乳化沥青冷再生设计方法及路用性能研究

乳化沥青冷再生技术由于可以再生循环利用旧料、低碳环保、成本效益高等优势,正逐步地应用在沥青路面养护维修工程中.结合国内外已有研究成果,提出适合市政道路的乳化沥青冷再生混合料设计方法及路用性能评价指标和标准.首先,基于旋转压实方式的乳化沥青冷再生混合料设计方法,明确其压实标准,试件成型方式和养生方法;提出了原材料的选择标准,分析了作用机理,并明确了乳化沥青冷再生混合料级配组成.其次,为满足工程需求,针对乳化沥青冷再生半柔性材料,通过拌和试验确定最佳含水量,基于浸水马歇尔试验和浸水劈裂试验确定最佳乳化沥青用量,对最佳材料用量的混合料进行单点验证试验,最后,系统全面地提出了乳化沥青冷再生混合料的力学性能、高温性能、低温性能、疲劳性能和抗松散性能评价试验方法,并提出了适合作为市政道路下面层的乳化沥青冷再生混合料性能评价指标及标准.     

粗集料对乳化沥青冷再生混合料性能的影响

粗骨料多用于形成骨架空隙结构,依靠粗集料相互嵌挤及其间的内摩阻力形成强度,进而使得结构坚实,促进排水。为了研究乳化沥青冷再生混合料中粗集料是否形成骨架结构,是否有助于提高乳化沥青冷再生沥青混合料的稳定性和耐久性,选取4种级配的混合料,通过马歇尔试验、车辙试验、冻融劈裂试验等,分析了4种不同含量粗集料对沥青混合料空隙率、高温稳定性、水稳定性能的影响。     

改性乳化沥青与乳化沥青冷再生混合料性能对比

在确定乳化沥青冷再生混合料的最佳材料组成基础上,比较了SBR改性乳化沥青、SBS改性乳化沥青和普通乳化沥青作为混合料中的粘结材料,对冷再生混合料的空隙率、劈裂强度、稳定度、低温抗裂性、高温稳定性能的影响。结果表明,改性乳化沥青混合料的性能优于普通乳化沥青混合料,且以SBR改性乳化沥青混合料的性能为最佳。     

提高乳化沥青冷再生混合料早期性能的方法研究

乳化沥青冷再生技术应用于交通繁忙的城市道路时,施工窗口短,无法封闭交通养生,因此需提高乳化沥青冷再生混合料的早期性能,以使其可以承受车辆荷载而不出现松散、掉粒、车辙等病害。研究了乳化剂、级配、水泥用量等因素对乳化沥青冷再生混合料早期性能的影响规律,探讨其在开放交通条件下养生的可行性。试验及工程应用结果表明,可通过调整乳化沥青配方、适当调细级配、适当增加水泥用量、提高密实度四种方式综合提高乳化沥青冷再生混合料早期性能。当城市道路无法封闭交通养生时,通过一定的技术手段使用乳化沥青冷再生技术是可行的。     

水泥掺量对乳化沥青冷再生混合料性能影响

采用垂直振动试验方法(VVTM)成型试件,研究了水泥掺量对乳化沥青就地冷再生混合料路用性能的影响。研究表明:当水泥掺量小于1.5%时,随水泥掺量增加,乳化沥青冷再生混合料路用性能急剧增加;当水泥掺量大于1.5%时,随水泥掺量增加,乳化沥青冷再生混合料路用性能增长缓慢;与未掺水泥相比,水泥掺量为1.5%时,乳化沥青冷再生混合料马歇尔稳定度、弯拉应力、干劈裂强度、湿劈裂强度和抗剪强度至少可分别提高11%、18%、19%、21%和85%,动稳定度可提高214%,低温抗裂性能和水稳性能略有改善。因此,建议水泥掺量为1.5%。     

乳化沥青冷再生混合料初期性能评价

废旧沥青混合料的乳化沥青冷再生技术是路面养护和维修的重要措施。由于乳化沥青在冷再生混合料成型初期提供的粘结力较低，使人们担心会发生松散破坏。为此提出对乳化沥青冷再生混合料增加初期性能的评价。用肯塔堡飞散试验评价其初期抗松散性，用修正的冻融劈裂试验分析成型过程中水对其初期路用性能的影响。最后对使用哈一同公路维修旧料所设计的乳化沥青冷再生混合料的初期性能进行检验。发现采用该方法能够区分和评价乳化沥青冷再生混合料的初期性能，可以作为这种混合料性能检验的一个方法。     

乳化沥青厂拌冷再生混合料配合比设计的试验研究

对乳化沥青冷再生混合料的配合比设计进行了试验研究,给出了乳化沥青冷再生混合料配合比的设计流程,结合试验段铺筑对乳化沥青冷再生混合料施工中的质量控制指标进行了试验分析,验证了配合比试验研究的方法.     

温拌沥青混合料试件成型方法研究

为了修正马歇尔击实法和轮碾仪成型法对于温拌沥青混合料降温后与实际路面碾压契合度不高的缺点,采用与实际施工契合度较高的旋转压实法(SGC)进行对比,对两种类型(AC-16和SMA-13)的温拌沥青混合料在五个不同温度下采用三种成型方法的试件空隙率试验,对试验结果进行对比分析并进一步找出不同成型方式内在规律性。研究结果表明:对于温拌沥青混合料,旋转压实法、马歇尔击实法和轮碾仪成型法成型试件的空隙率与温度之间具有很好的线性相关性;三种成型方式的试件空隙率对温度敏感性大小顺序依次为:旋转压实法马歇尔击实法轮碾仪成型法;马歇尔击实法和轮碾仪成型法与旋转压实法具有很好的相关性,可通过各自之间的回归方程对试验结果进行换算和修正以指导试验和施工。     

乳化剂对乳化沥青冷再生施工性能的影响

通过对4种乳化剂生产的乳化沥青指标检测和拌和试验的比较,综合分析几种乳化沥青在可拌和时间、拌和效果和初凝时间的差异,结合冷再生混合料的强度试验结果,最终得出慢裂中凝型乳化剂生产的乳化沥青更适合进行冷再生。     

泡沫沥青和乳化沥青冷再生混合料性能差异研究

为了探究泡沫沥青和乳化沥青冷再生混合科之间性能的差异,对冷再生混合料进行了室内混合料设计和性能试验评价。结果显示:泡沫沥青和乳化沥青冷再生混合料具有优异的高温抗变形能力,适合作为路面的主要抗车辙层;乳化沥青冷再生混合料低温性能和水稳定性优于泡沫沥青混合料,抗弯拉和抗水损害能力较强。泡沫沥青和乳化沥青冷再生混合料均可用作沥青路面面层较低层位。     

温拌沥青混合料配合比设计方法研究

为了完善温拌沥青混合料配合比设计方法,通过改变马歇尔击实法成型试件的击实温度和击实功两个因素,以空隙率为主要控制指标,对AC-16型温拌沥青混合料进行旋转压实法和马歇尔击实法对比试验。研究结果表明:旋转压实法和马歇尔击实法成型试件的空隙率随着成型温度的降低逐渐增大;马歇尔击实法比旋转压实法成型试件的空隙率降低幅度和变化率均大,且温度越低,增加幅度和变化率越显著;当采用马歇尔击实法成型试件时,若要获得能够反映真实情况的空隙率,击实温度应比目标降温幅度应提高18℃;击实次数在50～90次变化时,试件空隙率逐渐减小;当击实次数大于90次时,试件空隙率基本稳定不变或略微增大;提高击实功,试件空隙率与击实温度没有规律性。     

热拌面层铺筑对乳化沥青再生下面层的影响研究

乳化沥青冷再生混合料的生产过程中需要加入较多水分拌和,经过摊铺和碾压,并在自然条件下养生水分散失后,空隙率较大,路用强度不能达到热拌沥青混合料的标准,一般只应用在路面结构的基层或下面层,再面层加铺热拌沥青混合料。由于热拌沥青混合料铺筑温度高达150～170℃,摊铺与碾压过程中,对乳化沥青再生下面层加热并产生二次压实,势必对其产生影响。通过对乳化沥青再生下面层在热拌混合料铺筑前后性能指标的研究分析,提出在进行乳化沥青冷再生混合料室内设计时,需考虑到二次压实影响,改进室内设计方法。     

马歇尔试件均匀性及其影响因素的试验研究

我国现行的沥青混合料配合比设计方法采用马歇尔设计方法,以马歇尔试件的空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度等作为控制指标.在成型马歇尔试件时沥青混合料的均匀性会对这些体积指标有很大影响,因此马歇尔试件的均匀性是沥青混合料配合比设计的基础.着重分析了质量损失、温度离析和材料离析对马歇尔试件均匀性的影响,提出了保证马歇尔试件均匀性的措施.     

不同乳化沥青对冷再生混合料性能影响因素研究

根据实际应用和拌合试验确定冷再生乳化沥青BC-1破乳固化时间范围,并对实际工程应用中混合料性能影响因素进行试验分析,验证了配合比设计及试验研究的方法,提出了慢裂快凝型乳化沥青不适合作冷再生工程应用的理由。     

乳化沥青冷再生技术关键与应用前景

为了节约资源、保护环境,采用乳化沥青冷再生铺筑道路基层是有效的技术方法.乳化沥青冷再生的技术关键在于选择合适的乳化剂类型,通常情况下宜采用慢裂快凝型乳化沥青,施工时必须注意季节气候和质量控制,并且采取分次碾压的工艺,以确保足够的压实度.实践证明,采用乳化沥青铺筑柔性基层,可以避免反射裂缝,提高路面使用寿命.     

乳化沥青厂拌冷再生技术在地方公路中的应用

针对地方公路铣刨料沥青含量小,粒径偏细的现状,通过变化水泥、乳化沥青用量或集料组成,研究了乳化沥青冷再生混合料的多项性能指标,并对试验结果进行对比分析。结果表明通过调整级配组成中的水泥、乳化沥青用量及新集料组成,对使用地方公路铣刨料的冷再生混合料整体性能有明显改善。     

测定沥青混合料空隙率的新方法

一、概述沥青混合料经过压实后,其中空隙的含量既可以作为控制混合料热稳定性能指标,又可作为控制耐久性的指标。表示空隙含量通常有两种方法,一是通过测定混合料试件单位重和混合料比重,经过计算求出试件空隙率,另一种是直接测定混合料试块,饱水率、间接反映空隙含量,两者具有一定相关性。我厂过去一直使用饱水率的试验方法,该方法适用于密级配沥青混合料产品质量控制,而用于测定多孔隙的沥青混合料,所得结果误差很大,同组试块有时差2～     

高RAP掺量SBS改性乳化沥青冷再生混合料的性能影响因素研究

为了改善高RAP掺量带来的冷再生混合料性能下降问题,研究了采用SBS改性乳化沥青作为再生沥青的冷再生混合料的设计及其性能。设计并制备了不同RAP掺量的冷再生混合料,并研究了水泥掺量、沥青用量、养护方式等因素对混合料力学强度、高温稳定性和抗水损害能力的影响规律。试验结果表明,在冷再生混合料设计中,RAP掺量越高,最佳含水量越高,最佳乳化沥青掺量越低。尽管RAP掺量的增加会导致混合料力学强度和高温性能的降低,但掺量在88%以内的冷再生混合料的各项性能均能满足再生规范要求,证明SBS改性乳化沥青有效改善了高RAP掺量下冷再生混合料性能不足的问题。水泥含量的增加会提高冷再生混合料的强度和耐久性,而沥青用量的增加使混合料的各项性能先提高后降低。     

SBS改性乳化沥青冷再生混合料路用性能研究

针对冷再生混合料配合比设计不完善、高低温性能欠佳的问题,选用抽提前的RAP,对SBS改性乳化沥青-水泥冷再生混合料进行配合比优化设计。通过冻融劈裂强度试验、高温车辙试验、低温弯曲梁试验,与传统乳化沥青-水泥冷再生混合料进行路用性能对比分析。试验结果显示,SBS改性乳化沥青再生混合料残留稳定度达到了85.5%,比传统再生混合料提高了10.9%,劈裂强度比TSR提高了10.2%;动稳定度提高了10.3%,达到10557次/mm;破坏应变增大了42%,达到了2 545με。经过改性后的乳化沥青-水泥再生混合料具有更好的路用性能及推广应用价值。     

乳化沥青厂拌冷再生技术在内宜路应用探讨

为在四川推广乳化沥青厂拌冷再生技术,依托G85渝昆高速公路(内宜路)试验段,对乳化沥青冷再生混合料高温性能、劈裂强度、水稳性能、渗水性开展了系列研究,并对试验路铺筑的效果进行了检测。结果表明,在保证压实度的情况下,乳化沥青冷再生混合料的各项性能均满足现行规范要求,可供类似工程参考。