SMA-5钢渣沥青混合料的组成设计与性能评价

为更好地促进小粒径钢渣在薄层沥青混合料中的应用,采用V-S(volumetric mix)法设计SMA-5沥青混合料的集料掺配比例;等体积替换掺加1.18～2.36 mm、2.36～4.75 mm两种粒径钢渣于SMA-5沥青混合料中,分析其对沥青混合料试件的粗集料间隙率VCA_mix、最佳沥青用量的影响;借助车辙试验、小梁弯曲试验、冻融劈裂试验与浸水马歇尔试验对钢渣沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性与水稳定性进行评价。结果表明：掺入钢渣降低了集料间的骨架结构效应,提高了混合料沥青用量;复掺钢渣降低了沥青混合料的高温稳定性,但随着钢渣掺量增加,各掺配方案下沥青混合料的低温性能均降低,水稳定性、高温稳定性均提升;推荐SMA-5钢渣沥青混合料中2.36～4.75 mm粒径钢渣掺量75%为最优配比。     

多掺量钢渣开级配沥青混合料性能研究

将钢渣等体积替代石灰岩粗集料,并利用高黏改性沥青制备了5种钢渣掺量的OGFC-13沥青混合料,以研究其路用性能.采用析漏试验、肯塔堡飞散试验确定出不同钢渣掺量沥青混合料的最佳油石比,在最佳油石比下混合料各项技术指标均满足规范要求.通过试验分析混合料性能,结果表明:钢渣的掺入能有效提高混合料的高温稳定性和水稳定性,且均呈现先增加后降低的趋势;钢渣沥青混合料的低温抗裂性和体积稳定性随着钢渣掺量的增加逐渐降低,但仍能满足规范要求;钢渣的掺加能够增强混合料的渗水性能;综合各试验结果,推荐混合料中钢渣体积最佳掺量为50％.     

基于不同纤维改性的沥青混合料水稳定性试验研究

为减小水对沥青路面性能不利影响,采用木质素纤维、聚丙烯腈纤维和聚酯纤维分别改性沥青混合料,通过室内浸水马歇尔试验、浸水飞散试验、冻融劈裂试验,研究纤维类型及掺量对沥青混合料水稳定性影响规律。结果表明：聚丙烯腈纤维改性沥青混合料水稳定性最优,聚酯纤维改性沥青混合料次之;随纤维掺量增加,木质素纤维改性沥青混合料残留稳定度降低较显著,木质素纤维掺量增加0.1%,沥青混合料残留稳定度、浸水飞散损失、冻融劈裂抗拉强度比约降低3.5%、10.2%、3.2%;聚酯纤维和聚丙烯腈纤维对沥青混合料水稳定性影响规律基本一致。建议选用聚丙烯腈纤维改性沥青混合料,且最优掺量为0.1%。     

不同纤维改性沥青混合料的水稳性试验研究

为减小水对沥青路面性能不利影响,采用木质素纤维、聚丙烯腈纤维和聚酯纤维分别改性沥青混合料,通过室内浸水马歇尔试验、浸水飞散试验和冻融劈裂试验,研究纤维类型及掺量对沥青混合料水稳定性影响规律。结果表明,聚丙烯腈纤维改性沥青混合料水稳定性最优,聚酯纤维改性沥青混合料次之;随纤维掺量增加,木质素纤维改性沥青混合料残留稳定度降低较显著,木质素纤维掺量增加0.1%,沥青混合料残留稳定度、浸水飞散损失、冻融劈裂抗拉强度比约降低3.5%、10.2%、3.2%;聚酯纤维和聚丙烯腈纤维对沥青混合料水稳定性影响规律基本一致。建议纤维选用聚丙烯腈纤维,最优掺量为0.1%。     

抗剥落剂对沥青混合料水稳定性影响研究

为改善沥青混合料水稳定性,采用消石灰和水泥两种抗剥落剂改良沥青混合料,并通过室内试验研究抗剥落剂对沥青混合料水稳定性影响规律。结果表明,掺抗剥落剂的沥青混合料抗水损害能力提高,抗剥落剂掺量每增加1%,沥青混合料冻融劈裂抗拉强度比降低不超过2.6%;消石灰掺量1%时,沥青混合料残留稳定度最大,较未掺抗剥落剂的沥青混合料残留稳定度提高11.4%以上;抗剥落剂可减小沥青混合料浸水飞散损失,抗剥落剂掺量≥1%时,石灰和水泥掺量增加1%,沥青混合料浸水飞散损失分别平均增大9.5%、9.6%。     

不同纤维改性透水沥青混合料水稳定性的试验研究

通过将不同掺量的玄武岩纤维与聚酯纤维掺入透水沥青混合料中进行改性,采用室内冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验及浸水飞散试验,系统考察纤维类型及掺量对透水沥青混合料水稳定性的影响规律。结果表明：随着BF、PF纤维掺量的增加,透水沥青混合料的劈裂强度、稳定度、冻融劈裂强度比及浸水残留稳定度大致均呈先增大后减小变化,而浸水分散损失则随之呈先减小后增大变化;适量BF、PF纤维的掺入能起到良好的加筋分散作用,有利于沥青混合料空间结构稳定,改善透水沥青混合料的水稳定性,BF纤维和PF纤维的最宜掺量分别为0.4%和0.2%;BF纤维能够显著提高透水沥青混合料的冻融劈裂强度比,而PF纤维能够显著提高透水沥青混合料的浸水残留稳定度及浸水飞散损失,故BF纤维适用于北方季冻地区,而PF纤维则更适用于南方多雨地区。     

钢渣沥青混合料水稳定性研究

为研究不同浸水时间钢渣沥青混合料体积稳定性和路用性能特征,对热闷钢渣沥青混合料、冷弃陈渣沥青混合料和石灰岩沥青混合料分别进行车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验、疲劳试验和膨胀性试验,并通过原子力显微镜分析水对钢渣沥青混合料路用性能影响机理.结果表明:膨胀量合格的钢渣沥青混合料高温稳定性、水稳定性、低温...     

不同纤维对新型生态排水沥青混合料性能影响评价

以提高排水沥青路面的稳定性、抗变形能力以及抗水损害性能为目标,选取三种不同纤维(聚合物纤维、木质素纤维、玄武岩纤维)作为排水沥青混合料增强稳定剂;通过不同指标确定纤维最佳掺量,并采用残留稳定度试验、冻融劈裂试验、车辙试验、渗水试验评价不同纤维对新型生态排水沥青混合料路用性能的影响.结果表明:三种纤维的最佳掺量均为0.1％(质量分数),其对排水沥青混合料的体积指标影响较小;玄武岩纤维对混合料稳定度和抗飞散性能提高程度最为明显,抗飞散性能提高35％左右,动稳定度提高2倍左右;在抗水损害性能方面,玄武岩纤维也优于其他两种纤维,不同纤维对沥青混合料渗水能力影响程度差距不大,数据随机性较强.综上所述,玄武岩纤维对新型生态排水沥青混合料路用性能提高最为显著.     

沥青胶浆对大孔隙沥青混合料水稳定性的影响

本文通过改变沥青胶浆的比例,分析研究不同沥青胶浆比例下大孔隙沥青混合料的水稳定性能。沥青混合料中矿粉与沥青形成的沥青胶浆起主要粘结作用,矿粉的性质和用量对沥青混合料的性能有很大的影响。根据沥青胶浆技术性能及评价方法研究,沥青混合料采用的粉胶比为0.6～1.2,本文采用0.6、0.8、1.0、1.2四个粉胶比进行试验,级配参考某高速公路排水沥青路面使用的级配范围(PAC-16),取其中值,并通过浸水马歇尔试验的残留稳定度、浸水飞散试验的飞散损失综合评价分析大孔隙沥青混合料的水稳定性。     

基于灰靶决策理论的钢渣沥青混合料路用性能评价

为研究钢渣沥青混合料路用性能,通过采用钢渣替代部分天然粗集料的方式制备钢渣沥青混合料,对钢渣沥青混合料的高温、低温以及水稳定性能进行研究,并基于室内加速磨耗试验,系统分析钢渣沥青混合料的长期抗滑性能.结果表明,钢渣替代部分辉绿岩粗集料可显著改善沥青混合料的各项路用性能;钢渣掺量为50％时,钢渣沥青混合料高温性能达到最优;经低温弯曲试验表明,钢渣沥青混合料的低温性能明显优于普通辉绿岩沥青混合料;且钢渣的掺入可显著提升沥青混合料的水稳定性与长期抗滑性能;基于灰靶决策模型,最终确定钢渣沥青混合料中钢渣的最优掺量为50％.     

钢渣在OGFC-13透水沥青混合料中的应用研究

以钢渣作为粗集料,玄武岩为细集料,采用高黏度沥青配制OGFC-13钢渣透水沥青混合料。在最佳油石比下,该混合料的析漏值、肯塔堡飞散损失量均满足相关规范要求,其马歇尔稳定度为8.7 k N,动稳定度为7 126次/mm,劈裂强度比为90.2%,浸水残留稳定度为90.8%,渗水系数为41.5,可以保证透水沥青混合料强度和耐久性的要求。     

大掺量RAP厂拌热再生沥青混合料水稳定性研究

本研究基于RAP掺量为40%-70%间隔为10%的厂拌热再生沥青混合料,进行浸水马歇尔试验,冻融劈裂实验来研究大掺量RAP大掺量RAP厂拌热再生沥青混合料水稳定性。研究表明:随着RAP掺量不断增大再生混合料最佳油石比呈线性增加,残留稳定度,冻融劈裂强度比逐渐降低,且在RAP掺量相同情况下加再生剂则再生混合料的残留稳定度和冻融劈裂强度比均有所增加,表明再生剂对再生混合料的水稳定性有明显改善作用。     

桥面铺装玄武岩纤维橡胶复合改性沥青混合料的路用性能研究

通过将不同掺量的玄武岩纤维和橡胶颗粒进行单掺、复掺制备AC-20级配桥面铺装沥青混合料,采用高温车辙试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验,对玄武岩纤维橡胶复合改性沥青混合料的路用性能展开综合考察,研究结果表明：玄武岩纤维能够明显改善沥青混合料的高温抗车辙变形性,而橡胶能够有效增强沥青混合料的低温抗裂性与水稳定性;将玄武岩纤维和橡胶进行复掺可综合提升沥青混合料的路用性能,推荐采用掺量为4%的玄武岩纤维和3%的橡胶颗粒复合改性,有利于提升桥面铺装沥青混合料的服役质量及使用性能。     

木质素纤维改善再生沥青混合料的路用性能研究

为了改善再生沥青混合料的路用性能,选用木质素纤维对其进行改性,研究了不同木质素纤维掺量对再生沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能及水稳定性能的影响规律。研究表明;随着RAP旧料、木质素纤维掺量的增加,再生沥青混合料的动稳定度均逐渐增大;再生沥青混合料破坏应变、浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比均随着RAP掺量的增加逐渐降低;随着木质素纤维掺量的增加,再生沥青混合料破坏应变、浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比均逐渐增大,掺入木质素纤维能改善再生沥青混合料的低温抗裂性能及水稳定性能。综合各项路用性能可知,2%掺量的木质素纤维能使再生沥青混合料的RAP旧料掺量达到30%。     

复合生物再生沥青及混合料路用性能

环己烷1,2-二甲酸二异壬基酯(DINCH)增塑剂与餐厨废弃油脂共混,制成复合生物再生剂,通过三大指标及布氏黏度实验确定复合沥青再生剂的最佳配比。在掺加再生剂与未掺再生剂的条件下,分别制备不同RAP(Reclaimed Asphalt Pavement)掺量的再生沥青混合料并进行车辙实验、低温弯曲破坏实验、浸水马歇尔实验和冻融劈裂实验。结果表明,DINCH增塑剂与餐厨废弃油脂配比为0.4∶1时,再生沥青常规性能恢复至原样沥青水平。再生沥青混合料在RAP掺量为30%～50%的条件下,未掺加复合生物再生剂的沥青混合料低温抗裂性及水稳定性均不满足规范要求;掺加再生剂后,随着RAP掺量的增加,再生沥青混合料的低温抗裂性及水稳定性降低,高温稳定性能提高,当RAP掺量为30%时,再生沥青混合料的低温抗裂性及水稳定性与新拌混合料相当,高温稳定性能优于新拌沥青。     

水镁石纤维沥青混合料路用性能研究

在沥青混合料中加入了水镁石纤维,借助于马歇尔试验可以知道水镁石纤维加入的最佳量,算出最佳的油石比,确定最佳纤维长度。为了对混合料的路用情况进行评价,使用车辙和浸水马歇尔实验对级配是AC-13的沥青混合料的路用性能做出了试验。结果表明:当纤维掺入量为0.4%,掺入长度为1～5 mm时,沥青混合料各方面的性能最好。和没有加入纤维的沥青混合料来比较,高温情况下的稳定性提高了26%,低温稳定性约提升了25%,水稳定性也有一定的提升。     

基于动水冲刷试验的温拌高黏沥青混合料水稳定性研究

本文对排水沥青路面水稳定性进行研究,通过浸水马歇尔稳定度试验、肯塔堡飞散试验和冻融劈裂试验对比分析高黏沥青和两种温拌高黏沥青混合料的水稳定性,并引入高精度河流动力学水槽试验系统,设计冻融循环-动水冲刷-劈裂耦合试验,研究温拌高黏沥青混合料的水稳定性,在不同冲刷高度、冲刷速度和冲刷时间下对三种OGFC-13型高黏沥青混合料的质量损失率和劈裂强度比进行研究。试验结果表明:高黏沥青混合料残留稳定度有超100%的现象,三种沥青混合料浸水飞散损失量均在11%以下,且冻融劈裂强度比在95%以上,试验结果无明显差异,现行试验方法无法有效评价温拌高黏沥青混合料的水稳定性;冻融循环-动水冲刷-劈裂耦合试验中,冲刷速度和时间对高黏沥青混合料水稳定性影响最大,冲刷3 d后质量损失率可达4%,经30 L/s的速度冲刷后,高黏沥青混合料的质量损失率超过5%,劈裂强度比降至85%以下;温拌高黏沥青混合料的水稳定性可采用冻融循环-动水冲刷-劈裂耦合试验进行评价。     

环保再生剂掺量对再生沥青混合料路用性能影响研究

为研究环保再生剂对再生沥青混合料路用性能的影响,通过采用车辙试验、小梁弯曲试验和浸水马歇尔试验三种试验方法,对比分析了不同环保再生剂掺量的再生沥青混合料高温性能、低温性能以及水稳定性能变化规律,结果表明:(1)环保再生剂的掺入会降低再生沥青混合料的动稳定度,但其性能指标基本满足技术要求;(2)环保再生剂的掺入可以显著增强再生沥青混合料的最大弯拉应变和抗弯拉强度,再生剂掺量为9%的再生沥青混合料劲度模量下降幅度相对较小,低温性能改善效果更优;(3)环保再生剂掺量由3%增至9%时,再生沥青混合料的残留稳定度显著增大,掺量超过9%后,残留稳定度开始逐渐下降,掺量为9%的再生沥青混合料的水稳定性能更好。     

铜渣尾矿用作沥青混合料填料的性能及应用机理

为研究铜渣尾矿作为填料对沥青混合料性能的影响，分析了铜渣尾矿的物理化学性质，通过马歇尔稳定度试验确定沥青混合料的最佳配合比，开展车辙试验、劈裂试验、冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验来评价沥青混合料的路用性能，对铜渣尾矿沥青路面进行检测，并通过微观形貌分析铜渣尾矿与沥青的黏附特征。结果表明：AC-25C、AC-20C、AC-16C、AC-13C沥青混合料中铜渣尾矿掺量分别为4%、3%、3%、2%(质量分数),其对应沥青用量为3.8%、4.2%、4.5%、4.6%(质量分数)时，沥青混合料性能最佳。与石灰石沥青混合料相比，铜渣尾矿沥青混合料的高温稳定性、抗裂性、水稳定性得到明显的提升。铜渣尾矿沥青路面性能良好，其渗水系数为62 mL/min,摩擦系数为90,压实度为96.4%,均符合规范标准，铜渣尾矿与沥青形成的沥青胶浆具有良好的黏结性能。     

聚酯纤维对排水性沥青混合料最佳沥青用量的影响

在谢伦堡析漏试验的基础上研究了聚酯纤维掺量对排水性沥青混合料最佳沥青用量的影响.试验结果表明,排水性沥青混合料的最佳沥青用量随纤维掺量的增大而增大,纤维掺量为0.4％时,其对排水性沥青混合料析漏损失的减少效果最明显,为最佳纤维掺量.