外加材料对乳化沥青冷再生混合料路用性能的影响

研究了水泥、消石灰和消石灰矿渣粉3种外加材料对乳化沥青冷再生混合料路用性能的影响.采用扫描电镜观察了掺水泥乳化沥青冷再生混合料中新旧胶浆界面的显微结构,分析了外加材料对乳化沥青冷再生混合料强度的改善机理.结果表明：水泥对乳化沥青冷再生混合料的劈裂强度、高温稳定性、水稳性和疲劳寿命提高作用最大,消石灰矿渣粉次之,而消石灰最小.水泥或消石灰矿渣粉产生的水化产物与乳化沥青相互交织形成新胶浆,新胶浆劲度模量与严重老化的旧(沥青)胶浆劲度模量差别不大,同时水化产物能在新旧胶浆之间起“桥梁”作用,这促进了新旧胶浆之间的受力协调,大大改善了新旧胶浆之间的黏结,从而极大地提高了乳化沥青冷再生混合料的强度性能和路用性能.     

矿渣消石灰粉乳化沥青混凝土性能与微观机理

研究了矿渣消石灰粉用量对乳化沥青混凝土稳定度、抗压强度、抗压回弹模量和劈裂强度的影响,使用红外光谱、X衍射和扫描电镜分析了矿渣消石灰粉改善乳化沥青混凝土强度的微观机理.结果表明,添加矿渣消石灰粉能显著提高乳化沥青混凝土力学性能;在消石灰的碱性激发作用下,矿渣粉与乳化沥青中的水相发生了水化反应,生成了水化硅酸钙凝胶,它和乳液破乳后的沥青通过物理过程形成了复合胶结料,改善了沥青胶浆微观结构,增大了胶浆黏度,增强了胶浆与集料界面的黏结,从而提高了乳化沥青混凝土的力学性能.     

水泥改善乳化沥青混合料的使用性能

研究了不同水泥掺量对乳化沥青混合料稳定度、抗压强度和抗压回弹模量、抗折强度和抗折回弹模量、高温稳定性、水稳性和低温抗裂性能的影响.使用扫描电镜观察了掺水泥前后乳化沥青胶浆及胶浆与集料界面微观结构的变化.结果表明:随着水泥掺量的增加,乳化沥青混合料的力学性能和路用性能明显提高;水泥水化产物与沥青胶浆形成的复合胶浆增大了沥青胶浆黏度,改善了胶浆与集料界面黏结情况,提高了乳化沥青混合料的使用性能.     

水泥乳化沥青混合料性能的影响因素

针对外界因素对乳化沥青混合料性能的不同影响,通过室内试验研究了成型工艺和结合料等因素对密级配水泥乳化沥青混合料力学性能的影响,并结合扫描电镜(SEM)分析了相关机理.结果表明:采用四步成型工艺制备的混合料其马歇尔性能指标最优.水泥、乳化沥青用量明显影响混合料力学性能,乳化沥青用量不变时,增加水泥用量,混合料稳定度、抗压强度和抗压模量、抗折强度和抗折模量均明显提高;水泥用量不变时,随着乳化沥青用量的增加,混合料相应性能指标降低;推荐水泥、乳化沥青用量分别为3%和8%(以集料质量计).结合料的影响机理总结为水泥加速乳化沥青破乳、水化产物改善浆体结构、提高浆体与集料界面黏结和乳化沥青延缓水泥水化等四个方面.     

硅烷偶联剂对复合沥青混合料路用性能的影响

针对胶浆与集料界面粘附对沥青混合料性能的影响,采用"三步"成型工艺制备复合沥青混合料试件,研究了KH-550硅烷偶联剂对其路用性能的影响,并借助IR和SEM等微观设备,分析了硅烷偶联剂在复合沥青混合料中的偶联机理。结果表明,随硅烷偶联剂用量增加,复合沥青混合料在7d和28d龄期的路用性能先提高后降低,当用量为乳化沥青质量分数的0.6%时,混合料冻融劈裂强度比、马歇尔稳定度和抗压回弹模量等路用性能提高了10%~30%。硅烷偶联剂改性后的花岗岩集料引入了偶联剂分子结构的Si-O键,在胶浆与集料界面有Si-O-Si键的生成;掺加偶联剂后的水泥乳化沥青胶浆表面变得凹凸不平,结构致密性提高;水泥乳化沥青胶浆能够较好地粘附于花岗岩集料表面,胶浆与集料界面结构得到改善。     

钢渣细集料在混凝土路面中的应用研究

钢渣细集料 复合矿渣微粉作为混凝土的胶结材，按照水泥胶砂强度的检验方法，测定胶结材强度，配制路面施工混凝土，进行胶结材与水泥对比性能试验，观察其水化及微观结构，分析钢渣细集料界面反应状况，验证路面质量。     

粉煤灰、矿渣对水泥水化热的影响

研究了不同水灰比硅酸盐水泥净浆的水化放热过程,以及用粉煤灰、矿渣粉配制成的混合水泥的水化放热过程,并研究了硅酸盐水泥和混合水泥的强度发展规律.试验结果表明:用粉煤灰、矿渣粉等量取代部分水泥,胶凝材料的水化热比硅酸盐水泥的水化热要低,但降低的幅度不完全与粉煤灰、矿渣粉的掺量成比例.单从降低胶凝材料水化热的角度看.掺粉煤灰的效果最好,掺矿渣粉的效果次之.强度试验结果表明,用粉煤灰和矿渣取代部分水泥的试件比同水灰比的水泥净浆试件的早期抗压强度小,但是后期强度增加快,从28 d强度看还是不及纯水泥净浆的强度.     

考虑胶浆黏附性的泡沫沥青冷再生混合料性能

采用正交设计方法,研究了粉胶比、沥青老化程度及老化沥青黏附试验温度3个因素对泡沫沥青胶浆与老化沥青间黏附特性的影响.利用自研测试设备,获取了泡沫沥青胶浆与老化沥青间的黏附强度,通过极差分析及方差分析,得到3个因素的影响程度及每个因素下的最优水平;结合泡沫沥青冷再生混合料（CRMFA）干/湿劈裂强度试验,确定了泡沫沥青冷再生混合料的最佳粉胶比.在此基础上,设计了3种拌和工艺.采用冻融劈裂（ITS）试验、车辙试验及无侧限抗压强度试验,分析了拌和工艺对泡沫沥青冷再生混合料路用性能的影响.结果表明：粉胶比对泡沫沥青胶浆的黏附特性影响最大,老化沥青黏附试验温度次之,沥青老化程度的影响最小;泡沫沥青胶浆与老化沥青黏附强度最优水平为粉胶比2∶1+沥青老化程度（85min RTFOT+10h PAV）+老化沥青黏附试验温度50℃;泡沫沥青冷再生混合料的最佳粉胶比为2∶1;拌和工艺对泡沫沥青冷再生混合料路用性能具有显著影响,将粗集料及沥青路面铣刨回收的旧料(RAP)与1/2的泡沫沥青拌和,依次加入细集料、矿粉及水泥,再喷入剩余1/2的泡沫沥青,拌和制备得到的混合料路用性能最优.     

再生混凝土粒料在路面降噪中的应用研究

采用废弃混凝土再生集料取代部分天然粗集料拌制多孔隙沥青混凝土,以探讨废弃混凝土再生集料应用于低噪声路面的可行性。研究时采用高黏改性沥青及水泥沥青胶浆两种黏结料拌制多孔隙沥青混凝土试件,并分两阶段探讨废弃混凝土再生集料应用于低噪声路面的可行性。研究表明,采用水泥沥青胶浆作为黏结料拌制多孔隙沥青混凝土无须高温拌合,可有效降低空气污染及能源消耗,具有较好的力学性质、耐久性质及路用性能。     

碱矿渣水泥修补材料黏结界面性能研究

碱矿渣水泥应用于修补材料具有快硬、早强、黏结性能优异等特点,研究了不同粗糙程度基底对碱矿渣修补砂浆黏结性能的影响,对黏结界面过渡区进行了微观测试分析。结果表明,碱矿渣水泥修补砂浆的黏结性能优异,相比水泥基修补材料,黏接面粗糙程度对碱矿渣修补砂浆界面弯拉强度的影响要小;碱矿渣修补材料新旧界面过渡区中,水泥基底的水化产物能和碱矿渣修补材料发生反应,生成低钙硅比的C-S-H凝胶,界面区结构得到优化,其黏结机理除机械咬合作用外,还存在化学键合作用。     

考虑集料-胶浆粘附性能的钢渣沥青混凝土体积稳定性改善研究

采用XRD分析了钢渣的矿物相特征以调整沥青胶浆的组成来增强钢渣-沥青胶浆粘附性,利用沥青胶浆包裹的钢渣集料颗粒进行水煮试验以分析钢渣-胶浆粘附作用的强弱,并开展了钢渣沥青混凝土浸水膨胀试验以确定其体积稳定性水平.试验结果表明采用钢渣粉替代传统的石灰石矿粉与沥青制备而成的胶浆与钢渣集料具有优良的粘附性能,可显著提高钢渣沥...     

考虑钢渣表面特征的沥青混凝土水稳定性改善研究

钢渣经过水洗和陈化处理后可作为粗集料铺筑沥青路面。但钢渣表面有杂质粉尘包裹,高压水洗难以去除,陈化后钢渣表面依然对沥青混凝土水稳定性有显著影响。为促进钢渣在工程中应用,本研究以生产线大批量制备的工程用钢渣集料为研究对象,采用SBS改性沥青及硅酸盐水泥填料调整沥青胶浆的组成来增强钢渣与沥青胶浆的粘附,改善钢渣沥青混凝土的水稳定性。首先采用XRD对钢渣及钢渣表面矿物相成分分析,从理论上验证改善方案的可行性;然后对沥青胶浆包裹的钢渣集料进行水煮试验,分析改善措施对粘附性的提升效果;最后对钢渣沥青混凝土进行冻融劈裂试验和浸水马歇尔试验,确定其水稳定性变化。结果表明,改善措施能使水稳定性能得到改善,建议SBS改性沥青和硅酸盐水泥复合使用。     

无熟料钢渣水泥稳定再生集料性能研究与应用

在研究无熟料钢渣水泥特性和安定性的基础上,重点研究了由无熟料钢渣水泥制备的水泥稳定再生集料的力学性能和耐久性.研究表明,采用无熟料钢渣水泥可以提高水泥稳定再生集料的延时强度,以确保水泥稳定碎石的施工质量.结合试点工程应用介绍了无熟料钢渣水泥在水泥稳定再生集料中的应用效果.     

Blended systems with calcium aluminate and calcium sulphate expansive additives

The high alumina cements were ground together with special sulphate–lime sinter to produce an expansive additive to Portland cement. This expansive additive in the environment of hydrating cement transforms into the hydrated calcium sulfoaluminate phase known as ettringite at “right time” to give the expansion before the early hardening process is completed. The studies were focused at first on the synthesis of the sulphate–lime sinter and subsequently on the mixture proportions between the basic Portland cement, calcium aluminate cement and sulphate–lime component giving the compensation of shrinkage or expansion effect during the hydration process. The measurements of volume changes of cementitious materials thus produced, followed by the compressive strength tests, rate of hydration determination, phase composition studies and microstructure of hydration products observations have been carried out to find the optimum proportions of blended cementitious material, as the controlled expansion and hardening are concerned.     

固废基胶凝材料在干旱地区公路基层中的路用性能研究

针对水泥稳定材料引起的基层开裂及缓凝时间短的问题,采用粉煤灰、矿渣粉、脱硫石膏、电石渣为主要原料,配制道路水稳层路用胶凝材料,代替缓凝硅酸盐水泥。结果表明,固废基胶凝材料凝结时间相较水泥延迟了2h,其7d和28d抗折、抗压强度均满足规范要求;固废基稳定混合料14d及28d无侧限抗压强度与水泥稳定混合料7d及28d基本相等,同时28d冻融循环残留强度与30次抗硫酸盐耐腐蚀系数均大于85%,高于水泥稳定材料;固废基稳定混合料90d时试验段贯通裂缝数量4～5条,小于水泥稳定混合料数量的1/7。     

沥青混合料中掺加消石灰粉替代部分矿粉施工质量控制

为改善沥青与石料黏附性,提高沥青路面的抗水损害能力,在连盐高速公路下面层结构沥青混凝土混合料中,以消石灰替代部分石灰岩矿粉(总量不超过混合料质量的2%)进行施工。介绍了消石灰粉替代部分矿粉进行施工的工序、配合比设计、压实方案和施工控制要点,最终沥青混合料总体质量得到控制。     

Effect of Portland cement and lime additives on properties of cold in-place recycled mixtures with asphalt emulsion

Due to lack of previous research on applying additives in Cold In-Place Recycling (CIR) mixes in this study, Portland cement and lime were used as additives. The Portland cement was introduced in powder form and lime was utilized as hydrated lime in powder form and lime slurry, and the effects of each additive on properties of CIR mixes has been evaluated. The results showed that both lime and Portland cement can increase Marshall stability, resilient modulus, tensile strength, resistance to moisture damage and resistance to permanent deformation of CIR mixes. Use of Portland cement and lime slurry had better results than hydrated lime but due to the difficulties in producing lime slurry in practice, the use of Portland cement is recommended.     

再生混凝土集料用于水泥稳定碎石研究及应用

通过对再生混凝土集料的特性及其用于水泥稳定碎石技术的研究,认为再生混凝土集料特别是再生混凝土细集料对水泥稳定碎石强度的影响非常大.同时,研究了再生集料的用法和用量、水泥稳定碎石延时成型的强度下降规律以及掺再生集料的水泥稳定碎石耐久性能等,发现掺再生集料的水泥稳定碎石强度发展良好,耐久性能十分优异,可在高等级公路上应用.