高RAP掺量SBS改性乳化沥青冷再生混合料的性能影响因素研究

为了改善高RAP掺量带来的冷再生混合料性能下降问题,研究了采用SBS改性乳化沥青作为再生沥青的冷再生混合料的设计及其性能。设计并制备了不同RAP掺量的冷再生混合料,并研究了水泥掺量、沥青用量、养护方式等因素对混合料力学强度、高温稳定性和抗水损害能力的影响规律。试验结果表明,在冷再生混合料设计中,RAP掺量越高,最佳含水量越高,最佳乳化沥青掺量越低。尽管RAP掺量的增加会导致混合料力学强度和高温性能的降低,但掺量在88%以内的冷再生混合料的各项性能均能满足再生规范要求,证明SBS改性乳化沥青有效改善了高RAP掺量下冷再生混合料性能不足的问题。水泥含量的增加会提高冷再生混合料的强度和耐久性,而沥青用量的增加使混合料的各项性能先提高后降低。     

SBS改性乳化沥青冷再生混合料路用性能研究

针对冷再生混合料配合比设计不完善、高低温性能欠佳的问题,选用抽提前的RAP,对SBS改性乳化沥青-水泥冷再生混合料进行配合比优化设计。通过冻融劈裂强度试验、高温车辙试验、低温弯曲梁试验,与传统乳化沥青-水泥冷再生混合料进行路用性能对比分析。试验结果显示,SBS改性乳化沥青再生混合料残留稳定度达到了85.5%,比传统再生混合料提高了10.9%,劈裂强度比TSR提高了10.2%;动稳定度提高了10.3%,达到10557次/mm;破坏应变增大了42%,达到了2 545με。经过改性后的乳化沥青-水泥再生混合料具有更好的路用性能及推广应用价值。     

乳化沥青厂拌冷再生混合料指标影响因素探究

探究了集料的级配、RAP料的掺量、水泥用量、乳化剂、乳化沥青用量、混合料拌合后放置不同时间对乳化沥青厂拌冷再生混合料劈裂强度和空隙率的影响。结果表明,集料级配曲线接近上限,水泥用量越大,混合料放置时间越短,混合料的指标越好。但水泥用量增加,混合料刚性也随之增加,因此水泥用量不宜过大。RAP料的掺量、乳化沥青用量适量及合适的乳化剂可提高混合料指标。     

提高乳化沥青冷再生混合料早期性能的方法研究

乳化沥青冷再生技术应用于交通繁忙的城市道路时,施工窗口短,无法封闭交通养生,因此需提高乳化沥青冷再生混合料的早期性能,以使其可以承受车辆荷载而不出现松散、掉粒、车辙等病害。研究了乳化剂、级配、水泥用量等因素对乳化沥青冷再生混合料早期性能的影响规律,探讨其在开放交通条件下养生的可行性。试验及工程应用结果表明,可通过调整乳化沥青配方、适当调细级配、适当增加水泥用量、提高密实度四种方式综合提高乳化沥青冷再生混合料早期性能。当城市道路无法封闭交通养生时,通过一定的技术手段使用乳化沥青冷再生技术是可行的。     

改性乳化沥青与乳化沥青冷再生混合料性能对比

在确定乳化沥青冷再生混合料的最佳材料组成基础上,比较了SBR改性乳化沥青、SBS改性乳化沥青和普通乳化沥青作为混合料中的粘结材料,对冷再生混合料的空隙率、劈裂强度、稳定度、低温抗裂性、高温稳定性能的影响。结果表明,改性乳化沥青混合料的性能优于普通乳化沥青混合料,且以SBR改性乳化沥青混合料的性能为最佳。     

硅藻土改性沥青混合料性能试验研究

采用室内试验评价了硅藻土改性沥青及其混合料的性能,结果显示:硅藻土掺量越大,沥青稠度越大,25℃针入度越小;硅藻土可改善沥青抗老化性能,13%~17%掺量时抗老化效果最好;硅藻土可提高沥青软化点,15%~17%掺量时,软化点最大;硅藻土会降低沥青10℃延度,不利于胶结料低温性能。随着硅藻土掺量的增加,沥青混合料冻融劈裂强度比增大,当掺量超过15%以后,几乎不再增大;动稳定度先增大后减小,在17%掺量左右时增大幅度最大;在15%~17%掺量时,混合料低温性能改善作用最明显,当超过17%时,改善作用下降甚至没有改善作用。     

水泥对乳化沥青冷再生混合料性能的影响

研究了水泥在乳化沥青冷再生混合料中的作用机理,评价了不同水泥用量对乳化沥青冷再生混合料性能的影响,包括工作性能、高温性能、低温抗裂性能、水稳定性能和无侧限抗压强度。研究结果表明,水泥的加入从整体上有效地提高了再生混合料的力学性能、水稳定性和高温稳定性,有效地提高了乳化沥青冷再生混合料的路用性能。     

掺加岩沥青的沥青混合料性能评价

岩沥青的掺量直接影响了混合料的路用性能,也对工程的经济性产生巨大影响。通过车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和低温小梁弯曲试验,分别评价了不同岩沥青掺量的混合料的高温性能、水稳定性和低温性能。研究认为,随着岩沥青掺量的增加,其对混合料路用性能的影响逐渐减弱,当掺量由20%增加到25%时,性能变化很小。因此,在工程应用中,建议岩沥青的掺量宜小于20%。     

布敦岩沥青混合料路用性能研究

通过试验验证了BUTON（布敦）岩沥青混合料的路用性能。利用GTM试验方法对掺加不同掺量布敦岩沥青的混合料进行了配合比设计，得出了最佳油石比和标准密度；并对0、10％、15％、20％掺量的布敦岩沥青混合料的高温抗车辙性能、低温抗裂性能和水损害性能进行了试验研究；结果表明掺加布敦岩沥青后沥青混合料的动稳定度由906次／mm提高到2032次／mm，低温弯曲应变由2050με提高到2940με，冻融劈裂强度比由85．5％提高到98．6％；并且随着布敦岩沥青掺量的增加，路用性能仍继续提高。试验鲒果说明了布敦岩沥青混合料是一种性能优良的沥青混合料。     

乳化沥青冷再生混合料初期性能评价

废旧沥青混合料的乳化沥青冷再生技术是路面养护和维修的重要措施。由于乳化沥青在冷再生混合料成型初期提供的粘结力较低，使人们担心会发生松散破坏。为此提出对乳化沥青冷再生混合料增加初期性能的评价。用肯塔堡飞散试验评价其初期抗松散性，用修正的冻融劈裂试验分析成型过程中水对其初期路用性能的影响。最后对使用哈一同公路维修旧料所设计的乳化沥青冷再生混合料的初期性能进行检验。发现采用该方法能够区分和评价乳化沥青冷再生混合料的初期性能，可以作为这种混合料性能检验的一个方法。     

乳化沥青厂拌冷再生技术在内宜路应用探讨

为在四川推广乳化沥青厂拌冷再生技术,依托G85渝昆高速公路(内宜路)试验段,对乳化沥青冷再生混合料高温性能、劈裂强度、水稳性能、渗水性开展了系列研究,并对试验路铺筑的效果进行了检测。结果表明,在保证压实度的情况下,乳化沥青冷再生混合料的各项性能均满足现行规范要求,可供类似工程参考。     

回收沥青混合料掺量对再生沥青混合料性能的影响

研究了回收沥青混合料(RAP)掺量(0%、30%、50%、70%和100%)对热拌沥青混合料最佳油石比、马氏稳定度、抗车辙性能、抗水害性能和抗裂性能的影响。结果表明,RAP降低了新沥青用量,同时RAP在一定掺量下(50%以内),显著提高沥青混合料的马氏稳定度和高温稳定性,并对抗水害和常温抗裂性能基本无负面影响,但是当RAP掺量超过50%后,沥青混合料的高温稳定性、抗水害和抗裂性能大大降低,同时值得注意的是RAP的加入在一定程度上降低了沥青混合料的低温抗裂性能,因此建议RAP的掺量不宜超过50%,并采取一定措施提升混合料的低温抗裂性能。     

路用生物沥青及混合料性能研究

选择以木屑为原材料生产出的生物质重油,将其加入50号基质沥青,并掺入外掺剂,制备不同生物质重油掺量的生物沥青,对RTFO老化前后生物沥青样品的针入度、软化点、延度(10℃)、质量变化进行分析,通过结合料试验优选出符合规范要求的生物沥青结合料,然后制备生物沥青混合料并对其进行车辙试验、冻融劈裂试验、小梁弯曲试验和低温黏结性试验等,考察生物质重油掺量变化对生物沥青混合料路用性能的影响。结果表明:随着生物质重油掺量的增加,生物沥青的针入度增加、软化点降低、延度增加,高温性能受到一定程度的影响,但低温抗裂性能得到提高;与50号基质沥青混合料相比,生物质重油掺量(w)为10%的生物沥青混合料的最大弯拉应变比提高20.90%,低温性能有所提高,冻融循环后的劈裂抗拉强度提高12.56%,水稳定性有所提高,黏附性能大幅提高,高温性能有所降低;生物质重油掺量(w)为10%的生物沥青混合料的各项指标均满足《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20—2011)的要求。     

天然沥青混合料路用性能研究

为对比研究不同天然沥青混合料性能之间的区别,以国产青川岩沥青、布敦岩沥青BRA、特立尼达湖沥青TLA为研究对象,通过国产车辙、低温弯曲、冻融劈裂试验比较3种天然沥青混合料路用性能的差异,并确定相应天然沥青的最佳掺量。试验结果表明:3种天然沥青混合料各有优势,青川岩沥青混合料的高温性能更好,TLA混合料低温性能最优,而BRA水稳性能最好,且每种天然沥青混合料有其各自的最佳掺量,青川岩沥青、BRA、TLA掺量分别为7.5%、30%、35%可使相应混合料路用性能最佳。     

水性环氧树脂掺量对SBR改性乳化沥青及其混合料的影响

试验将水性环氧树脂加入到SBR改性乳化沥青中,研究了水性环氧树脂掺量对该沥青及其混合料的影响。利用控制变量法,进行了一系列室内试验,包括乳化沥青的软化点和低温延度试验,以及混合料的湿轮磨耗试验和轮辙变形试验,研究结果表明:水性环氧树脂对改性乳化沥青的高温稳定性有明显的改善作用,并且树脂掺量越大改善效果越明显,但其低温延度随着树脂掺量的增加不断下降;沥青混合料的耐磨耗性能、抗水损性能在树脂掺量为6%左右时得到了最为显著的提高;抗车辙能力也随着水性环氧树脂掺量的增加而得到明显提升,但在树脂掺量达到6%后提升效果就不明显了。     

乳化沥青冷再生设计方法及路用性能研究

乳化沥青冷再生技术由于可以再生循环利用旧料、低碳环保、成本效益高等优势,正逐步地应用在沥青路面养护维修工程中.结合国内外已有研究成果,提出适合市政道路的乳化沥青冷再生混合料设计方法及路用性能评价指标和标准.首先,基于旋转压实方式的乳化沥青冷再生混合料设计方法,明确其压实标准,试件成型方式和养生方法;提出了原材料的选择标准,分析了作用机理,并明确了乳化沥青冷再生混合料级配组成.其次,为满足工程需求,针对乳化沥青冷再生半柔性材料,通过拌和试验确定最佳含水量,基于浸水马歇尔试验和浸水劈裂试验确定最佳乳化沥青用量,对最佳材料用量的混合料进行单点验证试验,最后,系统全面地提出了乳化沥青冷再生混合料的力学性能、高温性能、低温性能、疲劳性能和抗松散性能评价试验方法,并提出了适合作为市政道路下面层的乳化沥青冷再生混合料性能评价指标及标准.     

冷再生泡沫沥青混合料最佳参数及龄期性质

泡沫冷再生沥青混合料的参数主要包括级配、最佳含水量、沥青以及水泥的含量.在尽量利用再生混合料的级配基础上,此研究以最大压实干密度确定最佳含水量,以劈裂、残留强度等确定最佳沥青及水泥用量.在一定的水泥、沥青等用量的基础上,用马歇尔击实成型试件,研究强度、密度等随龄期的变化.     

粗集料对乳化沥青冷再生混合料性能的影响

粗骨料多用于形成骨架空隙结构,依靠粗集料相互嵌挤及其间的内摩阻力形成强度,进而使得结构坚实,促进排水。为了研究乳化沥青冷再生混合料中粗集料是否形成骨架结构,是否有助于提高乳化沥青冷再生沥青混合料的稳定性和耐久性,选取4种级配的混合料,通过马歇尔试验、车辙试验、冻融劈裂试验等,分析了4种不同含量粗集料对沥青混合料空隙率、高温稳定性、水稳定性能的影响。     

白炭黑/橡胶复合改性沥青及其混合料路用性能研究

为研究白炭黑材料对橡胶沥青的复合改性效果,基于不同类型、掺量的白炭黑复合改性沥青,通过对其进行技术性能试验、流变性能试验、老化性能试验以及混合料试验,并采用针入度体系指标、175℃黏度、车辙因子、老化残留物性能以及混合料性能指标为评价依据,对其胶结料性能与混合料性能进行分析,结果表明:沉淀法制备的白炭黑对橡胶沥青的改性效果较好,掺加白炭黑进行复合改性能进一步提高橡胶沥青的高温稳定性能,其软化点涨幅可达15%、175℃黏度与车辙因子也随着白炭黑掺量显著提高,掺加适量白炭黑后复合改性沥青的抗老化能力提高,其中TFOT老化后残留物的针入度比涨幅可达22%,并且掺加白炭黑后复合改性橡胶沥青混合料的车辙动稳定度、马歇尔残留稳定度以及劈裂强度比(TSR)都显著提高,综合表明掺加白炭黑进行复合改性能有效提高沥青及其混合料的稳定性与耐久性。     

泡沫沥青和乳化沥青冷再生混合料性能差异研究

为了探究泡沫沥青和乳化沥青冷再生混合科之间性能的差异,对冷再生混合料进行了室内混合料设计和性能试验评价。结果显示:泡沫沥青和乳化沥青冷再生混合料具有优异的高温抗变形能力,适合作为路面的主要抗车辙层;乳化沥青冷再生混合料低温性能和水稳定性优于泡沫沥青混合料,抗弯拉和抗水损害能力较强。泡沫沥青和乳化沥青冷再生混合料均可用作沥青路面面层较低层位。