基于灰靶决策理论的钢渣沥青混合料路用性能评价

为研究钢渣沥青混合料路用性能,通过采用钢渣替代部分天然粗集料的方式制备钢渣沥青混合料,对钢渣沥青混合料的高温、低温以及水稳定性能进行研究,并基于室内加速磨耗试验,系统分析钢渣沥青混合料的长期抗滑性能.结果表明,钢渣替代部分辉绿岩粗集料可显著改善沥青混合料的各项路用性能;钢渣掺量为50％时,钢渣沥青混合料高温性能达到最优;经低温弯曲试验表明,钢渣沥青混合料的低温性能明显优于普通辉绿岩沥青混合料;且钢渣的掺入可显著提升沥青混合料的水稳定性与长期抗滑性能;基于灰靶决策模型,最终确定钢渣沥青混合料中钢渣的最优掺量为50％.     

多掺量钢渣开级配沥青混合料性能研究

将钢渣等体积替代石灰岩粗集料,并利用高黏改性沥青制备了5种钢渣掺量的OGFC-13沥青混合料,以研究其路用性能.采用析漏试验、肯塔堡飞散试验确定出不同钢渣掺量沥青混合料的最佳油石比,在最佳油石比下混合料各项技术指标均满足规范要求.通过试验分析混合料性能,结果表明:钢渣的掺入能有效提高混合料的高温稳定性和水稳定性,且均呈现先增加后降低的趋势;钢渣沥青混合料的低温抗裂性和体积稳定性随着钢渣掺量的增加逐渐降低,但仍能满足规范要求;钢渣的掺加能够增强混合料的渗水性能;综合各试验结果,推荐混合料中钢渣体积最佳掺量为50％.     

钢渣排水沥青混合料路用性能研究

为提高钢渣在道路工程的资源化利用率,先对钢渣进行化学成分与浸水膨胀率测试,再在排水沥青混合料中,采用体积替代法把钢渣分别替代40%,50%,60%的4.75～16 mm玄武岩粗集料。为保证排水沥青混合料结构的稳定性,采用飞散实验、析漏实验得到了油石比。最后对不同钢渣掺量的排水沥青混合料进行车辙、低温小梁弯曲等实验。结果表明,钢渣掺量增多,沥青用量也会增大,加入钢渣提升了混合料高低温性能。在混合料的水稳定性方面,掺入适量钢渣,残留稳定度与抗浸水飞散损失都得到了提升。钢渣对混合料的冻融劈裂强度比和体积安定性有不利影响,但在规定许可范围内。考虑各实验结果,建议在排水沥青混合料中钢渣用量为60%,可提供良好的路用性能。     

钢渣沥青混合料路用性能的实验研究

为了研究钢渣沥青混合料(Steel Slag Asphalt Mixture,SSAM)的路用性能,基于室内试验设计了普通AC-13型与钢渣AC-13型沥青混合料,并开展了两种混合料的高温抗车辙、低温拉伸、水稳定性能的实验研究。研究结果表明:在将沥青混合料中粗集料全替换成钢渣的情况下,钢渣沥青混合料的高温抗车辙性与低温拉伸性能均高于普通AC-13,然而其水稳定性稍弱于普通AC-13;在沥青混合料中引入钢渣后会提高沥青用量,这是由于钢渣颗粒表面存在大量的孔结构吸附了更多的沥青。本研究能够为实际工程提供借鉴,具有现实意义。     

玄武岩纤维对钢渣沥青混合料性能影响研究

为改善钢渣沥青混合料(SAM)抗裂性能,并尽可能降低钢渣(SS)膨胀特性对混合料耐久性的影响,基于车辙试验、SPT动态模量试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验、弯曲疲劳试验、SEM试验等,对不同掺量玄武岩纤维(BF)对SAM高、低温性能和水稳定及疲劳性能的影响及增强机理进行研究。结果表明:BF可显著增强SAM高温抗变形能力,且对不同SS掺量SAM低温柔韧性均有一定的提高;随着冻融循环次数增加,玄武岩纤维-钢渣沥青混合料(BF-SAM)的水稳定性降低幅度较SAM明显减小;BF的加筋、阻裂作用提高了SAM的疲劳寿命。综合各项路用性能,BF-SAM的推荐掺量为0.4%(质量分数)的BF,45%~55%(质量分数)的SS。     

钢渣沥青混合料水稳定性研究

为研究不同浸水时间钢渣沥青混合料体积稳定性和路用性能特征,对热闷钢渣沥青混合料、冷弃陈渣沥青混合料和石灰岩沥青混合料分别进行车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验、疲劳试验和膨胀性试验,并通过原子力显微镜分析水对钢渣沥青混合料路用性能影响机理.结果表明:膨胀量合格的钢渣沥青混合料高温稳定性、水稳定性、低温...     

抗车辙剂对沥青混合料路用性能的影响及工程应用研究

为研究抗车辙剂掺量对沥青混合料路用性能的影响规律,采用室内对比试验方法,分别制备了不同抗车辙剂掺量的沥青混合料试件,针对沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能及水稳定性能变化规律进行了对比分析,结果表明：抗车辙剂的掺入可以有效改善沥青混合料的高温稳定性能,且掺量越大,效果越好;抗车辙剂的掺入对于沥青混合料的低温抗裂性能和水稳定性能同样具有改善效果,但掺量应控制在0.3%,超过0.3%的改善效果会有所降低;0.3%抗车辙剂掺量的沥青混合料在实际工程中应用效果良好,可显著提升路面抗车辙能力,各项指标均可满足规范设计要求。     

复合生物再生沥青及混合料路用性能

环己烷1,2-二甲酸二异壬基酯(DINCH)增塑剂与餐厨废弃油脂共混,制成复合生物再生剂,通过三大指标及布氏黏度实验确定复合沥青再生剂的最佳配比。在掺加再生剂与未掺再生剂的条件下,分别制备不同RAP(Reclaimed Asphalt Pavement)掺量的再生沥青混合料并进行车辙实验、低温弯曲破坏实验、浸水马歇尔实验和冻融劈裂实验。结果表明,DINCH增塑剂与餐厨废弃油脂配比为0.4∶1时,再生沥青常规性能恢复至原样沥青水平。再生沥青混合料在RAP掺量为30%～50%的条件下,未掺加复合生物再生剂的沥青混合料低温抗裂性及水稳定性均不满足规范要求;掺加再生剂后,随着RAP掺量的增加,再生沥青混合料的低温抗裂性及水稳定性降低,高温稳定性能提高,当RAP掺量为30%时,再生沥青混合料的低温抗裂性及水稳定性与新拌混合料相当,高温稳定性能优于新拌沥青。     

沥青路面用复合定形相变材料的路用性能研究

为研究复合定形相变材料对沥青混合料路用性能的影响,制备沥青路面用复合定形相变材料,测定相变材料的相变温度、相变焓等热物性参数,借助马歇尔稳定度试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验与车辙试验等方法研究掺加复合定形相变材料沥青混合料的路用性能.试验结果表明,对于最佳沥青用量,掺与未掺复合定形相变材料的沥青混合料差别很小;复合定形相变材料可显著改善沥青混合料的低温抗裂性能;复合定形相变材料有利于提高沥青混合料的水稳定性;对于动稳定度,基质沥青混合料的明显大于掺加复合定形相变材料的沥青混合料,且沥青混合料的高温稳定性随着复合定形相变材料掺量的增大而降低.综合考虑掺加复合定形相变材料沥青混合料的路用性能,推荐本研究制备的复合定形相变材料在实际应用中采取0.3％的掺量.     

山皮水锈石对沥青混合料性能的影响研究

试验研究表明,山皮水锈石集料与石油沥青的黏附性差,与纯石灰岩集料相比,毛体积相对密度比小,吸水率大,对沥青混合料体积性能和沥青路面现场压实度评价具有一定的影响;在相同油石比和矿料级配下,分别在粗集料中掺加山皮水锈石含量为0%、5%、10%、20%、30%进行AC-25C沥青混合料性能评价。试验研究表明,粗集料中的山皮水锈石降低了沥青混合料的黏结力,掺量超过10%时对沥青混合料的体积性能、水稳定性能、高温稳定性影响较大。     

玻璃纤维改性环氧沥青混合料路用性能试验研究

为了研究玻璃纤维对环氧沥青混合料路用性能的影响，采用车辙、小梁弯曲、浸水马歇尔、冻融劈裂及疲劳弯曲试验，考察了0～0.4%玻璃纤维掺量下不同AC级配环氧沥青混合料的路用性能。结果表明：玻璃纤维具有加筋、增韧、阻裂等作用，掺入玻璃纤维能够有效增强环氧沥青混合料的路用性能且高温抗稳定性、低温抗裂性以及抗疲劳性能的增幅效果较为明显；级配公称最大粒径越大，环氧沥青混合料的高温稳定性越好，但其低温抗裂性、水稳定性及抗疲劳性则会越差，因此环氧沥青混合料不建议选择公称最大粒径过大的级配；综合玻璃纤维环氧沥青混合料的路用性能可知，推荐采用掺量为0.3%的玻璃纤维改性，有助于提高环氧沥青混合料的服役质量及使用寿命。     

玄武岩纤维对不同级配环氧沥青混合料性能的影响研究

通过将不同掺量的玄武岩纤维掺入三种AC级配环氧沥青混合料中进行改性,以动稳定度、最大弯拉应变、浸水残留稳定度、冻融劈裂强度比及疲劳寿命次数为试验指标,系统研究了玄武岩纤维掺量对不同AC级配环氧沥青混合料路用性能的影响规律。结果表明：通过增大级配公称最大粒径可以改善环氧沥青混合料的高温稳定性,但不利于其低温抗裂性、水稳定性及抗疲劳性,故建议选择公称最大粒径较小的级配;掺入玄武岩纤维能够有效改善环氧沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性及抗疲劳性;掺入玄武岩纤维虽对环氧沥青混合料的抗水损害能力有所影响,但仍满足规范使用要求;玄武岩纤维改性环氧沥青混合料的推荐掺量为6%,有利于提升其使用性能及寿命。     

乳化沥青和水泥掺量对冷再生混合料性能的影响研究

为了优化乳化沥青冷再生混合料适宜的乳化沥青和水泥掺量范围,基于室内模拟现场钻芯试验、湿轮磨耗试验,研究了乳化沥青和水泥掺量下冷再生混合料的初期和终期抗松散性能,采用力学性能试验、路用性能试验和疲劳性能试验优化了设计用于乳化沥青冷再生混合料的最佳乳化沥青用量和水泥掺量.结果表明,乳化沥青和水泥掺量对冷再生混合料的早期钻芯完整性、抗松散性能、力学性能、路用性能与疲劳性能均有显著改善作用.随着乳化沥青用量的增大,冷再生混合料力学性能、路用性能与疲劳特性均存在峰值.增大水泥掺量能够显著提高冷再生混合料的水稳定性和高温稳定性及低应力水平下的疲劳寿命,但是过多的水泥掺量导致乳化沥青冷再生混合料刚性增大、柔韧性降低、高应变水平下的疲劳寿命减低.根据优化结果,推荐1.5％～2.0％水泥、3.5％～4％乳化沥青为最佳配比.     

超薄磨耗层高粘沥青混合料配合比设计及性能评价

近年来,超薄磨耗层沥青混合料在高等级公路预防性养护作业中应用广泛。本文选取7mm作为集料最大公称粒径,对UTAC-7、Novachip以及OGFC-7三种超薄磨耗层高粘沥青混合料进行研究,确定各混合料的级配与最佳沥青用量,并开展相关试验评价并对比三种类型沥青混合料的性能。结果表明：UTAC-7沥青混合料、Novachip-B、OGFC-7磨耗层混合料最佳油石比分别为5.8%、5.1%和4.7%;三种超薄磨耗层混合料高温稳定性能表现为Novachip-B>UTAC-7>OGFC-7;三种沥青混合料的路用性能均能满足规范要求,相比之下,Novachip-B的高温性能最好,UTAC-7的低温抗开裂能力较强,Novachip-B水稳定性较好,OGFC-7的构造深度最大,Novachip-B的摆值较高。     

玄武岩纤维和聚酯纤维对sup-20改性沥青混合料路用性能分析

为了改善沥青路面的路用性能,延长沥青路面的使用寿命,采用沥青混合料的车辙试验、冻融劈裂试验和-10℃低温弯曲试验,来检验掺加玄武岩纤维、聚酯纤维对Sup-20改性沥青混合高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性的影响。试验结果表明:与不添加纤维相比,添加玄武岩纤维和聚酯纤维均可以改善Sup-20改性沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性,且玄武岩纤维沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性均明显优于聚酯纤维沥青混合料,聚酯纤维沥青混合料的水稳定性稍微优于玄武岩沥青混合料。     

聚氨酯对环氧树脂改性沥青及混合料性能影响研究

为研究不同用量（20%、30%、40%）聚氨酯（PU）对于环氧树脂（EP）改性沥青及其混合料性能的影响,通过拉伸试验、动态剪切流变和低温弯曲流变试验分析了PU/EP复合改性沥青性能,并利用车辙试验、低温弯曲试验和浸水马歇尔、冻融劈裂试验探讨了复合改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性,并以不掺PU的环氧沥青和4%SBS改性沥青混合料为对照组。试验结果表明,加入PU将会降低改性沥青的抗拉强度、车辙因子,但同时提高了沥青的柔韧性和低温性能;加入一定量的PU虽然降低了沥青混合料的高温抗车辙变形能力,但依然远大于4%SBS改性沥青混合料,此外PU加入后明显改善了沥青混合料的低温抗裂性和抗水损害性能。综合各方面性能,建议PU用量为30%～40%。     

抗车辙剂掺量对AC-16沥青混合料路用性能的影响

本文以提高沥青混合料的高温抗车辙能力为出发点,研究抗车辙剂掺量对AC-16级配沥青混合料路用性能的影响.通过一系列的室内试验对不同抗车辙剂掺量(0、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％) AC-16级配沥青混合料的高温稳定性能、低温性能、水稳定性能进行评价.试验结果说明:抗车辙剂能明显提高AC-16沥青混合料的高温稳定性,同时能在一定程度上改善AC-16沥青混合料低温抗裂性和水稳定性.通过对不同抗车辙剂掺量方案进行综合评价,得出抗车辙剂的最佳掺量为0.4％.     

新旧沥青融合程度对热再生沥青混合料性能影响

沥青混合料热再生过程中新旧沥青融合程度对其混合料的性能影响显著,目前我国热再生沥青混合料进行配合比设计时并未考虑新旧沥青的融合问题。为探究新旧沥青融合程度对热再生沥青混合料工作性能及配合比设计的影响,在质量分数为20%、30%、40%、50%废旧沥青路面回收材料(RAP)掺量下,对常规拌和方式及模拟新旧沥青100%融合拌和方式制备的热再生沥青混合料的高温抗车辙性能、低温抗裂性能、水稳定性以及抗反射开裂性能展开系统地对比研究,在建立两种拌制方式下路用性能差异与RAP掺量之间关系的基础上,确定了需要考虑融合程度的界限RAP掺量。结果表明:随着RAP掺量增大,混合料的高温性能增强,低温性能、水稳定性以及抗反射开裂性能降低;与常规拌和方式相比,新旧沥青100%融合条件下拌制混合料的低温性能、水稳定性以及抗反射开裂性能更优,高温性能较差;两种混合料之间高温性能差异、低温性能差异以及水稳定性差异随RAP掺量的增加逐渐增大,抗反射开裂性能差异无显著变化;以性能差异平均增长率所对应的RAP掺量为界限掺量,提出当RAP掺量大于30%时,热再生混合料设计中应考虑新旧沥青融合程度的影响。     

再生粗骨料沥青混合料路用性能试验研究

通过车辙试验、小梁弯曲试验和水稳定性试验测试了不同再生粗骨料掺量的70号道路石油沥青混合料和SBS（Ⅰ-D）改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性以及水稳定性,试验结果表明：随着再生粗骨料掺量的增加,沥青混合料的动稳定度先增大后减小,破坏应变减小,浸水残留稳定度增大;再生粗骨料掺量为40%和60%左右时,70号道路石油沥青混合料和SBS（Ⅰ-D）改性沥青混合料的动稳定度分别达到最大;再生粗骨料掺量一定时,SBS（Ⅰ-D）改性沥青混合料的动稳定度、破坏应变和浸水残留稳定度均优于70号道路石油沥青混合料。结合《公路沥青路面施工技术规范》对沥青混合料的要求,得出了不同再生粗骨料时70号道路石油沥青混合料和SBS（Ⅰ-D）改性沥青混合料的适用性。     

热再生沥青混合料AC-20路用性能试验研究

为保证热再生沥青混合料具有良好的路用性能,研究了RAP掺量对热再生沥青混合料AC-20路用性能影响规律。研究表明,RAP掺量对热再生沥青混合料高温稳定性和低温抗裂性影响明显,对热再生沥青混合料水稳定性影响较小,且不同RAP掺量的混合料高温稳定性和水稳定性满足规范要求;混合料每增加10%RAP掺量,动稳定度平均提高33%,残留稳定度和TSR分别减小1.1%、2.3%;试验温度为-10℃和15℃时,混合料每增加10%RAP掺量,弯拉应变平均分别减小17%、25%,劲度模量分别平均提高28%、18%。另外,热再生沥青混合料疲劳性能随RAP掺量增加逐渐提高,每增加10%RAP掺量,疲劳寿命平均提高7%。