排水式沥青磨耗层水稳定性研究

排水式沥青磨耗层路面因其具有良好的排水效果和降噪功能,被世界各国广泛应用。本文以OGFC-13型排水式沥青磨耗层为例,进行了配合比设计,在此基础上对不同空隙率条件下的混合料进行了水稳定性试验,并系统分析了试验条件、矿料级配比例、抗剥落剂等因素对水稳定性的影响。     

陶粒沥青混合料中页岩陶粒与沥青最优匹配方式的研究

针对页岩陶粒生产工艺与等级不同,分别与普通沥青、改性沥青进行粘附性试验,通过连续级配陶粒沥青混合料的马歇尔试验、水稳性试验优选出陶粒与沥青的最优匹配方式,即900级破碎型页岩陶粒和SBS I-D改性沥青。同时验证了体积质量转化法在陶粒沥青混合料矿料配合比设计上的可行性。     

不同温拌剂对橡胶沥青混合料性能的影响

温拌技术可有效降低橡胶沥青混合料的施工温度，但不同类型的温拌技术对橡胶沥青混合料性能的影响存在明显差异。采用不同类型的温拌剂材料制备温拌橡胶沥青混合料，开展混合料的密实度试验、水稳定性试验、动稳定度试验与动态模量试验。研究表明，各类温拌剂均可有效降低橡胶沥青施工温度，然而Evotherm-DAT温拌剂将导致橡胶沥青混合料的抗水损性能与抗车辙性能降低，石蜡与Asphalt-min温拌剂对橡胶沥青混合料的影响相对较小。     

南方湿热地区的水反应型沥青常温修补材料应用关键技术研究

针对传统冷补料早期强度低、强度增长慢、耐久性不足和抗水损害能力差的问题,以反应型溶剂为稀释剂,以水泥作为固化剂,研制出一种水反应型沥青常温修补料。通过马歇尔试验以及肯塔堡飞散试验,研究水反应型沥青常温修补料的级配类型以及强度增长速度,同时参考传统冷补料的生产工艺,研究水反应型沥青常温修补料的生产工艺、包装工艺、现场坑槽修补施工工艺等环节关键技术控制。参考传统热拌沥青混合料的评价方式,评价水反应型沥青常温修补料的路用性能。结果表明：水反应型沥青常温修补料适合悬浮密实性级配;水反应型沥青常温修补料强度增长快,3 h龄期25 ℃马歇尔稳定度为12.4 kN;在保证专有的生产和包装工艺下,水反应型沥青常温修补料能长期储存;水反应型沥青常温修补料各项指标接近传统热拌沥青混合料,尤其是高温性能明显优于传统热拌沥青混合料。     

基于DEM的沥青混合料劈裂强度尺寸效应

为了探究沥青混合料劈裂抗拉强度的尺寸效应,应用颗粒离散元数值模拟技术,对4种级配（AC-13、AC-16、AC-20、AC-25）不同尺寸的沥青混合料进行巴西劈裂数值试验,每组级配模型尺寸缩放系数分别为0.6、0.8、1.0、1.2、1.4,并建立尺寸缩放系数与沥青混合料抗拉强度尺寸效应的关系,得到4种级配下的沥青混合料抗拉强度的临界尺寸和临界强度。试验结果表明,4种级配的沥青混合料抗拉强度均具有明显的尺寸效应,级配越大,尺寸效应越不明显,级配AC-25的试样抗拉强度尺寸相关系数约为级配AC-13试样的94.37%。     

高温多雨气候条件耐久性沥青混合料设计及性能研究

为了提升高温多雨气候条件下沥青混合料的耐久性,通过掺入0%、1%、2%、3%、4% 复合高模量剂改性基质沥青以及对级配曲线进行优化,设计了改进型GAC-20混合料,并对改进型GAC-20混合料的路用性能进行验证。此外,通过复合车辙试验和CT扫描试验对改进型GAC-20混合料的铺装结构性能进行评价。结果表明,复合高模量剂的掺入很好地提高了沥青的软化点、60 ℃黏度,降低了其针入度、135 ℃黏度以及延度,综合考虑沥青基本性能以及成本控制,确定复合高模量剂的掺量为1%。改进型GAC-20混合料路用性能能够很好满足规范要求,且与GAC-20混合料相比,高温稳定性、水稳定性提升了4.96倍、1.06倍。采用4 cm SMA-13+6 cm改进型GAC-20+8 cm GAC-25的铺装结构表现出很好的抗车辙性,且界面处空隙率降低0.8%、内部空隙率降低0.7%,有效提升了沥青混合料的压实效果。因此,采用改进型GAC-20混合料能够提升沥青路面的抗车辙性能和抗水损害性能,为高温多雨条件下耐久性沥青混合料的研究提供了理论依据。     

中性岩质机制砂对沥青砂浆力学性能的影响研究

为指导不同岩性机制砂在沥青路面的工程应用，选择3种岩质机制砂制备沥青砂浆试件，采用单轴压缩试验、冻融劈裂试验及浸水马歇尔试验检验其结构强度和水稳定性。结果表明：通过X射线衍射仪的矿物成分测试，所选的花岗岩、辉绿岩、石灰岩为典型的酸性岩、中性岩及碱性岩；相比石灰岩沥青砂浆抗压强度，花岗岩砂浆强度低2.5%，辉绿岩砂浆强度高约12%；从残留强度指标看，石灰岩砂浆冻融强度比最高，但从冻融前后的劈裂强度来看，辉绿岩砂浆的抗拉强度水平更高，3种机制砂的浸水马歇尔试验结果也呈现出一致的规律。与常规石灰岩机制砂相比，中性岩质辉绿岩机制砂兼具较好的材料强度与沥青黏附性，所制备的沥青砂浆抗压强度、水稳定性更好，具有良好的沥青路面工程应用价值。     

纤维沥青混合料高温性能与最佳掺量试验研究

在原材料物理力学性能试验的基础上,利用图解法并经过配合比调整和优化,得出AC-13Ⅰ矿料的配合比。在此基础上,通过不同纤维种类、不同纤维掺量下沥青混合料的马歇尔试验,得出纤维沥青混合料的最佳沥青用量OAC,然后通过高温车辙试验,研究不同纤维种类和掺量对沥青混合料动稳定度的影响．分析纤维增强机理,从纤维对沥青混合料高温性能的影响特征出发,得出不同种类纤维的最佳掺量。结果表明：纤维能显著改善沥青混合料的高温性能;不同种类的纤维在沥青混合料中对应着不同的最佳掺量。     

防滑降噪沥青面层材料抗滑性与关键筛孔通过率的关系研究

文章研究关键筛孔通过率对开级配排水式磨耗层沥青混合料(OGFC)的抗滑性能的影响,通过沥青混合料表面构造深度试验和摆式仪测定路面摩擦系数试验来确定OGFC的抗滑性能,研究大空隙沥青混合料抗滑性与关键筛孔通过率的关系。     

骨架密实型水泥稳定碎石基层施工关键技术研究

半刚性水稳基层是高等级路面结构的主要形式,具有优良承载力与工程经济效益.针对骨架密实型水泥稳定碎石结构施工过程的离析、难以碾压密实、钻芯完整性差的问题,以紫惠高速路面工程为依托,通过跟踪基层试验路段铺筑各个环节,开展骨架密实型水稳碎石的设计与施工关键技术研究.使用分级掺配法设计具有优良骨架与密实性的目标矿料级配,并基于振动成型法确认最佳水泥剂量下的混合料最大干密度与最佳含水率指标,最终通过不同时间下的抗压强度试验确定合理的施工窗口期.施工过程中,针对骨架型水稳混合料特性,对混合料搅拌、运输、摊铺、碾压、养生等环节的关键技术要点进行总结归纳.最后,重点研究不同碾压工艺对混合料压实度、芯样质量的影响.试验结果显示,提前使用胶轮进行搓揉碾压,有助于提高路面压实度与结构层的完整性,减少后期开放交通后产生的表层碎石过度跑散问题,同时增强水稳结构的抗冲刷性能.     

降雨作用下土石混合体边坡力学参数弱化规律与稳定性分析

土石混合体边坡地质灾害是中国最为常见的地质灾害之一,而降雨是其主要诱发因素,降雨条件下边坡劣化机理研究是防灾减灾领域的重要研究方向.通过分析不同含水率条件下土石混合体力学性质试验数据,建立抗剪强度参数随含水率的演化方程;以此为基础,针对西南地区典型土石混合体边坡,考虑降雨条件下力学参数弱化的影响,采用Geostudio软件开展边坡稳定性分析.结果表明:演化方程能有效反映含水率增大对土石混合体抗剪强度具有显著的弱化效应;降雨强度的增大会显著降低边坡稳定性,降雨持时只是降雨过程中某一时刻值的体现,对边坡稳定性影响不大;降雨量与边坡安全系数呈明显线性负相关.研究成果可为土石混合体边坡地质灾害预测与防治提供技术支撑.     

碳素尾渣配入混凝土后的强度变化研究

研究了碳素尾渣的粒度分布、可磨性和掺入量对混凝土强度的影响.试验表明:随着粉磨时间的延长,粒度逐渐变细,粒度≤150目的比例逐渐升高,粉磨时间由60 s升到100多s过程粒度变化比较明显,由100 s升到140 s粒度变化不明显.与其它原料(如高炉水渣)相比,碳钢渣较难磨细.将水渣超细粉、钢渣粉配入混凝土后进行强度测试,结果表明:钢渣粉可替代部分水泥,随着钢渣粉含量的增加,混凝土的强度逐渐降低.     

旋液分离器对泥浆的颗粒分离效率和脱水能力

旋液分离器在泥浆处理领域应用广泛,具有颗粒分级和脱水浓缩的功能,底流颗粒粒径大、浓度高,溢流反之,两者粒径的理论界限称为分离粒径(d_C),实际运转时溢流和底流的颗粒分流会非线性地偏离分离粒径,因此实际粒级效率和脱水率的测试和控制对泥浆处理至关重要。依托泥水盾构工程的泥浆处理系统,使用激光粒度分布测试旋流进浆、底流和溢流粒度组成,结合筛析推演计算全段及各粒级效率,并对比宏观测试计算分离效率,分析旋流正常运转时的泥、水和泥浆的分流关系并提出判别方法。结果表明,该测试计算和判定方法在量程范围内快速有效,颗粒分离偏离分离粒径明显;设备参数不变时,平均效率与脱水率间负相关,且不受颗粒性质和测试方法影响,底部扩口等设备调整可实现两者同时增大。     

沥青玛蹄脂碎石路面初期抗滑性能影响因素

SMA混合料具备优良的高温稳定性与耐久性能被广泛应用于重载交通道路,但是由于其沥青用量大、填料多的材料特征,导致施工难度高、早期抗滑水平偏低.为改善SMA路面早期抗滑性能,基于广东省高速公路SMA路面,开展施工环节的关键工艺研究,并系统分析主要因素对路面抗滑性能的影响.结果表明,对SMA沥青混合料的拌制、摊铺、碾压环节的施工温度和关键技术进行控制,可以保证混合料的施工质量,减少施工离析与温度离析.油石比、纤维用量对构造深度的影响最大,随着沥青油石比增加、纤维用量增大,构造深度明显变小;增加胶轮碾压会出现构造深度小幅下降,改变沥青种类对初期构造深度影响不大.使用颗粒状纤维、增加纤维用量、降低油石比有助于提高横向力系数,使用胶轮碾压工艺反而降低路面横向力系数,而沥青种类对初期横向力系数影响不大.     

考虑应力作用影响的黄泛区粉土土水特征曲线分析与预测

为了研究应力作用对土水特征曲线的影响，采用应力关联土水特征仪测定不同应力下粉土的脱湿-吸湿曲线，讨论应力变化对粉土土水特征的影响规律，并利用应力与孔隙比的关系提出考虑应力作用的粉土土水特征曲线预测方法。研究发现：试样在应力逐渐增加时不易脱水，但更易吸水，非饱和粉土的持水能力随着正应力的增大而增强；脱湿曲线与吸湿曲线并不重合，有明显的回滞现象，并且吸湿曲线饱和度的变化比脱湿曲线更加剧烈；随着正应力的增大，滞回圈面积减小，滞回特性减弱。此外，将预测曲线与测得的试验曲线对比, 可知提出的考虑应力的土水特征曲线预测方法具有较好的预测精度。     

温拌再生沥青的性能研究与试验

沥青混合料再生技术对于中国实现构建节约资源、生态环保的和谐交通具有重大意义.通过对温拌再生沥青混合料中的温拌剂、再生剂进行选型和不同掺量试验,设计RA P含量60％ 的温拌再生沥青混合料进行耐久性、耐高温、抗水稳定性等性能研究试验.试验结果表明,采用分散性再生剂结合3种温拌剂的温拌再生技术再生混合料,RA P掺量可提高到60％ 以上,混合料性能稳定,能够满足现行规范要求.压实条件好的工况,首选各项性能指标较均衡的Evotherm作为温拌添加剂;而在压实条件比较恶劣条件下,推荐选用击实效果最好的DT作为温拌添加剂.