冷再生沥青混合料组成设计及路用性能研究

本文对50%RAP乳化沥青冷再生混合料进行级配设计、路用性能试验,试验结果表明:由于旧料的变异性,需要加入稳定剂/再生剂以及新矿料才能对旧料进行再生;乳化沥青冷再生混合料在拌和完成后,呈松散状态,经压实后仍需进行较长时间的养生,待混合料中的水分散失后才能达到最大强度,一般实验室内需进行60℃温度状态下的35h养生,施工现场需要根据现场环境进行3-7d的自然养生;各水泥掺量乳化沥青冷再生混合料的强度以及高温稳定性是能够满足施工要求的,但是考虑到经济因素,建议选用水泥掺量为15%。     

泡沫(乳化)沥青冷再生混合料力学性能的试验研究

研究了不同水泥剂量、不同养生条件和不同龄期对泡沫(乳化)沥青冷再生混合料劈裂强度和无侧限抗压强度的影响。研究表明,水泥含量对冷再生混合料的强度影响很大,直接影响冷再生混合料早期强度的形成;通过对比不同养生条件和不同龄期下冷再生混合料的强度发展规律,建立了室内养生条件与现场施工之间的关系。     

冷再生水性环氧树脂乳化沥青混合料路用性能研究

为分析水性环氧树脂对冷再生乳化沥青混合料路用性能的影响,基于正交试验设计法与沥青混合料路用性能试验,对水性环氧树脂效果进行研究。结果表明:冷再生水性环氧树脂乳化沥青的微观结构呈粗糙、孔隙较多的空间网格结构;水性环氧树脂能有效改善冷再生乳化沥青混合料强度、抵抗竖向变形性能及水稳定性能,有利于提高冷再生路面的RAP利用率;适量掺入水泥能改善冷再生乳化沥青混合料的力学性能与水稳定性能,但对冷再生乳化沥青混合料高温性能存在一定负面影响,建议水泥掺量为1.5%。     

乳化沥青冷再生混合料性能研究

本文通过控制乳化沥青用量、水泥用量等来研究试验参数对乳化沥青冷再生混合料性能的影响,分析得出结论:相同参数条件下,水泥用量的增加能够提升乳化沥青冷再生混合料的水稳定性、粘结力及高温性能,但是水泥用量过大将会使得混合料劲度模量增大,导致低温性能严重下降,因此,在工程设计、施工中要严格控制水泥添加量。此外,乳化沥青用量相对少些有利于提升乳化沥青冷再生混合料的路用性能。     

乳化沥青冷再生混合料的间接拉伸疲劳性能

采用Cooper试验机测试了乳化沥青冷再生混合料在不同温度和应力水平下的劲度模量及15℃下的间接拉伸疲劳性能.结果表明:乳化沥青冷再生混合料劲度模量随着温度的升高或应力水平的增加而逐步降低,劲度模量与温度、应力水平均具有很好的线性相关性;在低应力水平(100,200 kPa)下,掺水泥乳化沥青冷再生混合料疲劳性能优于无水泥乳化沥青冷再生混合料,而在高应力水平(300,400 kPa)下,掺水泥乳化沥青冷再生混合料疲劳性能劣于无水泥乳化沥青冷再生混合料.乳化沥青冷再生混合料竖向位移(变形)的发展主要经历了3个阶段,表现出一定的黏弹塑性,其疲劳破坏属于塑性破坏.     

废旧水泥稳定碎石冷再生利用疲劳寿命研究

现行公路沥青路面再生技术规范没有对冷再生基层混合料的疲劳破坏作出技术要求,为研究冷再生旧路水泥稳定碎石基层疲劳寿命,通过不同含量的水泥、乳化沥青冷再生混合料的无侧限抗压强度、回弹模量、劈裂强度等试验,分析冷再生旧路水泥稳定碎石基层物理力学性能。根据冷再生旧路水泥稳定碎石试验资料,运用多层弹性连续体系理论计算不同乳化沥青掺量和不同冷再生旧路水泥稳定碎石基层厚度的层底应力比。不考虑现场综合修正系数kc,室内疲劳试验结果表明:掺入乳化沥青冷再生旧路水泥稳定碎石基层疲劳寿命大于按沥青路面设计规范计算的新拌水泥稳定碎石疲劳寿命,乳化沥青增加冷再生旧路水泥稳定碎石混合料的柔性,延长疲劳寿命。     

乳化沥青冷再生混合料性能优化及机理研究

为提升华南湿热地区乳化沥青冷再生混合料的路用性能,研究了乳化沥青用量、水泥掺量及铣刨料(RAP)掺量对冷再生混合料高温性能、水稳性能及疲劳性能的影响规律.通过多指标加权分析,对冷再生混合料进行了性能优化及影响因素优选,并借助扫描电镜(SEM)揭示了水泥-乳化沥青胶浆的抗裂增强机理.结果表明:乳化沥青用量和水泥掺量对冷再生混合料高温性能的影响最为显著,RAP掺量对其水稳性能的影响最大,不同应力比下冷再生混合料疲劳性能受各因素影响的显著性存在差异;当乳化沥青用量(质量分数,下同)为3.5%,水泥掺量为2.0%,RAP掺量为80%时,冷再生混合料的综合性能最佳;水泥-乳化沥青胶浆能改善冷再生混合料微观界面变形协调性,使其更好地传递和分散应力,减缓裂缝发育速率,抗裂效果显著.     

高RAP掺量对冷再生混合料性能的影响研究

对不同RAP掺量的乳化沥青冷再生混合料及泡沫沥青冷再生混合料进行试验设计,并对混合料进行路用性能试验,研究高RAP掺量对两种混合料路用性能的影响极其性能差异。试验结果表明:高RAP掺量的冷再生沥青混合料的性能均可基本达到规范对冷再生混合料的应用要求;除水稳定性外,高掺量乳化沥青冷再生混合料的性能优于泡沫沥青冷再生混合料。     

乳化沥青冷再生混合料劈裂强度试验研究

研究沥青、水泥和水对沥青混合料强度的影响,通过正交试验对乳化沥青再生混合料进行劈裂强度试验,最终得出三种影响因素均影响显著,当各种材料含量适当时才可使乳化沥青冷再生混合料拥有最佳强度。     

外加材料对乳化沥青冷再生混合料路用性能的影响

研究了水泥、消石灰和消石灰矿渣粉3种外加材料对乳化沥青冷再生混合料路用性能的影响.采用扫描电镜观察了掺水泥乳化沥青冷再生混合料中新旧胶浆界面的显微结构,分析了外加材料对乳化沥青冷再生混合料强度的改善机理.结果表明：水泥对乳化沥青冷再生混合料的劈裂强度、高温稳定性、水稳性和疲劳寿命提高作用最大,消石灰矿渣粉次之,而消石灰最小.水泥或消石灰矿渣粉产生的水化产物与乳化沥青相互交织形成新胶浆,新胶浆劲度模量与严重老化的旧(沥青)胶浆劲度模量差别不大,同时水化产物能在新旧胶浆之间起“桥梁”作用,这促进了新旧胶浆之间的受力协调,大大改善了新旧胶浆之间的黏结,从而极大地提高了乳化沥青冷再生混合料的强度性能和路用性能.