不同纤维透水沥青混合料的路用性能影响分析

选择玻璃纤维和玄武岩纤维2种不同纤维透水沥青混合料进行室内试验,并对比分析了不同纤维掺量对沥青混合料路用性能的影响规律。结果表明,2种纤维均可有效增强透水沥青混合料的路用性能,但纤维掺量不宜过大,其中掺入0.2%玻璃纤维的沥青混合料混合料的高温性能、水稳定性能及透水性能更好,而掺入0.3%玄武岩纤维沥青混合料的低温抗裂性能更好,在实际透水沥青混合料制备中应根据施工需求选择纤维种类及合理掺量。     

复掺纤维环氧沥青混凝土在桥面铺装中的应用研究

为研究复掺纤维沥青混合料在桥面铺装中的应用,通过室内对比试验,分别针对单掺和复掺纤维沥青混合料的路用性能展开对比分析,并结合工程实例验证了复掺沥青混合料在桥面铺装中的优良效果,研究表明:适量掺入纤维可以有效提升沥青混合料的路用性能,而过量掺入纤维时会导致沥青混合料路用性能下降;选择复掺比例为40%木质素纤维+60%聚酯纤维、纤维掺量为3%时,沥青混合料的水稳定性能、高温稳定性能及低温抗裂性能均为最大值,此时沥青混合料的路用性能最佳。     

中空聚酯纤维沥青胶浆特性及增韧机理研究

为了研究中空聚酯纤维在沥青胶浆中的作用机理,本文通过在沥青中掺加不同类型和掺量的纤维,研究中空聚酯纤维沥青胶浆的抗剪性能、低温抗裂性能、高温流变性能、热物性和微观形貌特点,并对中空聚酯纤维沥青混合料的路用性能及增韧机理进行分析.研究结果表明:当中空聚酯纤维状态为三维、纤维直径为15D时,对沥青的吸附性能较好;当其掺量为2％时,纤维沥青胶浆的抗剪强度为原沥青胶浆的4.19倍,高温流变性能显著提高;中空聚酯纤维的腔体结构,使沥青胶浆的导热系数降低了15％;沥青混合料的残留稳定度、冻融劈裂强度比、动稳定度和最大弯拉应变较未加纤维的沥青混合料提高了3.1％、5.0％、36.8％和29.0％.沥青与纤维之间的侨联作用,使纤维成网状结构,提高了抗裂性能和高温稳定性能.     

混杂废旧纤维对乳化沥青冷再生混合料的性能优化研究

为提高含再生剂乳化沥青冷再生混合料的性能,选用木质素纤维及废旧玻璃纤维作为混杂纤维进行配比优化设计.采用室内车辙试验、低温弯曲试验、间接拉伸模量以及疲劳试验,研究了两种纤维的混杂比例及掺量对乳化沥青冷再生混合料路用性能和力学性能的影响.基于主成分分析方法分析了混杂纤维乳化沥青冷再生混合料的综合性能,并建立了相应的综合得分评价模型.结果 表明,相对于使用单一纤维,混杂纤维的应用进一步提高了乳化沥青冷再生混合料的高温抗车辙能力以及低温抗裂能力,改善了其疲劳性能.此外,纤维的混杂比例因素对乳化沥青冷再生混合料的性能影响占到80.114％,而混杂纤维掺量对其综合性能的影响占到14.002％,定量说明两种纤维的混杂比例对乳化沥青冷再生混合料的综合性能有着更显著影响.推荐混杂纤维掺加量为0.3％,M玻璃纤维∶ M木质素纤维为7∶3时,乳化沥青冷再生混合料的综合性能最佳.     

抗车辙剂对沥青混合料路用性能的影响及工程应用研究

为研究抗车辙剂掺量对沥青混合料路用性能的影响规律,采用室内对比试验方法,分别制备了不同抗车辙剂掺量的沥青混合料试件,针对沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能及水稳定性能变化规律进行了对比分析,结果表明：抗车辙剂的掺入可以有效改善沥青混合料的高温稳定性能,且掺量越大,效果越好;抗车辙剂的掺入对于沥青混合料的低温抗裂性能和水稳定性能同样具有改善效果,但掺量应控制在0.3%,超过0.3%的改善效果会有所降低;0.3%抗车辙剂掺量的沥青混合料在实际工程中应用效果良好,可显著提升路面抗车辙能力,各项指标均可满足规范设计要求。     

单掺及复掺纤维的高模量沥青混合料路用性能研究

为评价单掺及复掺纤维对BRA改性高模量沥青混合料性能的增强作用,采用半圆针入度试验、直接拉伸试验研究了纤维对高模量沥青柔韧性和剪切性能的影响,基于车辙试验、贯入剪切试验、低温弯曲试验评价了纤维高模量沥青混合料的各项性能。结果表明：单掺及复掺纤维均能显著提高BRA高模量沥青的蠕变柔量和抗剪切强度;纤维的微观形貌差异导致其对高模量沥青及其混合料性能改善效果各有侧重,采用复掺纤维方案可实现不同纤维对BRA改性沥青性能改善效果的叠加作用;复掺纤维对高模量沥青混合料的低温抗裂性能、长期高温稳定性等各项路用性能有较大提升并且效果更加均衡,有较好的技术优越性。     

沥青路面用复合定形相变材料的路用性能研究

为研究复合定形相变材料对沥青混合料路用性能的影响,制备沥青路面用复合定形相变材料,测定相变材料的相变温度、相变焓等热物性参数,借助马歇尔稳定度试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验与车辙试验等方法研究掺加复合定形相变材料沥青混合料的路用性能.试验结果表明,对于最佳沥青用量,掺与未掺复合定形相变材料的沥青混合料差别很小;复合定形相变材料可显著改善沥青混合料的低温抗裂性能;复合定形相变材料有利于提高沥青混合料的水稳定性;对于动稳定度,基质沥青混合料的明显大于掺加复合定形相变材料的沥青混合料,且沥青混合料的高温稳定性随着复合定形相变材料掺量的增大而降低.综合考虑掺加复合定形相变材料沥青混合料的路用性能,推荐本研究制备的复合定形相变材料在实际应用中采取0.3％的掺量.     

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。     

玄武岩纤维对钢渣沥青混合料性能影响研究

为改善钢渣沥青混合料(SAM)抗裂性能,并尽可能降低钢渣(SS)膨胀特性对混合料耐久性的影响,基于车辙试验、SPT动态模量试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验、弯曲疲劳试验、SEM试验等,对不同掺量玄武岩纤维(BF)对SAM高、低温性能和水稳定及疲劳性能的影响及增强机理进行研究。结果表明:BF可显著增强SAM高温抗变形能力,且对不同SS掺量SAM低温柔韧性均有一定的提高;随着冻融循环次数增加,玄武岩纤维-钢渣沥青混合料(BF-SAM)的水稳定性降低幅度较SAM明显减小;BF的加筋、阻裂作用提高了SAM的疲劳寿命。综合各项路用性能,BF-SAM的推荐掺量为0.4%(质量分数)的BF,45%~55%(质量分数)的SS。     

新旧沥青融合程度对热再生沥青混合料性能影响

沥青混合料热再生过程中新旧沥青融合程度对其混合料的性能影响显著,目前我国热再生沥青混合料进行配合比设计时并未考虑新旧沥青的融合问题。为探究新旧沥青融合程度对热再生沥青混合料工作性能及配合比设计的影响,在质量分数为20%、30%、40%、50%废旧沥青路面回收材料(RAP)掺量下,对常规拌和方式及模拟新旧沥青100%融合拌和方式制备的热再生沥青混合料的高温抗车辙性能、低温抗裂性能、水稳定性以及抗反射开裂性能展开系统地对比研究,在建立两种拌制方式下路用性能差异与RAP掺量之间关系的基础上,确定了需要考虑融合程度的界限RAP掺量。结果表明:随着RAP掺量增大,混合料的高温性能增强,低温性能、水稳定性以及抗反射开裂性能降低;与常规拌和方式相比,新旧沥青100%融合条件下拌制混合料的低温性能、水稳定性以及抗反射开裂性能更优,高温性能较差;两种混合料之间高温性能差异、低温性能差异以及水稳定性差异随RAP掺量的增加逐渐增大,抗反射开裂性能差异无显著变化;以性能差异平均增长率所对应的RAP掺量为界限掺量,提出当RAP掺量大于30%时,热再生混合料设计中应考虑新旧沥青融合程度的影响。     

抗车辙剂掺量对AC-16沥青混合料路用性能的影响

本文以提高沥青混合料的高温抗车辙能力为出发点,研究抗车辙剂掺量对AC-16级配沥青混合料路用性能的影响.通过一系列的室内试验对不同抗车辙剂掺量(0、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％) AC-16级配沥青混合料的高温稳定性能、低温性能、水稳定性能进行评价.试验结果说明:抗车辙剂能明显提高AC-16沥青混合料的高温稳定性,同时能在一定程度上改善AC-16沥青混合料低温抗裂性和水稳定性.通过对不同抗车辙剂掺量方案进行综合评价,得出抗车辙剂的最佳掺量为0.4％.     

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％.     

玄武岩纤维掺量对大空隙沥青混合料动态模量及相位角的影响

为了研究温度、频率、玄武岩纤维掺量对大空隙沥青混合料动态模量和相位角的影响,采用单轴压缩动态模量实验研究玄武岩纤维掺量分别为0％、0.1％、0.3％的大空隙沥青混合料在5种温度及6种频率下的动态模量值及相位角.结果 表明,大空隙沥青混合料的动态模量值随温度升高而降低,随荷载频率增加而增加.大空隙沥青混合料相位角在每个频率下都随温度的增加先增大后减小.在高温条件下,随着荷载频率的增加,相位角也随之变大;温度低于35℃时,随着荷载频率的增加,相位角随之减小.相比未掺加玄武岩纤维的大空隙沥青混合料,纤维掺量为0.1％、0.3％时,在低温(-10℃)下,其动态模量值更小,相位角更大,具有更好的低温抗裂性能;在高温(50℃)时,动态模量值更大,相位角更小,具有更好的高温稳定性.特别是纤维掺量为0.3％时,低温抗裂性和高温稳定性更好.结合时温等效原理,通过Origin软件,采用西格摩得模型对实验结果进行非线性拟合,拟合结果表明掺加0.3％玄武岩纤维可以更好地提高大空隙沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性,为路面结构设计提供有价值的参考依据.     

低温地区桥面纤维浇注式沥青混合料的低温性能研究

为了研究低温地区钢桥面铺装纤维浇注式沥青混合料的低温抗裂性能，选用基质、SBS、浇注式及纤维浇注式沥青混合料为研究对象，针对不同低温情况下的各沥青混合料进行低温小梁弯曲试验、低温弯曲蠕变试验以及低温劈裂试验，得出以下结论：(1)基质、SBS、浇注式及纤维浇注式沥青混合料的劲度模量、弯曲蠕变柔量及劈裂极限应变随着温度的降低均呈逐渐减小变化，而低温劈裂强度则呈先增后减变化；(2)纤维的掺入能够明显增强浇注式沥青混合料的低温抗裂性能，BF纤维对浇注式沥青混合料的低温抗裂性能改善效果优于PF和LF纤维；(3)纤维浇注式沥青混合料的低温劈裂试验变化规律表现较于低温小梁弯曲和弯曲蠕变试验更为敏感，故建议采用低温劈裂试验来评价低温地区纤维浇注式沥青混合料的低温稳定性能。     

复掺芳纶纤维和玻璃纤维再生沥青混合料路用性能研究

为提高再生沥青混合料(RAP)的路用性能,通过研究芳纶纤维和玻璃纤维二者单掺以及复掺对再生沥青混合料路用性能的影响,以期为两种纤维在再生沥青混合料上的应用提供参考。研究结果表明:单掺芳纶纤维对再生沥青混合料的高温性能影响不大,而玻璃纤维和复掺纤维使再生沥青混合料的高温抗车辙性能分别提升了34.0%及42.6%;复掺纤维对再生沥青混合料动态模量的改善效果最高达21.9%;同时复掺纤维的加入可使混合料保持较好的低温抗裂性与水稳定性。半圆弯曲(SCB)测试结果表明,复掺纤维可显著改善沥青混合料的抗弯拉能力。复掺纤维较单掺纤维对再生沥青混合料有更好的改性效果,且改性效果显著。     

玄武岩短切纤维对环氧沥青及其混合料性能的影响

为了将环氧沥青混合料应用于高寒地区钢桥面铺装层,基于黏度试验、直接拉伸试验、贯入剪切试验研究玄武岩纤维对环氧沥青的增柔增韧作用,采用路用性能、疲劳性能试验与SEM试验研究了玄武岩纤维对环氧沥青混合料耐候性、抗裂性能与微观形貌的影响,并将玄武岩纤维改性环氧沥青混合料应用于高寒地区钢桥面铺装大中修工程.结果 表明,掺加玄武岩纤维显著改善了环氧沥青的柔韧性与变形特性,玄武岩纤维的加筋、阻裂和增韧作用,阻止或延缓了裂缝的产生与扩展,显著改善了重载、高温作用下环氧沥青混合料的抗车辙能力,显著改善了环氧沥青混合料的低温柔韧性与抗疲劳耐久性.实体工程应用表明,将6wt％玄武岩纤维改性沥青混凝土应用于高寒地区钢桥面铺装取得了良好使用效果.     

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。     

低温地区木质素纤维浇注式沥青混合料的低温性能研究

针对目前低温地区钢桥面铺装浇注式沥青混合料低温性能关注较少的问题,采用低温劈裂、低温弯曲蠕变、低温小梁弯曲等试验方法,系统研究了不同掺量木质素纤维浇注式沥青混合料的低温性能。研究结果表明：随着温度的降低,木质素纤维浇注式沥青混合料的劈裂强度呈先增后减变化,极限应变和弯曲蠕变柔量均逐渐减小,而劲度模量则逐渐增大;随着木质素纤维掺量的增加,浇注式沥青混合料的劈裂强度、极限应变及弯曲蠕变柔量均呈先增后减变化,而劲度模量则呈先减后增变化;适量的木质素纤维有利于改善浇注式沥青混合料的低温稳定性能,而木质素纤维过量则会削弱其低温稳定性能,木质素纤维的适宜掺量为4%。     

不同旧料掺量下温拌再生沥青混合料的耐久性

采用水损坏敏感试验、冻融试验、半圆弯曲试验探讨了不同旧料掺量对温拌再生沥青混合料性能的影响。结果显示，增加旧料掺量，各混合料的动态模量比增加，弹性模量受水的影响比较小，但会降低再生沥青混合料的抗裂性能，脆化性增强，当旧料掺量达到一定量后，其对混合料的抗裂性影响减小。相同条件下，增大旧料掺量，混合料的动态模量随之增加，其脆性、刚性化现象更突出；升高温度后，温拌再生沥青混合料的动态模式呈黏弹性，相同旧料掺量下，热拌再生沥青混合料的抗裂及抗形变性能较温拌再生沥青混合料的高。     

沥青回收利用及再生沥青性能评价研究

本文采用内蒙古高速公路的回收材料,开展了沥青回收利用及热再生沥青性能评价研究。采用了常规物理性能、高温性能、低温性能和中温试验对不同旧沥青掺量下的再生沥青开展评价。结果表明,随着回收沥青的掺入量增大,沥青高温性能增强,低温抗裂性能减弱。回收沥青加入后对再生沥青的抗裂性能有着负面作用,但再生剂加入后可确保再生沥青的抗裂行呢。