次数可以显著提高沥青混合料的高温动稳定度、低温弯曲破坏应变、劈裂强度和浸水劈裂强度,对混合料的水稳定性提高不显著。在相同设计压实次数下,粗级配相比细级配具有更显著的高温稳定性、低温抗裂性、劈裂强度和浸水劈裂强度,水稳定性相当。在混合料设计时,应优先考虑粗级配进行混合料设计。