玻璃集料沥青混凝土路用性能的室内试验研究

玻璃沥青混凝土是在普通沥青混凝土中掺入部分碎玻璃作为集料的沥青混凝土。由于国内外在该项目的研究上缺乏可操作性强且统一的规范,对玻璃沥青混凝土的研究也不够深入和系统,所以对玻璃沥青混凝土的研究是一项具有较强前瞻性和实用性的探索性研究。作者通过对不同玻璃掺量的玻璃沥青混合料进行配合比设计、马歇尔试验、路用性能检测试验以及抗滑性能试验等,对比分析不同玻璃掺量的玻璃沥青混合料各项性能的差异,并检验其路用性能是否满足要求。试验结果表明,玻璃沥青混凝土各项路用性能均满足规范要求,完全可以作为一种新型的道路建筑材料。     

木质纤维对沥青混合料路用性能影响的室内试验分析

常规沥青具有高温变软、低温变脆的特征,这使得沥青路面在高温情况下容易产生车辙病害,低温情况下容易产生裂缝病害,大大降低了沥青路面的使用年限。木质纤维的微观结构呈现弯曲带状,表面凹凸不平,交叉处扁平,有良好的分散性能和柔韧性能,其化学性能比较稳定,吸油能力强,是良好的增稠抗裂物,加入沥青混合料中可以改善上述问题。我们分别对0%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%纤维外掺法AC-10C和AC—10F的沥青混合料进行室内试验研究,先对原材料进行测试并做出矿料级配设计、确定出最佳油石比,再对不同木质纤维掺量的AC-10C和AC-10F进行了车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和小梁弯曲试验,通过试验数据及规律,得出木质纤维的最佳掺量为0.3%。     

AC-20沥青混合料路用性能优化

综合考虑级配、油石比、砂当量、空隙率和外部荷载等因素,应用正交试验设计和方差理论研究了常用于沥青中面层的AC-20改性沥青混合料组成与路用性能优化问题,优化提出了沥青混合料的组成设计范围。结果表明,空隙率和砂当量是影响路面水稳定性的关键因素,空隙率和粉胶比是影响路面抗车辙性能的又一关键因素,并给出了施工质量控制措施的建议;虽然4.75 mm通过率对马歇尔性能指标的影响不显著,但对70℃高温动稳定度影响很大,优化4.75 mm筛孔通过率可显著提高路面高温稳定性能。     

废旧轮胎橡胶改性沥青混合料路用性能的室内试验

目的为解决废旧橡胶轮胎作为筑路材料的改性剂，合理地应用于公路建设中所面临的技术难点问题．方法采用美国SHRP计划对沥青混合料路用性能研究的基本原理．评价了3种不同剂量的废旧橡胶轮胎粉（CR5、CR10、CR15）作为改性剂对基质沥青shell100基本物理性能和动态流变性能的影响，分析改性沥青作为常规沥青混合料AC16的结合料对其水稳定性、高温稳定性和低温稳定性的影响．结果CR10改性沥青比shell100、CR5和CR15表现了更优的温度敏感性、抗变形能力和弹性恢复能力；CR10改性沥青混合料比shell100、CR5和CR15沥青混合料表现了更好的水稳定性、高温稳定性和低温稳定性．结论废旧橡胶粉改性荆的使用剂量对于沥青混合料路用性能的发挥有着很大的影响；以流变学推导的橡胶改性沥青的车辙因子与其改性沥青混合料的高温抗车辙能力具有很强的相关性．为废旧橡胶轮胎用于公路建设的再生利用，提供了一定的技术支持和保障．     

改性生物沥青混合料路用性能试验研究

为了研究改性生物沥青混合料的路用性能,分别对不同种类的沥青混合料进行水稳定性能、高温稳定性能和低温抗裂性能试验。试验结果表明：改性沥青的添加能有效预防水对沥青和集料界面的侵蚀,提升沥青混合料的水稳定性能;与生物沥青混合料相比,改性生物沥青混合料的冻融劈裂强度比显著提升;改性沥青的添加会影响生物沥青混合料的高温性能,改善其原有的硬脆特性;在低温条件下,改性生物沥青混合料的极限弯拉应变和抗弯拉强度满足技术规范要求,且具有较低的弯曲劲度模量,表现出良好的低温抗裂性能。     

钢渣作沥青混凝土集料的研究

研究了钢渣的化学成分与稳定性的关系,检测了钢渣的物理力学性能,并进行钢渣沥青混合料配合比设计与性能检验,研究结果表明该钢渣是一种具有优良路用性能的矿质集料,可用于高等级公路面层。     

再生混凝土骨料应用于沥青路面的路用性能试验

为了将再生混凝土用于骨料沥青混合料,提出了再生混凝土骨料应用于沥青混合料时最佳沥青含量的估算方法,并运用马歇尔试验予以验证,试验结果与本文建议的理论估算值吻合较好.试验还研究了不同再生混凝土骨料掺量下的沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性,分析了影响各项性能指标的因素和原因.结果表明:再生混凝土骨料沥青混合料的各项路用性能均满足国内规范要求.     

SEAM沥青混合料路用性能研究

通过AC-16型沥青混合料的浸水马歇尔试验、车辙试验、冻融劈裂试验等试验,分析了添加SEAM后沥青混合料与基质沥青混合料路用性能之间的差异。结果表明:添加合适剂量的SEAM能降低混合料拌和温度以及成型温度,并能提高混合料的稳定度及动稳定度,但抗水损害性能有待于进一步提高。     

SEAM沥青混合料与普通沥青混合料路用性能分析

SEAM是一种新型的沥青混合料改性剂,并能代替部分沥青作为混合料的粘结剂. 探讨了SEAM改善沥青混合料的机理及SEAM沥青混合料的设计方法,采用AC-16型沥青混合料,通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、车辙试验、劈裂试验等试验,对比分析了添加 SEAM后沥青混合料与基质沥青混合料的路用性能. 结果表明:在沥青混合料中适当添加SEAM能降低混合料拌和温度和成型温度20 ℃左右,并能提高混合料的稳定度及动稳定度,但抗水损害性能有待于进一步提高. SEAM能较大幅度的提高混合料的部分路用性能,具有节约能源,节省公路建设投资等优点.     

Superpave沥青混合料路用性能研究

采用Superpave方法成型旋转压实试件,进行混合料设计,确定混合料级配和沥青用量,针对同种材料采用马歇尔设计方法进行设计,系统的比较了马歇尔设计方法及Superpave设计方法的内在差异,并对Superpave级配与AC级配沥青混合料的高温性能、低温性能、水稳定性、抗滑性能进行对比研究,研究结果表明Superpave设计方法能够有效的改善沥青混合料的路用性能.     

AC-20I型级配沥青混合料的集料级配

沥青混合料的高温稳定性是重要的研究课题，结合几种AC-201型级配沥青混合料的高温稳定性实测数据，讨论了Superpave级配图中混合料级配曲线与高温稳定性的关系．结合Superpave的限制区和控制点理论提出AC-20改进型级配．并给出其合理的马歇尔试验技术指标的推荐值．     

玄武岩沥青混合料路用性能研究

高速公路沥青混凝土上面层集料主要使用玄武岩,而黑龙江省玄武岩矿藏分布广,产量高,为公路沥青路面的修筑提供了更好的条件.采用SMA-16型和AC 16型2种沥青混合料类型进行试验研究,确定黑龙江省地产玄武岩沥青混合料的低温稳定性能指标及水稳定性能力,进而评价其路用性能,以便更科学地选择、使用玄武岩.试验结果显示：对于同种沥青密级配沥青混合料的水稳性好于沥青玛蹄脂碎石混合料,对于沥青混合料的低温抗裂性能表现为SMA-16沥青玛蹄脂混合料好于AC-16密级配沥青混合料.     

钢渣沥青混凝土路面及其服役性能研究

分析钢渣集料的性质以及其用于沥青混凝土路面的服役性能,对一条经过8年服役期的钢渣沥青路面进行马歇尔试验、劈裂强度试验、体积膨胀率、路面构造深度、摩擦系数等检测.发现钢渣具有良好的物理力学性能,各项指标虽有一定程度的衰减,但均优于传统路面.     

钢渣玻璃纤维沥青混凝土性能研究

将钢渣和玻璃纤维两种材料加入到沥青混凝土中,通过马歇尔试验法确定钢渣沥青混凝土最佳油石比,并采用对比试验,分析了钢渣沥青混凝土路用性能,再添加不同含量的玻璃纤维,分析其对钢渣混凝土的影响。结果表明,在沥青混凝土中掺入钢渣,沥青混凝土低温抗裂性能有所下降,掺入适量的玻璃纤维可以弥补该性能的下降,其最佳玻璃纤维掺量为0.2%。     

融雪化冰用钢渣导电沥青混凝土的电阻稳定性

探讨了不同石墨掺量下钢渣导电沥青混凝土(conductive asphalt concrete using steel slag as aggregate,CACS)的电阻稳定性,研究了温度、氯盐溶液、载荷变化对钢渣导电沥青混凝土电阻率的影响.试验表明,钢渣作为集料复掺石墨制备出的钢渣导电沥青混凝土,电阻随时间变化小,在氯盐溶液中其电阻稳定性也良好.钢渣导电沥青混凝土的电阻呈现明显的正温度系数效应(positive temperature coefficient,PTC),电阻率随着温度的升高而逐渐增加,具有良好的温敏性;电阻率随着压力的增大而减小,卸载后电阻率有所增加,但不能完全恢复到原来的电阻率.     

纤维沥青混合料性能研究

通过对纤维沥青混合料的一系列性能试验,研究了纤维沥青混合料的高、低温性能和水稳定性.试验证明,掺纤维后沥青混合料高温稳定性增强,既吸附沥青又具有明显加筋作用的聚合物纤维效果较显著;纤维沥青混合料低温抗裂性提高,水稳定性改善,其中木质素纤维掺量合适的沥青混合料低温和水稳性效果明显.通过对混合料高温车辙试验结果的分析表明,采用“车辙变形的时间累积”指标和动稳定度指标综合使用可以更有效地评价混合料的车辙试验.     

重交沥青AC-25I混合料优化设计

针对高速公路许多破坏是由中下面层破坏引起,以及中南地区道路建设的现况,采用重交沥青AH-90对AC-25I型沥青混合料进行级配优化设计研究.通过改善混合料中粗细集料的分布对级配进行优化设计,达到改善沥青混合料的高温稳定性差的目的.     

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．     

高模量沥青混合料路用性能试验研究

对硬沥青混合料、70#沥青混合料、SBS改性沥青混合料分别进行高温稳定性(为0.7 MPa下50 ℃、60 ℃、70℃3个温度状况下的车辙试验)、低温抗裂性(小梁低温弯曲试验)、水稳性(冻融劈裂试验、残留稳定度试验)、疲劳性能(APA疲劳试验)的全面对比试验.试验结果表明,高模量沥青混合料具有较好的抗车辙性能;在-5℃时极限荷载约14 000 N,表明了其仍然具有良好的低温抗裂性能;冻融劈裂试验表明,AC-20C(30#)沥青混合料具有高的冻融劈裂强度比,具有较好的水稳定性.     

钢渣粉基沥青混合料的性能评价与提升机理

针对沥青混合料在服役阶段的水损害和疲劳开裂等病害,采用钢渣粉和钢渣集料分别替代矿粉和天然集料制备性能优异的沥青混合料,评价静水和水敏感性测试仪(moisture induced stress tester, MIST)模拟动水环境下的水敏感性、疲劳耐久性能和高低温性能。分析钢渣粉的化学组成、矿物组分、微观形貌和粒径分布并揭示对混合料性能提升机理。结果表明:与矿粉对照组相比,钢渣粉沥青混合料具有更优的抗动水损害性能和长期抗冻融损害能力。钢渣粉的加入可增大沥青混合料的动稳定度、弯拉应变和疲劳寿命,改善高温稳定性、低温抗裂性和疲劳抵抗能力。钢渣粉和钢渣集料均可提升混合料的性能指标,且两者复掺时提升效果更显著。钢渣粉中含有的碱性和弱水化活性的硅酸二钙矿物组分能有效提升与沥青的吸附性和化学键结合力,增强集料和沥青间的黏结强度。钢渣粉颗粒表面的微米级孔隙和絮状结构是沥青混合料的高温抗变形性能和耐久性增强的重要因素。