废旧水泥稳定碎石冷再生利用疲劳寿命研究

现行公路沥青路面再生技术规范没有对冷再生基层混合料的疲劳破坏作出技术要求,为研究冷再生旧路水泥稳定碎石基层疲劳寿命,通过不同含量的水泥、乳化沥青冷再生混合料的无侧限抗压强度、回弹模量、劈裂强度等试验,分析冷再生旧路水泥稳定碎石基层物理力学性能。根据冷再生旧路水泥稳定碎石试验资料,运用多层弹性连续体系理论计算不同乳化沥青掺量和不同冷再生旧路水泥稳定碎石基层厚度的层底应力比。不考虑现场综合修正系数kc,室内疲劳试验结果表明:掺入乳化沥青冷再生旧路水泥稳定碎石基层疲劳寿命大于按沥青路面设计规范计算的新拌水泥稳定碎石疲劳寿命,乳化沥青增加冷再生旧路水泥稳定碎石混合料的柔性,延长疲劳寿命。     

高RAP掺量对冷再生混合料性能的影响研究

对不同RAP掺量的乳化沥青冷再生混合料及泡沫沥青冷再生混合料进行试验设计,并对混合料进行路用性能试验,研究高RAP掺量对两种混合料路用性能的影响极其性能差异。试验结果表明:高RAP掺量的冷再生沥青混合料的性能均可基本达到规范对冷再生混合料的应用要求;除水稳定性外,高掺量乳化沥青冷再生混合料的性能优于泡沫沥青冷再生混合料。     

厂拌冷再生沥青混合料路用性能研究

对50%RAP乳化沥青冷再生混合料路用性能进行了试验,介绍了试验所用原材料及配比设计,结合试验方案,对试验结果作了分析,指出试验室内乳化沥青再生混合料需进行60℃温度状态下的35 h养生,施工现场需根据环境进行3 d~7 d的自然养生;各水泥剂量乳化沥青冷再生混合料的强度及高温稳定性都能满足施工要求,水泥剂量为1.5%较经济。     

纤维对乳化沥青冷再生混合料性能的影响

为了将乳化沥青冷再生混合料用于更高路面结构层位,试验研究不同种类纤维和掺量对乳化沥青冷再生混合料力学性能的影响。结果表明,掺加纤维能提高乳化沥青冷再生混合料的力学性能、路用性能、抗松散性能和耐久性能。随着纤维掺量的增加,乳化沥青冷再生混合料的力学性能呈先提高后降低趋势;4种纤维对乳化沥青冷再生混合料的综合路用性能和疲劳特性改善效果的排序为:玄武岩纤维聚丙烯腈纤维聚酯纤维聚丙烯纤维;掺加纤维能显著改善乳化沥青冷再生混合料在的长期稳定性。     

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.     

乳化沥青冷再生混合料性能优化及机理研究

为提升华南湿热地区乳化沥青冷再生混合料的路用性能,研究了乳化沥青用量、水泥掺量及铣刨料(RAP)掺量对冷再生混合料高温性能、水稳性能及疲劳性能的影响规律.通过多指标加权分析,对冷再生混合料进行了性能优化及影响因素优选,并借助扫描电镜(SEM)揭示了水泥-乳化沥青胶浆的抗裂增强机理.结果表明:乳化沥青用量和水泥掺量对冷再生混合料高温性能的影响最为显著,RAP掺量对其水稳性能的影响最大,不同应力比下冷再生混合料疲劳性能受各因素影响的显著性存在差异;当乳化沥青用量(质量分数,下同)为3.5%,水泥掺量为2.0%,RAP掺量为80%时,冷再生混合料的综合性能最佳;水泥-乳化沥青胶浆能改善冷再生混合料微观界面变形协调性,使其更好地传递和分散应力,减缓裂缝发育速率,抗裂效果显著.     

乳化沥青冷再生混合料性能研究

本文通过控制乳化沥青用量、水泥用量等来研究试验参数对乳化沥青冷再生混合料性能的影响,分析得出结论:相同参数条件下,水泥用量的增加能够提升乳化沥青冷再生混合料的水稳定性、粘结力及高温性能,但是水泥用量过大将会使得混合料劲度模量增大,导致低温性能严重下降,因此,在工程设计、施工中要严格控制水泥添加量。此外,乳化沥青用量相对少些有利于提升乳化沥青冷再生混合料的路用性能。     

冷拌开级配水性环氧沥青混合料配比设计

冷拌沥青混合料开级配薄层罩面具有良好的排水、抗滑性能,在乳化沥青中掺入水性环氧可加快混合料强度的形成,并提高其最终强度。通过正交试验分析影响水性环氧沥青混合料性能的主要因素,通过室内试验研究其路用性能。试验结果表明:水性环氧掺量对混合料路用性能的影响最大、水泥掺量次之、油石比的影响相对最小;水性环氧沥青混合料最佳配合比为:水性环氧掺量30%、油石比5.2%、水泥掺量3%。     

SBR改性乳化沥青冷再生混合料路用性能研究

本文采用冻融劈裂强度试验、高温车辙试验、低温弯曲梁试验分析了SBR改性乳化沥青冷再生混合料的路用性能,并与普通乳化沥青冷再生混合料进行了对比分析。结果显示:SBR的掺入能有效改善冷再生混合料的抗水损性能;与普通乳化沥青冷再生混合料相比SBR改性乳化沥青冷再生混合料7d动稳定度和28d提高12.6%,28d动稳定度提高了8.48%,SBR胶乳的掺入能有效提高冷再生混合料的抗裂性能。     

WEP改性泡沫沥青冷再生混合料的强度特性及耐久性

为提高泡沫沥青冷再生混合料的早期强度、抗松散性能、水稳定性和耐久性能,将水性环氧树脂(WEP)应用于泡沫沥青冷再生混合料,研究了WEP掺量对泡沫沥青冷再生混合料性能的影响,通过SEM分析了影响机理。结果表明,掺加WEP能显著提高泡沫沥青冷再生混合料的力学性能、水稳定性和抗疲劳耐久性能,同时降低疲劳寿命对应变水平的敏感性。WEP对泡沫沥青冷再生混合料的改性机理在于其界面增强作用、加箍锁作用及加筋阻裂作用。推荐泡沫沥青冷再生混合料中WEP的适宜掺量为2%~3%。     

水性环氧乳化沥青的制备及其混合料应用研究

研究分析水性环氧乳化沥青应用于排水路面建设用OGFC-13级配混合料粘结的可行性。采用环氧树脂对马来酸酐接枝沥青进行改性并制得乳化沥青,试验结果表明,当环氧树脂掺量为10%时,能显著改善乳化沥青的力学性能,且所制备的水性环氧乳化沥青具有良好的存储稳定性和粘附性。同时研究了OGFC-13型（开级配）混合料的配合比设计、成型、养生工艺以及路用性能,结果表明,最佳混合料击实方法和养生条件为：先正反击实50次,放入烘箱40℃养生6 h,再击实25次,然后升温至80℃养生24 h;当水性环氧乳化沥青掺量为矿物质量的9.5%时,混合料具有优异的高低温性能及良好的水稳定性,符合JTG F40—2004《公路沥青路面施工技术规范》的要求。     

乳化沥青冷再生混合料技术性能与设计参数研究

针对两档铣刨旧料,进行了乳化沥青冷再生混合料技术性能和设计参数的研究;对100%和80%RAP掺量的乳化沥青混合料进行配合比设计,并系统研究其路用性能和力学性能。研究结果证明,在旧料利用率较高的情况下,乳化沥青冷再生混合料具有很好的综合路用性能;同时,对两种冷再生混合料的抗压回弹模量进行试验研究,为含再生层的路面结构设计提供依据。     

不同水泥掺量泡沫沥青冷再生混合料宏细观结构性能研究

通过室内试验研究了水泥掺量对泡沫沥青冷再生混合料抗松散性能、高低温性能和水稳定性的影响,并对泡沫沥青冷再生混合料的微观结构及宏细观空隙结构进行了分析。结果表明,掺加适量水泥可提高泡沫沥青冷再生混合料的粘结性及整体强度、显著提高泡沫沥青冷再生混合料的水稳定性;水泥水化产物显著改变了泡沫沥青冷再生混合料的微观空隙结构,减小了平均孔径和最可几孔径,从而显著提高泡沫沥青冷再生混合料的抗冻性。但随着水泥掺量的增加,泡沫沥青冷再生混合料的低温抗裂性能出现峰值,建议水泥掺量不宜超过2.0%。     

应用振动成型法设计冷再生沥青混合料

以乳化沥青冷再生中粒式混合料为研究对象,采用振动成型法成型试件,通过改进的马歇尔试验和15℃劈裂试验确定回收旧料最大用量、水泥用量以及最佳乳化沥青用量;并采用浸水、冻融劈裂试验和车辙试验研究冷再生混合料的水稳定性和高温性能。结果表明:乳化沥青冷再生料采用振动成型法,能获得较高的马歇尔稳定度和劈裂强度,大比例再生利用回收旧料,并且显著提高旧料的高温性能和水稳定性,满足基层材料的性能要求。     

应用振动成型法设计冷再生沥青混合料

以乳化沥青冷再生中粒式混合料为研究对象,采用振动成型法成型试件,通过改进的马歇尔试验和15℃劈裂试验确定回收旧料最大用量、水泥用量以及最佳乳化沥青用量;并采用浸水、冻融劈裂试验和车辙试验研究冷再生混合料的水稳定性和高温性能。结果表明:乳化沥青冷再生料采用振动成型法,能获得较高的马歇尔稳定度和劈裂强度,大比例再生利用回收旧料,并且显著提高旧料的高温性能和水稳定性,满足基层材料的性能要求。     

水性环氧改性乳化沥青的制备及其性能研究

研究不同摻量的水性环氧树脂对SBR乳化沥青的性能影响,分析了其添加顺序、蒸发残留物三大指标来评价水性环氧乳化沥青的基本性能,采用1 h湿轮磨耗试验和车辙变形实验来评价水性环氧乳化沥青混合料的路用性能。结果表明:不同的添加顺序对水性环氧树脂的性能会有影响;适量的摻入水性环氧树脂,可以提高乳化沥青蒸发残留物的软化点及针入度,大量摻入水性环氧树脂会降低乳化沥青蒸发残留物的低温延度;摻入水性环氧树脂,提升了水性环氧乳化沥青的耐磨耗性能和抗车辙变形性能,水性环氧树脂乳化沥青混合料具有良好的路用性能,适用于微表处。     

添加废旧食用油预拌增强型乳化沥青冷再生混合料性能研究

基于室内试验研究了废旧食用油预拌增强型乳化沥青冷再生混合料的性能。结果表明,预拌增强型乳化沥青冷再生混合料的路用性能与疲劳性能均明显优于普通乳化沥青冷再生混合料;随着废旧食用油掺量增加,废旧食用油预拌增强型乳化沥青冷再生混合料的路用性能和抗永久变形性能呈先增大后减小,当废旧食用油掺量为1.5%时,路用性能达到最佳。废旧食用油通过溶解、软化老化沥青使乳化沥青砂浆与RAPM界面粘结更稳定,提高预拌增强型乳化沥青冷再生混合料的性能。     

高聚物改性乳化沥青制备及路用性能研究

为了制备高性能防水改性乳化沥青与探究复合改性乳化沥青对混合料路用性能的影响,选择水性聚氨酯及SH溶液两种改性材料与不同种类的乳化沥青进行复合改性,通过测试改性乳化沥青三大指标及进行黏附性试验,研究改性剂掺量变化对改性乳化沥青性能的影响,并通过湿轮磨耗试验和车辙变形试验探讨改性剂对MS-3型混合料路用性能的影响,结果表明:使用水性聚氨酯改性能提高了沥青的高温稳定性,但降低了沥青的低温抗裂性,使用SH溶液改性能提高了沥青的低温抗裂性,但降低了沥青的高温稳定性,两种改性微表处路用性均能满足要求且抗水损害性能得到改善。     

乳化沥青冷再生混合料的间接拉伸疲劳性能

采用Cooper试验机测试了乳化沥青冷再生混合料在不同温度和应力水平下的劲度模量及15℃下的间接拉伸疲劳性能.结果表明:乳化沥青冷再生混合料劲度模量随着温度的升高或应力水平的增加而逐步降低,劲度模量与温度、应力水平均具有很好的线性相关性;在低应力水平(100,200 kPa)下,掺水泥乳化沥青冷再生混合料疲劳性能优于无水泥乳化沥青冷再生混合料,而在高应力水平(300,400 kPa)下,掺水泥乳化沥青冷再生混合料疲劳性能劣于无水泥乳化沥青冷再生混合料.乳化沥青冷再生混合料竖向位移(变形)的发展主要经历了3个阶段,表现出一定的黏弹塑性,其疲劳破坏属于塑性破坏.     

基于结构性能的冷再生上基层材料组成研究

通过点对点测弯沉的方法,计算出了沥青路面各结构层的模量.以结构层模量为基础,对水泥-乳化沥青冷再生上基层路面结构进行了有限元分析,提出了冷再生混合料材料组成的设计要求,并进行了冷再生混合料材料组成设计和试验路验证.结果表明:用该方法设计的冷再生混合料对沥青路面进行维修,可以提高路面的使用寿命和性能.