西南地区路用石灰岩粗集料矿物组成和物理力学性质的关联性分析

为探究西南地区石灰岩粗集料用于高等级公路抗滑表层的适用性，通过X射线衍射试验、激光粒度仪等对8种典型集料进行矿物组成、颗粒性质分析等，定性表征集料组成与其物理力学性质的关系，并基于灰关联理论量化二者关联性；通过常规路用性能试验和动态摩擦系数试验对石灰岩沥青混合料的路用性能和抗滑性能进行验证，从集料组成与力学特性角度揭示混合料抗滑性能衰变规律。结果表明，方解石作为石灰岩集料的主要矿物成分与其物理力学指标关联性最强，并影响次要组成矿物对性能的增强作用；方解石、石英、长石和黏土矿物的不同构成比例对集料物理力学指标影响较为复杂，但高性能矿物含量较多的集料一般具有较佳的性能；白云石为主的集料相比方解石为主的集料能够提供混合料更优的水稳定性；石灰岩沥青混合料的各项性能均满足规范要求，当地石灰岩集料具有较大的高等级公路抗滑表层应用潜力。     

基于维氏硬度的粗集料磨光值衰减模型

测试了硅质石灰岩、石灰岩、玄武岩和辉绿岩4种岩石粗集料的维氏硬度、洛杉矶磨耗值和磨光值.依照渐近指数函数形式建立了基于维氏硬度的粗集料磨光值衰减模型.结果表明：粗集料洛杉矶磨耗值、磨光稳定终值与粗集料维氏硬度相关性良好;粗集料磨光值衰减速率与粗集料硬度、矿物颗粒间硬度差异有关,粗集料磨光稳定终值则取决于粗集料维氏硬度.     

集料特性对沥青路面抗滑性能的影响分析

本文以石灰岩集料和玄武岩集料为研究对象,通过试验两种集料的物理力学性质分析其对沥青路面抗滑性能的影响,最后进行玄武岩和石灰岩粗集料分档掺配的混合料试验,得出两者掺配的可行性,并为混合粗细集料在路面抗滑表层中的应用提供参考依据。     

玄武岩细观结构与物理力学特性及路面选用甄别

毕节地区玄武岩分布广泛,但由于其成因、形成期次、构造背景等因素差异,导致该区玄武岩工程力学指标并不稳定,部分玄武岩不满足路面用砂石料工程力学指标要求。选取毕节地区峨眉山玄武岩样品,根据矿物成分和细观结果将区域玄武岩划分为三种类型,对玄武岩的压碎值、磨耗值和磨光值等三个物理力学指标进行测试。结果表明:受细观结构及矿物成分影响,玄武岩压碎值、磨耗值和磨光值指标存在较大差异;角砾状玄武岩和杏仁状玄武岩磨光值较高,而蚀变程度较低的交织结构拉斑玄武岩和角砾状拉斑玄武岩,均可用于潮湿区高速公路及一级公路表面层。     

隧道路面钢渣沥青混合料抗滑性能衰减试验研究

利用室内加速磨耗仪模拟了隧道钢渣沥青路面的抗滑性能衰减过程,研究了钢渣沥青混合料(SSAM)在不同钢渣掺量、不同荷载和不同温度条件下的抗滑性能衰减规律,并且结合扫描电镜(SEM)及压汞(MIP)试验,分析了SSAM抗滑性能衰减过程及机理.结果表明:钢渣的掺入从衰减终值、损失率和衰减速率3个方面提高了沥青混合料的抗滑性能;SSAM抗滑性能随钢渣掺量的增加呈现先升后降趋势,在50%钢渣掺量处出现拐点;荷载对SSAM抗滑性能的影响主要表现在衰减过程的第2阶段至第5阶段,温度对SSAM抗滑性能的影响主要表现在第1阶段;钢渣集料表面纹理丰富,孔结构和孔级配更合理,从而改善了SSAM沥青膜的黏结性,提高了SSAM抗滑性能的稳定性.     

粗集料性质对排水沥青混合料性能的影响分析

粗集料的强度和颗粒形状特性对排水性沥青混合料的性能影响较大,而且在高温和重载条件下更为显著。通过大量的室内试验分析了粗集料压碎值和针片状含量对排水性沥青混合料性能的影响。测试结果表明,压碎值高、针片状颗粒含量多的粗集料会造成排水性沥青混合料的排水功能、抗飞散性能、抗水损坏性能的下降。     

沥青稳定再生集料的试验研究

采用钠水玻璃、有机硅树脂和硅烷偶联剂强化再生集料(RA),测试未强化和强化再生集料的压碎值、磨耗值、吸水率和黏附性,优选强化剂;采用扫描电镜观察未强化和强化再生集料的表面微观形貌,探讨强化剂强化再生集料的机理;采用再生粗集料和天然细集料配制沥青稳定再生集料(ATRA),然后进行车辙试验、低温弯曲试验和水稳定性试验,测定沥青稳定再生集料的路用性能.结果表明:再生集料存在孔隙和微裂缝,致使其压碎值、磨耗值和吸水率较高,黏附性较低;有机硅树脂对再生集料综合性能强化效果优于硅烷偶联剂和钠水玻璃;有机硅树脂强化后再生集料的大部分孔隙被有效封堵,微裂缝得到一定程度上的修复,再生集料的抗压碎性能和黏附性提高,吸水性降低;当采用未强化再生粗集料时,沥青稳定再生集料的平均弯曲应变、残留稳定度和冻融劈裂强度比均不满足JTG F40—2004规范要求;当采用2%(质量分数)有机硅树脂强化再生粗集料时,沥青稳定再生集料的路用性能大幅提高,能满足JTG F40—2004规范的相关要求.     

机制砂混凝土路用性能的研究

从粗糙度、压碎值和岩性的角度研究了影响机制砂混凝土路用性能的敏感性因素,并与河砂混凝土进行了比较.结果表明:混凝土的抗压强度与机制砂的粗糙度正相关,抗折强度与机制砂的压碎值负相关;混凝土的耐磨性随机制砂粗糙度的增大、压碎值的减小而提高,与砂中SiO2含量的相关性不大;在压碎值不大于17.3%(质量分数)的情况下,利用石灰岩机制砂配制耐磨路面混凝土是完全可行的;在同等强度下,掺入适量粉煤灰不会影响机制砂混凝土路面的耐磨性.     

钢渣集料体积稳定性及其影响因素分析

钢渣的化学成分和矿物组成与水泥熟料相似,具有一定的水硬活性,尤其是压碎值、磨耗率等性能突出,可作为碎石和砂的理想替代品.但钢渣潜在的体积不稳定性却制约着钢渣的应用,针对这问题,提出了一些解决途径,论述了其作为混凝土集料的应用可行性.     

粗集料棱角性对温拌沥青混合料水稳定性的影响研究

为了研究粗集料的棱角性对温拌沥青混合料水稳定性的影响,采用洛杉矶法对石灰岩粗集料分别磨耗0、250、500、750、1 000次,对不同棱角性的石灰岩粗集料和Sasobit温拌沥青制备而成的温拌沥青混合料进行体积指标和路用性能的测试。试验结果表明:图像分析法可以作为观测粗集料棱角性的方法;粒径较小的粗集料棱角性较高;石灰岩粗集料棱角性随磨耗次数的增加而线性降低;尖锐棱角是影响温拌沥青混合料水稳定性的重要因素之一,它会降低温拌沥青混合料的水稳定性,采用经过磨耗的石灰岩粗集料制备成的温拌沥青混合料水稳定性有大幅度提高。     

石灰岩沥青路面抗滑铺装层路用性能衰变分析

结合施工案例,对石灰岩沥青路面抗滑磨耗层路用性能衰变情况进行分析。在完工后和通车半年后分别对路面抗滑性能、平整度和车辙深度等指标进行检测和数据分析,得出路面抗滑性能在通车半年后有所增强,随后不断下降,平整度有所下降,车辙深度增加较小,说明抗滑磨耗层路用性能良好。     

再生混凝土磨耗性能改善技术研究

基于磨耗试验,并以单位面积磨损量为评价指标,研究了再生粗集料取代率、掺加粉煤灰和聚合物乳液、对再生粗集料界面进行改性等4种方法对再生混凝土耐磨性能的影响。研究结果表明:对于再生混凝土宜采用磨损量作为其耐磨性能的评价指标。为改善再生混凝土的磨耗性能,可采取的技术措施有:掺入适量粉煤灰(等量取代水泥10%,超量取代系数不超过1.4)、掺入聚合物乳液及对再生集料进行界面改性。再生混凝土磨耗性能随再生粗集料取代率的增加而降低,且与集料的洛杉矶磨耗损失密切相关;聚合物乳液的掺入显著改善再生混凝土的耐磨性能,且随着聚合物乳液掺量增加抗磨耗性能越好;采用水泥浆包裹法进行再生集料界面改性处理有利于改善再生混凝土的磨耗性能。     

ETA-10沥青混合料体积指标对沥青路面抗滑性能的影响

为了研究ETA-10沥青混合料（ETA指Embedding thin asphalt mixture）抗滑性能及其影响因素,通过BPS平板磨光机分别对4种类型沥青混合料和3个不同油石比ETA-10沥青混合料进行磨光试验,采用衰减率评价沥青混合料的抗滑性能,以Matlab软件计算ETA-10不同体积指标与抗滑性能之间的灰色关联度。结果表明：ETA-10沥青混合料的抗滑性能优异,高黏剂掺量为0.29%时,抗滑摆值衰减率降低0.2个百分点,增强了ETA-10的抗滑性能;油石比5.5%和6.0%的ETA-10沥青混合料抗滑性能接近,两者抗滑性能均优于油石比5.0%;体积指标中对ETA-10沥青混合料抗滑摆值关联度影响大小依次为：VMA>VFA>VV。     

基于不同骨料作用下的环氧抗滑薄层抗滑性能分析

该文分别以彩色陶粒、煅烧铝矾土、玄武岩三种3～5mm单粒径颗粒作为双组份环氧树脂抗滑薄层的粗骨料,通过室内7h加速加载磨耗试验,研究了三种不同骨料的抗滑薄层的抗滑衰减规律。研究结果表明:三种骨料下的环氧抗滑薄层前期(约3h)抗滑性能衰减较快,BPN与TD值下降较快,属于衰变突出期;后期(3h后)抗滑性能衰减趋势减缓,BPN与TD值趋于稳定,属于衰变稳定期。上述三种骨料的环氧抗滑薄层经过7h加速加载磨耗试验后,BPN值均在60以上,TD值仍在1.5mm以上,结合质量损失试验(磨耗量)结果,表明三种骨料的环氧抗滑薄层具有较好的抗滑和耐磨性。     

破碎卵石沥青混合料路用性能研究

在采取掺加抗剥落剂、用水泥替代部分矿粉、用石灰岩细集料代替破碎卵石细集料等单一或综合的抗剥离措施的情况下,进行破碎卵石沥青混合料路用性能试验研究。结果表明:抗剥落剂和水泥的加入均能提高破碎卵石沥青混合料的水稳定性、高温性能、低温性能。其中,抗剥落剂对破碎卵石沥青混合料的水稳定性改善效果更明显,水泥对破碎卵石沥青混合料的高温性能改善效果更明显;石灰岩细集料代替破碎卵石细集料能碱化骨料,改善沥青混合料的路用性能。     

添加剂对凝灰岩沥青混合料粘附性能影响

为改善凝灰岩沥青混合料的粘附性能,以掺水泥和抗剥落剂凝灰岩沥青混合料为研究对象,选取石灰岩沥青混合料为对比试样,通过水煮法试验、老化前后水稳定性试验,对凝灰岩沥青混合料的粘附性能研究。结果表明:掺入适量添加剂可使凝灰岩集料的粘附等级显著提高,并接近石灰岩集料等级;掺水泥对凝灰岩沥青混合料老化后残留稳定度和冻融劈裂强度比的提升效果均优于掺抗剥落剂,与不掺添加剂的凝灰岩沥青混合料相比,水泥掺量2%、3%下,凝灰岩沥青混合料的老化后残留稳定度分别提高了21.5%、21.7%,冻融劈裂强度比分别增大了16.7%、15.3%,均接近于石灰岩沥青混合料。掺液体抗剥落剂对凝灰岩沥青混合料的冻融劈裂强度比提升效果欠佳。     

人造轻集料排水性沥青混合料路用性能研究

利用碎石型人造轻集料(GSLA)制备排水性沥青混合料,对比分析并综合评价不同GSLA掺加量情况下混合料的性能。在GSLA掺加比例分别为0%、5%、10%、15%和20%的情况下,确定各混合料的最佳油石比。通过一系列室内试验,研究评价混合料系列的强度、高温稳定性、水稳定性、抗滑性和排水性能并分析得到最优人造轻集料掺加比例。该研究成果为人造轻集料用于排水性沥青混合料的研究提供试验依据,并为未来人造轻集料作为路面铺筑工程原材料的推广与应用提供参考。     

公路隧道不同纹理路面服役状况调查

通过对隧道内部特殊的温湿度环境、路面光亮度、不同位置颗粒物含量及行车噪音等进行调查,对比露石路面与刻槽路面使用性能差异。调查结果表明:在降低路面反光效应、降低行车噪音、降低隧道内部湿度和颗粒物含量等方面,露石路面均优于普通刻槽路面。露石路面构造深度较大,在通车早期,微观纹理更容易被磨耗,构造深度损失较快,从延长露石路面使用年限方面考虑,推荐较小粒径粗骨料的露石路面;隧道刻槽路面慢车道由于重载交通的比例大,相同使用年限路面SFC要低于主车道,说明路面抗滑性衰减的主要原因之一是车辆轮载作用;露石路面具有高磨光值的辉绿岩表面,抗滑衰减较小;表面纹理丰富有利于隧道路面保持干燥状态,可使整个隧道路面的抗滑性能衰减幅度降低。     

粗集料强度对混凝土力学性能的影响

研究了粗骨料的种类、压碎指标等对不同强度等级混凝土力学性能的影响.通过研究发现,粗集料种类对低强度等级混凝土的影响不明显,但对高强混凝土的力学性能有较大影响,且对抗折强度的影响程度高于抗压强度,自身强度较高的玄武岩集料所配制的混凝土强度最高,可较同条件的石灰石混凝土高一个强度等级;对于同种岩性粗集料,压碎指标对高强混凝土抗折强度的和抗压强度影响规律相似,粗骨料压碎指标越大,混凝土的强度最低;采用压碎指标接近的不同岩性集料所配制混凝土的力学性能差别不明显.     

钢纤维再生混凝土的抗折强度试验研究

对含0%、30%、50%、70%及100%再生粗集料(RCA)的钢纤维再生混凝土(SRC)的抗折强度进行了较为系统的研究。首先在室内对RCA的密度、洛杉矶磨耗和压碎指标等基本性能进行了测试,然后针对不同配合比的SRC试件,在室内进行了抗折强度等试验。结果表明,RCA的含量和水灰比等因素对SRC的抗折强度有较大的影响,在设计抗折强度为6.0MPa,钢纤维的掺量在1.0%的条件下,当RCA的含量小于50%,水灰比在0.44~0.47时,SRC的28d抗折强度比较接近于基准钢纤维混凝土,而超出此范围时,SRC的抗折强度会明显降低。最后,通过工程应用对含30%RCA的SRC的相关性能进行了检测,结果证明,适当配合比的SRC能够满足I级刚性路面的抗折强度要求。