海泡石/玄武岩纤维复合沥青混合料性能研究

从海泡石纤维和改性玄武岩纤维的微观结构特性出发，进行海泡石／玄武岩复合纤维增强沥青复合材料的制备．通过路用性能试验，研究了海泡石纤维和改性玄武岩纤维对沥青混合料性能的影响以及结合机理．结果表明，添加适当量海泡石和改性玄武岩纤维可以制备性能优良的纤维复合沥青混合料．海泡石纤维对沥青表现极强吸持能力，有效调节沥青质与胶浆的含量．改性玄武岩纤维在沥青中主要起加固和改善混合料的作用．两种纤维的添加，使沥青混合料的高温变形性、水稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性等显著提高。     

玄武岩纤维沥青混合料车辙行为试验研究

基于纤维提高沥青混合料路用性能这一优点,选用新型的路用玄武岩纤维,分别对基于基质沥青平台和改性沥青平台的纤维沥青的性质和沥青混合料的路用性能进行了研究。通过沥青混凝土相关材料性能试验和车辙试验证明玄武岩纤维的加入有效地提升了沥青混合料的抗永久变形能力。     

RAP掺量对再生沥青混合料路用性能影响

使用车辙实验、半圆弯曲实验、四点弯曲疲劳试验、冻融劈裂试验、汉堡车辙试验分别评价不同旧沥青路面材料(RAP)掺量再生沥青混合料的路用性能。结果表明:在较低RAP掺量下,RAP掺量的增加会使再生沥青混合料抗车辙性能、抗疲劳性能、水稳定性明显提高,抗裂性能明显降低;在较高RAP掺量下(大于30%),再生沥青混合料的各项性能均明显降低;RAP掺量的提高会使沥青混合料的抗裂性能明显降低;温拌技术会促进新旧沥青之间的混溶,但不利于再生沥青混合料的水稳定性;再生沥青混合料的抗水损害性能对RAP掺量变化较为敏感;不同RAP掺量对再生沥青混合料的各项路用性能的影响具有一致性,并结合红外光谱分析结果,推荐RAP掺量为30%。     

纤维沥青混合料最佳纤维掺量的确定

为确定纤维沥青混合料中纤维的最佳掺量,通过对不添加纤维和各添加0.3%时的4种纤维沥青混合料进行高温车辙试验、水稳定性试验、低温弯曲试验和疲劳试验,对同一纤维不同含量的纤维沥青混合料进行低温弯曲试验,并对纤维沥青混合料破坏时的应变能进行分析,同时分析抗弯拉强度、弯拉应变和弯曲劲度模量是否在正常使用范围。结果表明:沥青混合料在添加纤维后高温性能和低温性能明显提高,并且各纤维都存在最佳掺量;应变能可以较为明显地反映纤维变化对混合料整体性能的影响,确定的纤维最佳掺量更精确,并且在应变能确定的最佳纤维掺量下,混合料的其他技术指标均处于较为理想的状态。     

玄武岩纤维特性对沥青混合料路用性能影响分析

为研究不同生产工艺和规格的玄武岩纤维对沥青混合料路用性能的影响,优化混合料设计方法,以木质素纤维作为参照,对3种不同规格的SCBF短切玄武岩纤维进行路用性能研究.结果表明:CBF短切玄武岩纤维的物理性能优于木质素纤维和聚酯纤维;6 mm长玄武岩纤维稳定度高于3 mm长玄武岩纤维,玄武岩纤维长度越大搭接效果越好;同掺量下...     

剑麻纤维对高模量沥青混合料低温性能的改善

采用弯拉应变作为剑麻纤维高模量沥青混合料低温性能的评价指标,考察了剑麻纤维长度及其掺量对高模量沥青混合料低温性能的影响. 同时,对剑麻纤维高模量沥青混合料的高温性能和水稳定性进行了验证. 结果表明,在剑麻纤维掺量为0. 3%条件下,纤维长度能够明显影响弯拉应变值;其中6 mm长的剑麻纤维对高模量沥青混合料的弯拉应变值比不掺加剑麻纤维的高模量沥青混合料增幅高达123%. 在剑麻纤维长度为6 mm的条件下,弯拉应变值随着剑麻纤维掺量的增大呈现出先增大后减小的变化趋势;其中0.3%掺量的剑麻纤维对高模量沥青混合料低温性能改善效果最为突出. 此外,剑麻纤维的添加对高模量沥青混合料的高温和水稳定性能均有一定程度提升.     

玄武岩纤维沥青混合料力学及疲劳特性

为研究玄武岩纤维沥青混合料的力学疲劳性能,文中将玄武岩纤维(质量分数w分别为0.2%、0.3%、0.4%、0.5%和0.6%)加入沥青混合料中,分析其高温抗车辙能力、低温抗裂性及抗水损害性能,对最佳纤维掺量和不掺纤维的沥青混合料进行了疲劳试验和动静态模量试验,分析评价其疲劳特性和力学性能。研究结果表明：沥青混合料中加入玄武岩纤维后,其高低温和水稳性能大幅提高,0.3%为最佳掺量;玄武岩纤维的掺入对混合料的静态力学性能有很小幅度的加强,混合料的动态模量在不同温度、荷载作用频率条件下均有不同程度的提高,且温度越低提升越明显,其动态力学性质表现优异;玄武岩纤维削弱了混合料对疲劳的敏感性,抗疲劳能力得到增强,增幅随加载应变的升高而降低。     

低RAP掺量沥青混合料冻融性能试验

针对低掺量RAP热拌沥青混合料的抗冻融性能存在的一些问题,采用不同RAP掺量和不同级配类型的沥青混合料进行冻融劈裂试验.利用多元线性回归建立影响因素与强度比的关系,采用因子分析法找出主要的影响因子,并利用超景深显微镜及电镜分析沥青混合料的微观形貌.结果表明:AC-10材料的冻融劈裂强度比优于AC-13;随着RAP掺量的增加,冻融劈裂强度比随之下降;粒径1. 18 mm以下的细集料与沥青的老化程度是影响冻融劈裂强度的关键因素.     

RAP掺量对沥青混凝土路用性能影响试验

针对宁夏地区废旧沥青混凝土再生利用效率低的问题,以AC-10沥青混凝土为对象,试验研究了掺量为30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％和65％的RAP对沥青混凝土路用性能影响的规律.对40％RAP掺量的沥青混凝土掺入1％、3％、5％和7％的再生剂,研究其对恢复废旧沥青混凝土性能的变化规律.通过马歇尔试验和...     

混杂纤维沥青混合料低温抗裂性的研究

为提高沥青混凝土的低温性能,将聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、木质素纤维复合掺入SMA沥青混合料中做正交分析,通过劈裂试验和小梁弯曲试验,对沥青混合料低温抗裂性能进行研究.试验表明:混杂纤维沥青混合料的低温性能明显高于仅加入木质素纤维;通过极差分析和方差分析,当聚丙烯腈纤维、聚酯纤维、木质素纤维掺量分别为0.2％,0.2％,0...     

高比例RAP热再生沥青混合料低温抗裂性能

目的 研究较高比例回收沥青混合料(Reclaimed Asphalt Mixture)掺量下再生沥青混合料的低温抗裂性能,为工厂热再生中提升RAP利用率提供理论依据和控制方法.方法 通过低温(-5℃,-10℃)弯曲试验对热再生沥青混合料的低温抗裂性能进行研究,分析了不同再生手段、不同RAP再生方法、新旧料不同拌和时间及不同添加剂的使用对再生沥青混合料的抗弯拉强度和梁底最大弯拉应变的影响.结果 采用新沥青再生的试件弯拉应变不满足规范要求.240 s拌和时间的再生试件具有更高的抗弯拉强度和弯拉应变;加入纤维对提高再生混合料的低温抗裂性能有显著效果,而H改性剂对提升再生混合料低温抗裂性能影响不大.结论 在高比例RAP再生过程中,应采用再生剂再生,并适当延长拌和时间;纤维可以在寒冷地区的面层再生中推广应用,H改性剂应尽量避免在上面层再生中使用.     

玄武岩纤维沥青混合料的冻融损伤演化规律

为研究寒区玄武岩纤维改性沥青路面的抗冻融性能,本文借助可靠度和损伤理论,建立了玄武岩纤维沥青混合料冻融损伤演化的三维模型,并讨论了参数的实际意义。根据冻融循环下的混合料劈裂强度和劲度模量试验结果,建立各自的损伤演化模型,采用增强因子k来评价掺加玄武岩纤维对沥青混合料抗冻融性能的增强效果。结果表明:掺加玄武岩纤维后,沥青混合料的劈裂强度和劲度模量对冻融损伤的抵抗能力均有所提高;玄武岩纤维沥青混合料受到均匀的冻融损伤;劈裂强度受冻融循环的影响更为显著,可用于预估冻融损伤残余寿命。     

大掺量橡胶沥青混合料的高低温性能

为充分发挥橡胶粉对沥青的改性优势,研究大掺量橡胶粉对沥青混合料高低温性能的影响。选取油石比为4.5%,橡胶粉掺量为3.5%(占矿料质量比),配制成大掺量橡胶沥青混合料,与SBS/AC-13、SBS/SMA-13、高模量沥青混合料和1.5%橡维联沥青混合料进行对比研究,并提出高温受力活塞模型。试验结果表明:大掺量橡胶沥青混合料高温抗车辙性比SBS/SMA-13、SBS/AC-13好,但不及掺抗车辙剂的高模量沥青混合料;与1.5%橡维联沥青混合料相比,其低温破坏应变高,破坏时未发生脆性断裂,表现出更好的低温柔韧性。大掺量橡胶沥青混合料高温稳定性良好,且没有以降低低温性能为代价。以骨架嵌挤结构和半刚性填充料协同作用的活塞模型,解释了其高温性能良好的原因。     

不同类型纤维对环氧沥青混合料性能影响研究

为改善环氧沥青混合料的路用性能,选用对沥青性能敏感的纤维材料,研究纤维类型对环氧沥青混合料性能的影响规律。选取不同公称最大粒径常用AC级配:AC-10、AC-13、AC-20,研究纤维类型对不同AC级配环氧沥青混合料性能的影响规律。结果表明:掺加不同类型的纤维均可以明显改善其各项使用性能,其中低温抗裂性、抗疲劳性能提高幅度最大;随着级配公称最大粒径的减小,除高温稳定性之外的其余各项路用性能均出现一定程度的提高,掺加纤维的改善效果也逐渐增强;聚酯纤维对其水稳定性改善效果较好,而玄武岩纤维对其抗疲劳及抗开裂性能改善效果较好。     

温拌改性再生剂对不同RAP掺量废旧普通沥青混合料性能影响评价

利用自主研发的复合温拌改性再生剂,对不同RAP掺量(30%、45%、60%)的AC-20型沥青混合料进行了温拌、改性与再生,并对再生沥青混合料进行了路用性能评价.试验结果表明:随着RAP掺量的增加,温拌改性再生沥青混合料的高温性能不断增强,但其低温性能、水稳定性和疲劳性能均呈下降趋势;与SBS改性沥青混合料对比发现,当RAP掺量为30%时,温拌改性再生沥青混合料的各项路用性能基本相当;当RAP掺量为45%时,温拌改性再生沥青混合料除高温性能外的各项性能均有下降,但仍能满足规范对改性沥青混合料的要求;当RAP掺量为60%时,温拌改性再生沥青混合料的低温性能和水稳定性已经不满足规范要求.推荐温拌改性再生沥青混合料的推荐RAP掺量为30%~45%.     

纤维沥青混合料抗裂性能的试验研究

采用MTS 810对未切缝及预切缝两种小梁试件进行低温3点弯曲试验,并利用临界应变能密度及材料的临界应力强度因子评价纤维长度及纤维力学性能对低温抗裂性能的影响.结果表明,掺加纤维能有效阻滞裂纹的进一步发展,提高沥青混合料的低温抗裂能力,且随纤维力学强度的增大及长度的适当增长,纤维的增强效果进一步改善.     

纤维沥青混合料最佳纤维掺量与动稳定度计算模型

在原材料物理力学性能试验的基础上,利用图解法并经过配合比调整和优化,得出沥青混合料AC-13 Ⅰ的配合比.通过不同纤维种类、不同纤维掺量下沥青混合料的马歇尔试验,得出纤维沥青混合料的最佳沥青用量OAC,然后通过高温车辙试验,研究纤维种类和掺量对沥青混合料动稳定度的影响,得出不同种类纤维的最佳掺量.结果表明:纤维能显著改善沥青混合料的高温性能;不同种类的纤维在沥青混合料中对应着不同的最佳掺量.最后,建立了考虑基体沥青混合料动稳定度与纤维掺量、纤维类型影响的纤维沥青混合料动稳定度的计算模型.     

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.     

高旧料掺配率的再生沥青混合料性能试验研究

近些年来,我国每年都有大量的沥青路面需要维修养护,沥青路面维修产生的废旧沥青路面材料(RAP)越来越多,这些回收沥青路面材料一方面占用宝贵土地资源,污染环境;另一方面回收沥青路面材料中含有的沥青、矿料都是不可再生资源,如果能重复利用将产生巨大的经济和环保效益.利用某高速公路铣刨的RAP,在室内按照厂拌热再生方法进行了高掺配(RAP掺配率为30％)再生沥青混合料的设计,并对其进行了高温稳定性、水稳定性以及低温抗裂性的性能评价,研究表明:再生沥青混合料除低温抗裂性能有所下降外,其余的性能均满足规范要求.     

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.