乳化沥青厂拌冷再生在高速公路下面层的应用

为研究乳化沥青厂拌冷再生在高速公路路面下面层中的应用,通过对旧路面回收材料的性能评价和再生混合料矿料组成设计,研究再生混合料中用水量、乳化沥青含量和水泥掺量对乳化沥青厂拌冷再生的混合料性能影响。结果表明,乳化沥青冷再生混合料配合比中随着用水量的增加最大干密度先增大后减小;随着乳化沥青含量的增加,乳化沥青再生混合料的干、湿劈裂强度先增大后减小;当水泥掺量控制在1.5%时,乳化沥青厂拌冷再生混合料具有最佳的抗裂性能。     

微波加热-振动搅拌再生沥青混合料性能研究

为提高沥青混合料回收料（reclaimed asphalt pavement,RAP）在沥青厂拌热再生技术中的应用比例和再生沥青混合料耐久性,采用不同加热方式（电热鼓风加热、微波加热）和不同搅拌方式（振动搅拌、传统搅拌）制备再生沥青混合料,并与普通热拌沥青混合料进行对比,通过浸水汉堡车辙试验、半圆弯曲（semi-circular bending,SCB）试验、overlay test (OT)试验、动态模量试验、四点弯曲疲劳试验和CT扫描对RAP掺量为50%的再生沥青混合料进行宏微观性能测试。结果表明：微波加热和振动搅拌能够提高再生沥青混合料的低温、抗反射开裂和抗疲劳性能,但混合料的高温性能和动态模量有所降低;再生沥青混合料的性能与普通热拌沥青混合料的性能仍有一定的差距,通过改变加热方式和搅拌方式能够提高再生沥青混合料的性能,搅拌方式相较于加热方式对再生沥青混合料性能的影响更为显著;微波加热和振动搅拌均能改善再生沥青混合料内部孔隙分布状况,降低混合料内部的孔径;为提高再生沥青混合料的服役性能,可采用微波加热和振动搅拌生产再生沥青混合料。     

岩沥青-胶粉复合改性沥青混合料黏弹特性研究

为研究岩沥青-胶粉复合改性沥青混合料的黏弹特性,采用沥青混合料性能试验机（asphalt mixture performance testing,AMPT）对不同岩沥青用量的复合改性沥青混合料在不同试验条件下的单轴动态压缩模量和相位角进行了测试,构建了动态模量主曲线,建立了动态模量预测模型。结果表明：当试验温度增大或加载频率降低时,岩沥青-胶粉复合改性沥青混合料的动态模量逐渐降低;随着岩沥青掺量的增加,AC-20复合改性沥青混合料抗车辙性能提高,疲劳性能降低;测定的复合改性沥青混合料20℃动态模量接近于14 000 MPa,符合高模量沥青混合料的技术要求;经测试,所构建动态模量预测模型的预测精度可达83%。     

Superflex改性沥青抗裂层混合料路用性能试验研究

利用旋转压实仪成型试件,采用改进的Superpave设计方法进行Superflex改性沥青抗裂层混合料设计,通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、低温弯曲小梁试验、车辙试验及疲劳试验研究分析了掺加纤维前后Superflex改性沥青抗裂层混合料路用性能.试验结果表明：改进的superpave设计方法适合抗裂层沥青混合料设计;Superflex改性沥青抗裂层混合料具有良好的低温抗裂性能、水稳定性能及疲劳性能;掺加纤维可改善混合料高温性能、疲劳寿命和常温弯曲性能,疲劳寿命与应力呈指数关系,相关性较好,掺加纤维的Superflex改性沥青抗裂层适用南方湿热地区.     

大掺量温拌再生沥青混合料路用性能研究

为了提高沥青路面回收料（reclaimed asphalt pavement,RAP）掺量,解决热再生混合料拌和温度过高的问题,针对大掺量温拌再生技术开发专用温拌再生剂,对温拌再生沥青性能进行分析;基于和易性一致原则提出大比例温拌再生温度控制工艺设计,完成大比例温拌再生混合料配合比设计,并开展温拌再生混合料综合路用性能分析。结果表明,开发的大比例温拌再生剂具备良好的再生效果,可以实现在降低20℃条件下完成拌和及压实,路用性能检验高低温性能变化、水稳定性变化及动态模量变化,均能达到普通热拌沥青混合料路用性能效果。提出的温拌再生剂及大比例温拌再生混合料设计方法为道路固废资源化利用提供了有效的工程应用参考。     

TPS改性沥青及沥青混合料路用性能研究

分析新型添加剂TPS的特性及改性沥青评价方法,采用常规性能试验及SHRP试验测试分析了不同TPS掺量对基质沥青的感温性能、高温性能、低温性能的影响,对TPS添加剂的改性作用进行综合评价。同时对TPS改性沥青混合料的路用性能进行了综合评价,并与基质沥青及SBS改性沥青混合料作对比分析。试验结果证明,TPS添加剂能明显改善沥青及沥青混合料的各项性能,随着掺量的增加,沥青性能得到逐步改善,同时也存在最佳掺量,超过该掺量后,性能改善不明显,甚至会起到相反的作用。     

钢桥面硬沥青浇注式沥青混合料低温性能研究

通过汉堡轮辙试验 ,考察了浇注式沥青混合料的抗车辙能力 ,硬沥青浇注式沥青混合料具有良好的抗车辙能力 .通过低温弯曲试验和逐步降温的钢桥面铺装复合结构疲劳试验 ,测试与比较了使用硬沥青的浇注式混合料低温抗裂性能 .高性能聚合物改性沥青浇注式混合料具有较长的疲劳寿命和较低的断裂温度 ,可用于钢桥面浇注式沥青铺装 .     

玄武岩纤维改性沥青混合料路用性能试验研究

为研究玄武岩纤维在增强沥青混合料路用性能方面的作用,首先通过马歇尔试验与车辙试验确定最佳沥青用量与纤维掺量.研究表明,玄武岩纤维的最佳掺量为0.3%,最佳沥青用量为4.63%.然后通过高温稳定性试验、水稳性试验及低温抗裂性试验对不添加纤维、添加玄武岩纤维、添加聚酯纤维以及添加木质纤维情况下的沥青混合料的路用性能进行了对比分析.试验结果表明,相对无纤维增强沥青混合料,纤维沥青混合料提高了最佳沥青用量,其车辙动稳定度、冻融劈裂强度、低温抗裂强度等均得到了一定提高与优化;在保持最佳纤维掺量的情况下,玄武岩纤维改性沥青混合料的路用性能得到明显的提高,且其增强作用优于聚酯纤维和木质纤维.     

基于现场芯样的沥青面层疲劳开裂分析（英文）

为了评估不同类型沥青路面的抗疲劳性能,采用半圆弯曲试验和数字图像相关法对典型裂缝处钻取的现场芯样进行测试.分别采用不同类型疲劳模型对试验结果进行分析,并结合芯样抽提和筛分结果确定不同路段的疲劳开裂成因.结果表明:现场芯样的抗疲劳性能从高到低依次为改性橡胶沥青混合料、密级配改性沥青混合料、连续级配沥青稳定碎石、间断级配多碎石沥青混凝土、半开级配沥青稳定碎石;与半开级配沥青稳定碎石相比,改性橡胶沥青混合料的疲劳寿命提高了2.0~3.8倍;采用耗散能密度比指标可以准确地预估不同类型混合料的疲劳寿命和实际路面破损率;不同类型沥青混合料的疲劳开裂成因并不一致.     

基于数字图像相关方法的沥青混合料疲劳性能研究（英文）

为研究间接拉伸疲劳试验过程中试件中部拉应变的发展规律,选择3种不同最大公称粒径的热拌沥青混合料在4种不同应力比下进行间接拉伸疲劳试验,并采用数字图像相关方法,通过工业相机记录散斑位置随时间的变化,分析疲劳试验过程中试件表面的应变/位移场.试验结果表明,由于压头位置局部应变较大,竖向位移曲线不能准确评价混合料的疲劳性能;基于竖向及横向应变场的分析,定义间接拉伸疲劳试验的最佳疲劳开裂区域为试件中部40 mm×40 mm的方形区域;基于DIC方法可获取试件底部中间的拉应变曲线并建立疲劳方程,从而可以进行沥青混合料疲劳寿命预估.     

乳化沥青-水泥冷再生沥青混合料性能试验研究

乳化沥青冷再生技术对于废旧沥青混合料的循环利用具有重要意义。为了研究乳化沥青的工程性质,进行了乳化沥青-水泥冷再生沥青混合料的配合比设计,并通过击实试验、马歇尔稳定度试验、密度试验、劈裂试验、无侧限抗压强度试验,对其路用性能进行了评价,确定了其最佳含水量和最大干密度。结果表明:各项路用性能技术指标均满足规范要求;手工拌合方式的干密度要小于通过机械拌和方式合料的干密度。因此建议室内拌和混合料时,宜采用机械拌和方式。     

玄武岩纤维直径对其沥青混合料性能的影响

为研究玄武岩纤维直径对其沥青混合料性能的影响,设计制备掺有7、16、25μm这3种直径玄武岩纤维的AC-13沥青混合料,采用车辙试验、单轴贯入试验、低温小梁试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验测试其路用性能,通过理想开裂试验、动态模量试验测试其力学性能。结果表明：玄武岩纤维直径对沥青混合料各项性能指标的改善效果影响较大,沥青混合料的最佳油石比随着玄武岩纤维直径的减小而略有升高;由于相同纤维掺量和纤维长度条件下,纤维直径越小,其根数越多,在沥青混合料中形成的筋体网络越丰富,故7μm直径玄武岩纤维对沥青混合料的高低频动态模量、中低温抗裂性能以及高温抗变形能力改善效果最为显著。研究结论可为沥青混合料用玄武岩纤维的精细化设计提供参考。     

胶浆组成对沥青混合料粘弹性响应的影响

为了研究胶浆对沥青混合料粘弹性力学响应的影响,采用沥青混合料性能试验（AMPT）对不同粉胶比、纤维掺量、水泥替代矿粉量的沥青混合料进行力学性能试验研究,分析了粉胶比、纤维、水泥替换量对沥青混合料动态模量和相位角等粘弹性力学参数的影响。结果表明,随着粉胶比和纤维掺量的增加,动态模量均先增大后减小,而且加载频率越高,动态模量差异越显著;低粉胶比的混合料相位角最大,较高粉胶比的沥青混合料的相位角差异较小;掺加纤维沥青混合料相位角的变化与加载频率密切相关,掺加纤维可以显著增强沥青混合料的抗永久变形能力;水泥替代矿粉对沥青混合料的粘弹性影响相对较小,可在一定程度上改善沥青混合料的高温抗变形性能。     

玄武岩纤维再生骨料混凝土疲劳试验研究

为提高混凝土抵抗疲劳荷载的能力,试验在混凝土中添加6 mm、9 mm、12 mm三种长度玄武岩纤维,设置0.1％、0.2％、0.3％三种体积掺量,研究改性后的玄武岩纤维混凝土在不同应力水平下疲劳寿命变化情况.结果表明,随应力水平提高,玄武岩纤维混凝土疲劳寿命次数明显降低.除两组外,掺0.2％的玄武岩纤维后,疲劳寿命次数...     

Duroflex添加剂在沥青混凝土的研究应用

为全面提高沥青混凝土路面的使用性能,采用SBS改性沥青、对四种不同掺量添加剂的沥青混合料进行高温抗车辙能力、低温开裂能力及水稳定性的性能对比试验,结果表明,Duroflex改性的沥青混合料,具有较好的高温抗车辙能力和低温抗裂能力,水稳定性也有很大改善.使用该添加剂增强沥青与集料之间的黏结力,解决路面早期损坏问题,改善公路路面技术质量,提高经济效益和社会效益.     

基于DEM的沥青混凝土两点弯曲疲劳试验模拟分析（英文）

为了研究法国高模量沥青混凝土疲劳性能及Burger's模型参数与疲劳寿命之间的关系,在离散元软件PFC3D中建立了沥青混凝土锥棱柱两点疲劳弯曲试验的虚拟模型.计算了虚拟试件的初始刚度及达到疲劳时的最大接触应力,并与实测单次疲劳试验曲线对比,验证了用DEM模拟疲劳试验的可行性.然后研究端部位移及Burger's模型中各项参数(E_1,E_2,η_1,η_2)对疲劳寿命的影响.数值模拟结果表明,随着端部控制位移增大,到达疲劳时最大应力增大.研究证实:随着沥青砂浆Burger's模型参数中E_1增大,E_2减小,沥青模量增大,沥青混合料的疲劳寿命得到有效提升;η_1和η_2对疲劳寿命的影响较小.     

沥青混合料疲劳性能环境影响因素评价

通过4点弯曲小梁疲劳试验,研究了不同的外界环境因素(包括轴载大小、环境温度、车流速度以及沥青老化程度等)对沥青混合料疲劳性能的影响作用.应用均匀试验设计理论设计了具体的试验方案,并采用广义多元线性回归方法建立了各环境因素与沥青混合料初始劲度模量、疲劳寿命、滞后角和累积耗散能指标之间的关系.发现沥青混合料的各疲劳特性指标与环境影响因素之间存在很好的相关性,全相关系数基本在0.95以上.结果表明在实际沥青路面疲劳性能评价中考虑外界环境因素的影响作用是必要的.     

基于沥青混合料性能的环氧树脂改性效果评价

在分析钢桥面铺装层主要病害和特殊工作环境的前提下,分别采用高温车辙试验、低温小梁弯曲试验和控制应力小梁弯拉疲劳试验,研究了不同环氧树脂掺量下的环氧树脂改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性能.试验结果表明:环氧树脂对这3个方面都有很大的改进效果,但改性效果和树脂的添加量并不是一个无限递增的关系,当添加量超过一定数值以后,改性的效果将趋于平稳.最后就高温、低温、疲劳3个方面分别提出环氧树脂添加量为20%,30%,30%的建议值.     

冷再生技术施工中水泥最佳剂量分析

研究水泥为再生剂冷再生材料在施工中最佳剂量.通过室内试验,对旧路面层与基层沥青混合料（Ⅰ型混合料）和旧路面层材料（Ⅱ型混合料）的物理力学性质进行了分析与评定,进行了路用性能试验研究。确定了水泥为再生剂的Ⅰ型、Ⅱ型冷再生材料施工中的最佳剂量.     

复掺纤维对冷拌环氧沥青混合料性能的影响

为了研究复掺纤维对冷拌环氧SMA-10沥青混合料性能的影响,采用玄武岩纤维(basalt fiber,BF)和聚酯纤维(polyester fiber,PF)复掺,分析多种复掺纤维比例对冷拌环氧SMA-10沥青混合料高温性能、低温抗裂性、水稳定性、抗疲劳性能及抗老化性能的影响。通过数字图像处理和离散元仿真技术构建沥青混合料二维数值模型,提取离散元模型的骨架特征参数以确定纤维最佳掺配长度。复掺纤维掺量变化分别为0.3%PF、0.2%PF+0.1%BF、0.2%BF+0.1%PF、0.3%BF。结果表明：单掺0.3%玄武岩纤维的路用性能、抗疲劳性能、抗老化性能提升效果均优于单掺0.3%聚酯纤维。其中0.2%BF+0.1%PF的性能提升最佳,相较于单掺聚酯纤维和单掺玄武岩纤维,动稳定度分别由37 058次·mm^-1和42 000次·mm^-1增到45 000次·mm^-1,增长了21.4%和7.1%,抗弯拉强度由29.01 MPa和30.53 MPa上升为32.08 MPa,提高了10.6%和5.1%,650με应变条件疲劳寿命由...