基于表面能理论的沥青混合料抗剥落性能

基于表面能理论和黏附剥落模型,采用Wilhelmy吊片法和躺滴法分别测试沥青与集料的表面能参数,计算沥青与集料的黏附功、剥落功及沥青混合料水稳定性评价指标ER,对在不同条件下、掺加不同抗剥落剂的沥青混合料的水稳定性能进行分析.结果表明:基于黏附剥落模型的评价指标ER与反映沥青混合料水稳定性的宏观指标之间存在良好的相关性,ER值越大,沥青混合料的抗剥落性能越好;抗剥落剂能够有效提高沥青的表面能,提升沥青自身的黏聚功以及沥青与集料的黏附功,降低水对沥青与集料的剥落功,从而改善沥青混合料的水稳定性能;经历热老化、浸水、冰冻和冻融条件后,抗剥落剂仍能对沥青混合料的水稳定性起到改善效果.     

基于表面自由能理论分析沥青-集料界面之间的黏附能力

基于表面自由能理论,对加入Sasobit、RH有机温拌剂的温拌沥青与不同集料(石灰岩和玄武岩)之间的黏附能力进行研究,建立不同体系的黏附模型及水损害模型并计算其黏附功和剥落功;利用能量参数评价不同体系的沥青-集料界面之间的黏附能力。结果表明:无水条件下,温拌剂的加入会提高沥青-集料界面之间的黏附能力,但在有水条件下,温拌剂的加入却剧烈降低了沥青-集料界面之间的黏附能力;同时,集料的性质也会对沥青-集料界面之间的黏附能力有影响,石灰岩较玄武岩更有利于提高沥青-集料界面之间的黏附能力。     

利用表面自由能法对添加消石灰的WMA水稳定性的研究

温拌沥青混合料在摊铺行业应用越来越多。尽管温拌沥青有许多优点,水稳定性是温拌沥青混合料潜在的不利因素之一,所以有必要在这一领域进行更多的研究,以提高温拌沥青性能。在研究中,熟石灰作为改善沥青混合料的水稳定性的抗剥落剂,用表面自由能法对集料和沥青之间的粘结性进行了分析。该实验采用了石灰岩和花岗岩两种类型的集料,并用asphamin作为温拌剂,熟石灰作为抗剥落剂。结果表明,熟石灰增加了沥青对集料的浸润性,提高了沥青和集料之间的附着力。添加消石灰的样品,沥青-集料与水-集料的表面自由能相差不大。这说明如果发生剥落则需要更多的能量,也就是消石灰提高了温拌沥青混合料的抗水损害性能。     

沥青与集料黏附性对沥青混合料疲劳性能的影响研究

为量化评价沥青与集料之间黏附性对沥青混合料的疲劳性能的影响,基于表面能理论,计算了沥青与集料的表面能和沥青与集料的黏附功,采用间接拉伸疲劳试验测定了沥青混合料的疲劳寿命,通过单因素方法分析论证了沥青与集料的黏附性对沥青混合料的疲劳性能具有重要影响。研究结果表明：沥青和集料表面能的色散分量均明显大于极性分量,黏附功的大小很大程度取决于材料的色散分量;沥青与集料的黏附性与两者的匹配组合相关;沥青与集料具有更大的黏附功,将增加沥青与集料分离所需的能量,也意味着产生疲劳开裂的难度增加,致使沥青混合料的抗疲劳性能提高。     

温拌再生沥青混合料性能试验

按照热拌再生设计方法配制了废旧沥青混合料（RAP）掺量分别为20%,30%和45%（质量分数）的AC 13F热拌再生沥青混合料.在此基础上,采用干拌法和湿拌法两种制备工艺分别配制温拌再生沥青混合料.利用车辙试验、冻融劈裂试验、低温弯曲和弯曲蠕变试验来评价热拌及温拌再生沥青混合料的高温性能、低温抗裂性能和水稳定性能.结果表明：温拌再生沥青混合料除高温性能优于热拌再生沥青混合料外,其低温抗裂性能和水稳定性能均低于热拌再生沥青混合料;随着RAP掺量的增加,热拌及温拌再生沥青混合料的路用性能除高温性能有所提高外,低温抗裂性能和水稳定性能均有不同程度的降低;制备工艺对温拌再生沥青混合料的性能有一定程度的影响.     

温拌再生沥青混合料性能试验

通过将温拌再生沥青同热拌再生沥青混合料进行对比,从低温性能、高温性能、疲劳性能、水稳定性能四个方面进行比对,对利用温拌技术提高再生混合料中RAP比例的可行之处进行讨论。试验表明:就疲劳性能以及低温性能而言,温拌再生沥青混合料胜于热拌再生沥青混合料;但是在水稳定性和高温性能方面,温拌再生沥青混合料和热拌再生沥青混合料性能相比差距不大,同时利用温拌再生技术有助于改善再生混合料中RAP的比例。     

回收料掺量对温拌再生沥青混合料性能的影响

通过室内试验研究了回收沥青混合料(RAP)掺量(质量分数)对Evotherm温拌再生沥青混合料高温稳定性、低温性能、水稳定性及疲劳性能的影响.结果表明:采用Evotherm温拌技术可将RAP掺量提高到50%;温拌再生沥青混合料的高温稳定性、水稳定性及低温性能均随RAP掺量的增加先升后降,且在RAP掺量为30%~40%时出现峰值;疲劳性能随RAP掺量的增加逐渐降低,且应变水平越高降低幅度越大;温拌再生沥青混合料的高温稳定性、水稳定性较热拌再生沥青混合料差,疲劳性能优于热拌再生沥青混合料;在相同RAP掺量下,温拌再生沥青混合料与热拌再生沥青混合料的低温性能相当.     

基于分步设计的温拌沥青混合料温度设计方法

采用沥青混合料轮碾成型机,运用等体积参数原则,研究了Evotherm温拌沥青混合料的集料加热温度、混合料成型温度下限值.结果表明:运用马歇尔-轮碾分步设计法设计的温拌沥青混合料水稳定性及疲劳性能试验结果均优于热拌沥青混合料,其他指标与热拌沥青混合料相当;在材料组成、成型方式相同的情况下,借助热拌沥青混合料成熟的油石比设计方法以及马歇尔-轮碾分步设计法可以较为准确地确定温拌沥青混合料集料加热温度和混合料成型温度,使设计的温拌沥青混合料降温环保效果显著.     

基于SMA温拌再生沥青混合料的路用性能试验研究

在我国市政道路工程施工不断增加的新时期,大力加强对市政道路工程质量的控制及检测越来越受到重视和关注。温拌再生是将沥青路面温拌技术与再生技术结合起来,从而大幅提高了再生沥青混合料中废旧沥青路面材料（RAP）的添加比例,高效利用了废旧沥青路面材料。为了评价SMA温拌再生沥青混合料的性能,利用某市政道路某段铣刨下来的废旧沥青混合料（RAP）,按照厂拌热再生设计方法分别配制不同RAP掺量（质量分数分别为0,20%,30%,45%）下的SMA热拌及温拌再生沥青混合料;利用车辙试验、低温弯曲蠕变试验分别评价了混合料高温稳定性和水稳定性能。研究结果表明：温拌再生沥青混合料的高温性能优于热拌再生沥青混合料,但其抗疲劳性能低于热拌再生沥青混合料,水稳定性能与热拌再生沥青混合料基本保持一致。     

布敦岩沥青与粗集料黏附性能评价方法

为评价布敦岩沥青(BRA)与粗集料的黏附性能,根据粒径差异提出干拌称重法,给出定量评价指标——黏附系数δ,分析了粗集料岩性种类和布敦岩沥青预热温度对2种材料黏附性能的影响.借助表面能理论,通过分析不同粗集料-岩沥青体系的黏附功W_a,验证了采用干拌称重法评价布敦岩沥青与粗集料黏附性能的有效性.结果表明:粗集料岩性种类和布敦岩沥青预热温度均对2种材料黏附性能有显著影响,推荐布敦岩沥青预热温度为90～96℃.     

热拌及温拌再生SMA沥青混合料疲劳性能分析

设计了RAP质量分数分别为0%,20%,30%的6种热拌及温拌再生SMA沥青混合料,并对其进行四点梁弯曲疲劳试验,采用耗散能法分析了RAP掺量、拌和方式对热拌及温拌再生SMA沥青混合料疲劳性能的影响.结果表明:热拌及温拌再生SMA沥青混合料的疲劳寿命与累积耗散能的关系不会随RAP掺量、拌和方式的变化而变化,疲劳寿命与累积耗散能在双对数坐标下,均表现出良好的线性关系.同时,还发现了热拌及温拌再生SMA沥青混合料的累积耗散能与RAP掺量、拌和方式之间的变化规律.     

外加材料对乳化沥青再生水泥稳定碎石混合料性能的影响

通过室内试验评价了水泥、消石灰和消石灰矿渣粉3种外加材料对乳化沥青再生水（泥）稳（定）碎石混合料（乳化沥青再生混合料）路用性能的影响,利用扫描电镜观察了水泥乳化沥青胶浆与水稳碎石再生集料界面的微观结构,分析了乳化沥青再生混合料的强度形成机理.结果表明：水泥对乳化沥青再生混合料劈裂强度、水稳性和疲劳寿命提高最大,消石灰矿渣粉次之,消石灰最小.乳化沥青再生混合料中除乳化沥青外,水泥或消石灰矿渣粉也具有明显的胶结材料的作用,但消石灰不具有胶结材料的作用.水泥和乳化沥青水化产生的水化产物,在提高水泥乳化沥青胶浆黏度的同时,能与再生集料上的旧水化产物直接黏结,增大乳化沥青再生混合料中水泥乳化沥青胶浆与再生集料界面的黏结强度.     

温再生沥青混合料水稳定性变化特征试验研究

为提高废旧沥青混合料的利用率,以EvothermTM-DAT添加剂作为试验用温拌剂,研究了旧沥青混合料掺量分别为0%,20%,40%和60%下温再生沥青混合料的水稳性能,并对试验结果进行了分析,指出温再生沥青混合料有效实现了废旧沥青混合料的二次利用。     

沥青路面抗凝冰损伤防护材料研究

优选低表面能材料及高温改制沥青为成膜物质,从表面自由能的角度研究了这种疏水型防护材料的抗水、抗冻黏及抗冻融黏附能力.结果表明：疏水型防护材料具有优异的抗水、冰破坏性能,能够有效降低冰与路表结构的冻黏力;随涂膜固化时间的延长,防护材料对湿轮磨耗试件表面细集料的黏附效果优异,抗水及耐冻融黏附性能显著提高.抗凝冰损伤疏水型防护材料的应用对促进沥青路面预防性养护新技术的发展具有重要意义.     

盐冻融循环对温拌胶粉改性沥青混合料疲劳性能的影响

为了研究冻融循环次数、盐质量分数和表面活性剂型温拌剂(SDYK)对胶粉改性沥青混合料疲劳性能的影响,采用小梁四点弯曲疲劳试验得到了冻融循环次数和弯曲劲度模量的关系,并结合疲劳寿命和能耗理论进行了分析.结果表明:胶粉改性沥青混合料的疲劳寿命随着冻融循环次数的增加而降低;当盐质量分数为8%时,水的冻胀与盐的侵蚀耦合作用最强,混合料疲劳寿命最低;当盐质量分数超过8%时,会对水的冻胀有一定的抑制作用;加入温拌剂的胶粉改性沥青混合料的疲劳性能更好.     

沥青混合料的拌制工艺流程及要点

沥青混合料拌和生产主要包括骨料、沥青、粉料的处理及除尘、称量拌和和运输等工序,指出了冷骨料、粉料和沥青3种组成原料在存储、传输和加热等过程的要点。通过开机前准备、冷料初控、点火及骨料温度控制、拌制过程及计量控制等方面介绍了沥青混合料拌和各工艺步骤的操作要点。特别强调在第1次拌和时骨料温度应比所需要温度高出10～20 K,以及由于温度显示的滞后性,燃烧器油门控制应有提前量。最后指出了在生产过程中还应该注意的问题。     

再生沥青混合料性能研究

该文通过再生沥青混合料和再生沥青的复合模量,探讨旧沥青混合料掺量对混合料以及再生沥青的影响。对于PG 64-22级沥青,考虑了15%,25%,40%三个旧料掺量水平;对于PG58-28,考虑了25%和40%两个旧料掺量水平;同时以PG64-22沥青,不添加旧料作为对照组。成型后的混合料试件在三个不同的温度下进行测试以确定其复合动态模量（｜E＊｜）。同时分别在相同的温度下对抽提后的再生沥青,抽提后新沥青以及新沥青进行复合剪切模量测试（｜G＊｜）。对混合料试件进行了低温蠕变和间接拉伸试验,以确定其低温蠕变柔量和间接拉伸强度,以用来预估路面的临界开裂温度。统计分析结果表明,旧料掺量为15%和25%时,其平均强度和动态模量没有显著差别。只有当温度较高时,对照组和旧料掺量为40%的混合料间存在一些差异。     

温拌橡胶沥青混合料路用性能研究

在橡胶沥青混合料中加入温拌沥青改性剂,不仅可以有效提高橡胶沥青混合料的施工和易性和路用性能,而且能够减少能源消耗和有害气体、CO2的排放,达到节能减排的目的,符合我国发展资源节约、环境友好的绿色交通的政策要求,同时具有深远的经济和社会意义。以室内试验研究为基础,重点研究了在不同胶粉掺量下的温拌橡胶沥青混合料的路用性能,为以后实际工程作参考。