沥青混合料劈裂强度的影响因素

选用相同的试验材料,通过室内劈裂试验,研究了常温和低温下级配、油石比、空隙率以及均匀性对沥青混合料劈裂强度的影响规律。研究结果表明:常温下,随着级配变粗,沥青混合料劈裂强度增大;低温下,随着油石比增大,沥青混合料劈裂强度和劲度模量增大,破坏应变减小;随着空隙率的增大,沥青混合料劈裂强度减小;沥青混合料均匀性与劈裂强度间没有直接明显的相关性,但与其变异性间的关系很好。     

水泥对泡沫沥青冷再生混合料的影响研究

水泥作为常用的活性添加剂对泡沫沥青冷再生混合料有着重要的作用,水泥的用量会直接影响泡沫沥青冷再生混合料的性能。文章通过室内试验设计了含有不同剂量水泥的泡沫沥青冷再生混合料,并对混合料进行劈裂、车辙和低温弯曲试验,评价水泥对泡沫沥青冷再生混合料的影响。结果表明:水泥和沥青在泡沫沥青混合料中共同发挥胶结料作用,水泥剂量超过1.0%时,水泥形成的胶结强度大于沥青形成的胶结强度;水泥剂量为1.0%~1.5%时,泡沫沥青冷再生混合料泡沫沥青冷再生混合料整体性能较优,满足作为路面基层或中下面层的使用要求;水泥剂量大于2%时,混合料低温性能降低。     

沥青混合料劈裂强度影响因素数值模拟

为数值研究沥青混合料劈裂强度影响因素,基于三维离散元法与粘聚带模型,建立了沥青混合料劈裂试验微观力学模型,模拟不同集料级配在不同温度下沥青混合料劈裂强度,并通过室内试验进行验证。研究结果表明:基于粘聚带模型和三维离散元法所建立的沥青混合料劈裂试验微观力学模型可较地好模拟沥青混合料劈裂强度。集料级配和温度对沥青混合料劈裂强度有显著影响。相同温度下,随着集料公称最大粒径变大,集料级配变粗,沥青混合料劈裂强度而逐渐增大;相同集料公称最大粒径时沥青混合料劈裂强度随温度的升高而逐渐降低。     

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.     

泡沫沥青温拌再生混合料试验研究

动态剪切流变试验评价不同拌和工艺下沥青结合料的老化程度,并提出老化因子量测指标。试验结果表明,泡沫沥青老化程度较低,沥青混合料路用性能受到影响。拟设计中粒式沥青混凝土HMA-AC-20、FWMA-20-RAP、FWMA-20同级配的三组混合料,进行性能检测。结果表明,泡沫沥青再生混合料可压实性好、抗水损害较好;泡沫沥青混合料抗疲劳开裂、抗低温开裂效果好;加入RAP料后压实沥青混合料的动稳定度提升很多,但仍然赶不上热拌沥青混合料。     

硫酸盐腐蚀再生橡胶颗粒沥青混合料冻融劈裂试验

针对国内外硫酸盐腐蚀环境中再生橡胶颗粒沥青混合料冻融劈裂试验鲜有研究的现状,采用１０％Ｎａ₂ＳＯ₄溶液加速劣化下的真空饱水冻融循环劈裂试验,研究在硫酸盐腐蚀介质中,橡胶颗粒的粒径和掺量对再生橡胶颗粒沥青混合料的抗冻融性能的影响。试验结果表明：随着冻融循环次数的增加,再生沥青混合料的ＴＳＲ值逐渐降低,空隙率逐渐增大,高浓度饱和硫酸盐腐蚀环境加速劣化了再生沥青混合料的性能;在冻融循环次数一致的条件下,掺加小橡胶颗粒的再生沥青混合料的ＴＳＲ值优于普通再生沥青混合料的ＴＳＲ值和掺加大橡胶颗粒再生沥青混合料的ＴＳＲ值。在最佳橡胶颗粒掺量下,掺加小橡胶颗粒的再生沥青混合料的抗冻融性能最优。     

冻融循环对泡沫沥青再生混合料微观结构的影响

为了探究泡沫沥青冷再生混合料抗水损害能力的衰变情况,选取6种不同级配泡沫沥青冷再生混合料,采用劈裂强度试验及电子断层扫描试验,系统研究了不同冻融循环次数下混合料强度衰减特性、空隙级配及最可几孔径的变化规律.结果表明:随着冻融循环的增加,冷再生混合料的强度明显减小,微空隙显著减小,大空隙显著增加,空隙数目的变化直接影响到混合料的强度.电子断层扫描试验及劈裂强度试验结果表明:在总空隙率相同的条件下,微空隙越多混合料强度越高;大空隙越多混合料强度越低.以此为基础提出再生混合料内部空隙的3种分类:无害孔、少害孔及有害孔.前2次冻融循环对冷再生混合料最可几孔径影响最大.在相同的冻融次数下初始空隙率越大泡沫沥青冷再生混合料的最可几孔径越大.     

就地热再生沥青混合料均匀性的细观评价指标

旨在研究再生剂和改性剂提升高掺量沥青混合料回收料(reclaimed asphalt pavement, RAP)热再生沥青混合料低温抗裂性能的宏微观机理, 进而弥补其低温抗裂性能不足的显著缺陷, 设计了3种改性剂配比方案(8%再生剂1、8%再生剂2、4%再生剂2+4%改性剂), 开展了高掺量改性RAP热再生沥青混合料室内小梁弯曲试验, 分析了混合料的宏观断裂行为特征, 进而基于近场动力学理论建立了相应的数值模型, 揭示了混合料内部裂纹萌生与扩展的微观机理以及不同改性剂的作用机理。结果表明, 双外加剂(再生剂和改性剂)配比下高掺量RAP再生沥青混合料的破坏应变、劲度模量、应变能密度等低温抗裂性能指标均优于单独使用再生剂, 近场动力学理论可较好地模拟再生沥青混合料的低温开裂行为; 再生剂可显著提升旧沥青界面处的黏结能力, 再生剂1使试件底部应力分布更为均匀, 再生剂2恢复旧沥青黏结能力的效果更优; 而改性剂则提升沥青的整体性能, 且对新沥青的性能提升更加明显; 相较于单独使用再生剂, 双外加剂可恢复旧沥青性能并提升沥青整体的黏性, 有效弥补高掺量RAP再生混合料低温抗裂性能不足的缺陷。

     

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%。     

温拌再生沥青混合料水稳定性研究

研究了基于Evotherm添加剂的温拌沥青混合料在旧料掺量为0、30%、40%、50%时空隙率、残留稳定度、冻融劈裂强度比的变化,并与热拌再生沥青混合料的技术指标进行对比。结果表明,混合料空隙率随着旧料掺量增加而增大,残留稳定度及冻融劈裂强度比随着旧料掺量的增加先增大后减小;温拌再生沥青混合料残留稳定度及冻融劈裂强度比略高于热拌再生沥青混合料;旧料筛分、破碎、分档工艺有利于提高温拌沥青混合料残留稳定度及冻融劈裂强度比。     

养生方法对泡沫沥青冷再生混合料性能的影响

为了更真实模拟现场养生状况,设计开放养生、半密封养生及半密封+全密封养生(“组合”养生)3种养生方式,并采用力学试验对3种养生条件下泡沫沥青冷再生混合料的含水率、劈裂强度( indirect tensile strength, ITS)、无侧限抗压强度( unconfined compressive strength,UCS)及抗剪参数的发展规律进行研究;同时,通过CT扫描试验对混合料内部空隙结构进行分析。结果表明：不同养生方式下,混合料内部水分迁移路径和散失速率不一致,导致混合料养生过程中含水率及强度发展规律不一致;含水率与混合料终期养生强度密切相关;不同养生条件下混合料的内摩擦角变化规律基本一致,而黏聚力受含水率影响明显;半密封及“组合”养生水分散失速率慢,养生过程中被水化产物包裹的水分产生的水蒸气压力会破坏原有空隙结构,从而揭示了不同养生方式的空隙分布机理并推荐半密封养生36 h+全密封养生36 h作为泡沫沥青冷再生混合料中长期养生方法。     

泡沫沥青稳定旧沥青路面混合料冷再生试验分析

以回收的废旧路面材料(RAP)为基础,从材料的选取与级配的组成、沥青的最佳发泡条件、混合料拌和方法及养护方案等几个方面初步得出一套基于水稳性的泡沫沥青混合料配合比设计方法.并对该材料的物理性质和强度特性进行了研究,提出了路用泡沫沥青的最佳含量,进行泡沫沥青再生混合料与乳化沥青混合料性能的比较,得出了泡沫沥青再生的使用范围.     

废弃纤维再生混凝土的劈裂抗拉强度试验

目的 为提高废弃混凝土利用率,研究再生骨料掺入量、纤维长度、水灰质量比等因素对再生混凝土劈裂抗拉强度的影响.方法 采用干拌法掺入不同掺量纤维,制作150 mm×150 mm× 150 mm标准立方体试块,标准养护28 d后进行劈裂抗拉试验.结果随着废弃纤维掺入量的增加,废弃纤维再生混凝土的劈裂抗拉强度增加,当掺入量达到0.12％时,劈裂抗拉强度有所下降或者增加趋势有所减弱.掺入纤维长度增加,纤维体积掺入量增加,劈裂抗拉强度下降或者增长趋势有所减弱;再生骨料掺入量的增加、水灰质量比增加使劈裂抗拉强度有所降低.结论试验证明废弃纤维再生混凝土的劈裂抗拉强度比普通混凝土的劈裂抗拉强度有所提高.     

基于室内环境模拟的再生沥青混合料老化影响因素

为了解决不同环境因素对路面工程中未经压实的再生沥青混合料(recycled asphalt mixture,RAP)老化程度影响的问题,以松散的再生沥青混合料为研究对象,利用特制的室内模拟老化试验装置,通过控制温度、湿度、老化时间、氧气浓度等因素,对新制备密级配沥青混合料AC-13进行特定环境条件下模拟老化试验.结果表明:松散RAP混合料的老化程度随试验温度升高而增加,随空气湿度增加和氧气浓度下降而降低;不同试验温度下,沥青老化的成长速度和试验终值均不相同,表明老化过程中的化学反应因温度不同而有所差异;在通入纯氮气的试验中,沥青没有发生任何老化作用,表明沥青的老化只受氧化作用影响;环球法测软化点的试验结果对温度变化较为敏感,动态剪切流变仪(dynamic shear rheometer,DSR)测定的动态复数剪切模量在表征沥青老化程度时存在一定迟滞效应;老化后沥青混合料低温性能出现衰减,主要原因是沥青长期老化作用导致.     

两种设计方法的最佳沥青含量关系探讨

对多组矿质混合料,按照沥青混合料马歇尔设计方法和Superpave设计方法分别确定最佳沥青含量.T检验表明,两种方法确定的最佳沥青含量有显著差异 .采用多元方差分析方法,研究了沥青混合料类型,矿料级配类型、沥青品种及矿料种类对两种方法确定的沥青含量差别的影响效果.结果表明,矿料级配类型是主要因素,其他因素影响不显著.根据试验结果的统计规律 ,提出马歇尔法和Superpave法确定的最佳沥青含量间的定量关系式,并对模型进行检验和实际应用.     

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.     

泡沫沥青厂拌冷再生技术在高速公路中的应用

针对西安-宝鸡高速公路沥青路面铣刨旧料，进行泡沫沥青厂拌冷再生的研究。通过室内配合比设计．确定了沥青的发泡条件、不同配比的拌和用水量及最佳泡沫沥青用量，经过比选确定了试验路的最终级配组成并进行了各项力学试验。结合试验路工程，简述了厂拌冷再生的施工工艺，并对试验路的再生效果进行了评价。     

适用于寒区的温拌沥青混合料试验

为了对比研究温拌沥青混合料最佳击实温度及路用性能,采用马歇尔试验对不同温度下温拌沥青混合料体积参数进行分析,在此基础上根据混合料性质确定最佳温拌剂掺量,并通过劈裂试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、车辙试验研究温拌沥青混合料路用性能。结果表明:温拌剂LQ-1106掺量为0.6%时效果最佳,混合料击实温度相对热拌沥青混合料可降低25℃,在最佳击实温度两种沥青混合料各项路用性能基本相当,满足《公路沥青路面施工技术规范》对热拌沥青混合料的要求,是一种适合于寒区低温施工的沥青混合料。     

冷再生材料路用性能的试验分析

目的研究废旧沥青路面材料的冷再生利用．方法通过系统的室内试验对水泥稳定废旧沥青混合料的物理力学性质进行了分析与评定，对无侧限抗压强度、抗压回弹模量、劈裂强度等主要力学性能进行了研究．结果实验表明，当水泥含量达到5％时，冷再生材料的无侧限抗压强度达到现行规范中规定的要求，抗压回弹模量、劈裂强度达到常用的无机结合料稳定基层材料相应指标的数值，同时冷再生材料也具有较强地抗冲刷性能．结论对于试验所用冷再生材料，只要科学合理地进行配合比设计，同时再生剂含量达到5％以上时，冷再生材料可以将之运用于沥青路面基层之中．