OGFC瀝青混合料水穩(wěn)定性及高溫穩(wěn)定性能試驗(yàn)

為了降低能耗和減輕對(duì)環(huán)境的污染,溫拌技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。該文針對(duì)采用溫拌技術(shù)容易出現(xiàn)的瀝青混合料水損壞問(wèn)題,通過(guò)試驗(yàn)分析了不同溫度下,采用改性瀝青與普通瀝青的溫拌瀝青混合料的水損壞性能。試驗(yàn)結(jié)果表明,溫拌瀝青混合料可以在低溫條件下有效保證其抗水損壞的能力。

為深入研究高速公路瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性,減少路面病害的產(chǎn)生,延長(zhǎng)路面的使用壽命,通過(guò)ac-16瀝青混合料的車轍性能試驗(yàn),分析了車轍試驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度和變形量的變化規(guī)律。

本文采用evothem法,成型溫拌瀝青混合料試件ac-13c,同時(shí)進(jìn)行馬歇爾、車轍、凍融等室內(nèi)試驗(yàn),對(duì)其高溫穩(wěn)定性及抗水損害性能進(jìn)行全面評(píng)價(jià),結(jié)果表明溫拌瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性及水穩(wěn)定性等性能指標(biāo)均差于熱拌瀝青混合料,但仍符合規(guī)范要求,從經(jīng)濟(jì)效果看,施工溫度降低30℃,可以節(jié)省大量的能源及燃料。

為研究透水性瀝青混合料的水穩(wěn)定性能,采用短期老化試驗(yàn)及凍融劈裂試驗(yàn)對(duì)透水性瀝青混合料水穩(wěn)定性能進(jìn)行了研究。通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果分析得出tps改性劑對(duì)瀝青混合料水穩(wěn)定性能起到很好的改善作用。透水性瀝青混合料劈裂強(qiáng)度隨tps改性劑的摻量增加而增加,混合料的短期老化過(guò)程可以增強(qiáng)試件的抗變形能力。最后得出了透水性瀝青混合料中tps的合適摻量及凍融劈裂抗拉強(qiáng)度比。

在現(xiàn)有車轍試驗(yàn)的基礎(chǔ)上研究新的方法對(duì)瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià),對(duì)現(xiàn)行高溫穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法的缺陷進(jìn)行分析,確定采用動(dòng)穩(wěn)定度ds進(jìn)行判定的誤差來(lái)源。提出采用全程動(dòng)穩(wěn)定度dswp進(jìn)行瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的判定,對(duì)ac-13、ac-20、sma-13、sma-20、atb-25等5種級(jí)配在不同成型荷載(500,700,900n)及不同控溫條件下(1,3,5h)進(jìn)行車轍試驗(yàn)并計(jì)算現(xiàn)行動(dòng)穩(wěn)定度ds和全程動(dòng)穩(wěn)定度dswp,以此檢驗(yàn)2種方法的評(píng)價(jià)準(zhǔn)確性。結(jié)果表明:全程動(dòng)穩(wěn)定度dswp考慮了試件的總體變形,測(cè)試結(jié)果與混合料的實(shí)際抗車轍能力的一致性強(qiáng)于現(xiàn)行動(dòng)穩(wěn)定ds,采用全程動(dòng)穩(wěn)定度dswp可以更加有效的進(jìn)行瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的判定。

為了評(píng)價(jià)溫拌再生瀝青混凝土的水穩(wěn)定性,文章選取3種舊瀝青混合料摻量(15%,30%和45%)、3種溫拌劑用量(2%,3%和4%)和3種舊瀝青混合料粒徑組成(0~5mm,5~10mm和10~19mm),進(jìn)行正交設(shè)計(jì),通過(guò)凍融間接拉伸試驗(yàn),按照方差分析方法和f檢驗(yàn)法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。試驗(yàn)結(jié)果表明:3種因素對(duì)tsr影響的主次順序是溫拌劑用量>rap摻量>rap組成。隨著溫拌劑摻量增加,水穩(wěn)定性變差;同樣隨著rap摻量增加,水穩(wěn)定性越差;rap顆粒組成對(duì)水穩(wěn)定性無(wú)顯著性影響。

確定最佳瀝青用量之后,按已經(jīng)確定的配合比,制作試件進(jìn)行有關(guān)抗車轍高溫穩(wěn)定性、抗裂低溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性等各種檢測(cè)。

基于大量車轍試驗(yàn)結(jié)果,分析了瀝青用量、碾壓次數(shù)、抗車轍劑摻量及級(jí)配對(duì)ac-16瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的影響,并將ac-16抗車轍劑瀝青混合料與普通瀝青混合料(未摻抗車轍劑)的高溫穩(wěn)定性進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果表明:車轍試驗(yàn)最佳瀝青用量比馬歇爾試驗(yàn)少0.2%～0.3%;壓實(shí)功過(guò)大或過(guò)小均可使瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性降低,施工中應(yīng)嚴(yán)格控制碾壓遍數(shù);ac-16瀝青混合料的最佳抗車轍劑摻量為0.4%～0.5%;適當(dāng)增加ac-16瀝青混合料中粗集料含量,形成骨架密實(shí)型結(jié)構(gòu)能夠有效改善其高溫穩(wěn)定性;ac-16抗車轍劑瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度比普通瀝青混合料有很大提高,平均提高幅度為32.9%。

本文對(duì)不同級(jí)配類型的普通瀝青混合料和硫磺瀝青混合料進(jìn)行車轍試驗(yàn)研究,通過(guò)對(duì)普通瀝青混合料和硫磺瀝青混合料進(jìn)行相關(guān)對(duì)比試驗(yàn),擬通過(guò)車轍試驗(yàn)的變形率或動(dòng)穩(wěn)定度來(lái)建立預(yù)測(cè)模型,預(yù)測(cè)瀝青混合料在實(shí)際路面狀況下的車轍和抗車轍能力,掌握硫磺瀝青混合料高溫性能的變化規(guī)律。

前言大粒徑透水性瀝青混合料(largestoneporousasphaltmixes,以下簡(jiǎn)稱lspm)的設(shè)計(jì)采用了新的理念,從級(jí)配設(shè)計(jì)角度考慮,lspm應(yīng)當(dāng)是一種新型的瀝青混合料,通常由較大粒徑(25mm～62mm)的單粒徑集料形成

前言大粒徑透水性瀝青混合料（largestoneporousasphaltmixes，以下簡(jiǎn)稱lspm）的設(shè)計(jì)采用了新的理念，從級(jí)配設(shè)計(jì)角度考慮，lspm應(yīng)當(dāng)是一種新型的瀝青混合料．通常由較大粒徑（25mm～62mm）的單粒徑集料形成骨架由一定量的細(xì)集料形成填充而組成的骨架型瀝青混合料。

本文就成型后瀝青混合料的水穩(wěn)定性選擇了試驗(yàn)方法，提出試驗(yàn)方案并分析試驗(yàn)結(jié)果，提出了溫度與瀝青混合料吸水能力和飽和時(shí)間的關(guān)系，對(duì)一般的交通工程能提供有價(jià)值型的參考。

水損壞是瀝青路面的主要病害之一。為了改善瀝青混合料的水穩(wěn)定性,通過(guò)凍融劈裂試驗(yàn)測(cè)試了ac-13與ak-13兩種瀝青混合料摻入纖維前后的殘留劈裂強(qiáng)度。試驗(yàn)結(jié)果表明:ak-13a和ac-13i這兩種級(jí)配,加入德蘭尼特纖維都可以提高其水穩(wěn)性。在凍融劈裂強(qiáng)度比方面ak-13i瀝青混合料改善幅度更大,但ac-13i比ak-13i在凍融劈裂強(qiáng)度比要高。

影響瀝青混合料水穩(wěn)定性的因素有很多,包括瀝青粘度、集料性質(zhì)、級(jí)配種類、添加劑性質(zhì)等等,根據(jù)工程實(shí)際,采用合理的試驗(yàn)進(jìn)行論證分析是施工過(guò)程中的重要內(nèi)容之一。

為了分析陶瓷粗集料對(duì)ac-13瀝青混合料水穩(wěn)定性的影響,使用陶瓷粗集料替代不同比例的玄武巖粗集料,測(cè)試不同替代比例下ac-13瀝青混合料殘留穩(wěn)定度和殘留強(qiáng)度比,并分析了熟石灰和水泥對(duì)陶瓷瀝青混合料水穩(wěn)定性的改善效果。試驗(yàn)結(jié)果表明：在瀝青混合料中摻加陶瓷粗集料會(huì)對(duì)水穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響,陶瓷粗集料的替代比例不宜超過(guò)40%;使用水泥或熟石灰替代部分礦粉,可以有效改善陶瓷瀝青混合料的水穩(wěn)定性,但是當(dāng)水泥或熟石灰摻量達(dá)到3.0%時(shí),繼續(xù)增加其摻量對(duì)陶瓷瀝青混合料水穩(wěn)定性的改善效果已經(jīng)不太明顯。

為了分析陶瓷粗集料對(duì)ac-13瀝青混合料水穩(wěn)定性的影響,使用陶瓷粗集料替代不同比例的玄武巖粗集料,測(cè)試不同替代比例下ac-13瀝青混合料殘留穩(wěn)定度和殘留強(qiáng)度比,并分析了熟石灰和水泥對(duì)陶瓷瀝青混合料水穩(wěn)定性的改善效果。試驗(yàn)結(jié)果表明:在瀝青混合料中摻加陶瓷粗集料會(huì)對(duì)水穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響,陶瓷粗集料的替代比例不宜超過(guò)40%；使用水泥或熟石灰替代部分礦粉,可以有效改善陶瓷瀝青混合料的水穩(wěn)定性,但是當(dāng)水泥或熟石灰摻量達(dá)到3.0%時(shí),繼續(xù)增加其摻量對(duì)陶瓷瀝青混合料水穩(wěn)定性的改善效果已經(jīng)不太明顯。

在現(xiàn)代道路修建中瀝青路面經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題就是水損害,針對(duì)這個(gè)問(wèn)題我國(guó)采取了很多檢測(cè)方法,比如說(shuō)浸水馬歇爾試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)以及真空飽水馬歇爾試驗(yàn)等等。通過(guò)這些試驗(yàn)可以檢測(cè)出瀝青混凝土的穩(wěn)定性,在檢驗(yàn)瀝青混合料的水穩(wěn)定性時(shí)發(fā)現(xiàn),結(jié)果通常都大于100%。在本文中,我們將浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,提出采用殘留馬歇爾模數(shù)對(duì)瀝青混合料水穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià),并推薦殘留馬歇爾模數(shù)閥值為0.85。

在比較浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,深入分析了高溫潮濕地區(qū)瀝青路面水損害的產(chǎn)生機(jī)理,優(yōu)化設(shè)計(jì)了浸水劈裂試驗(yàn),較好地模擬了實(shí)際路面的水損害,比較適宜作為高溫潮濕地區(qū)瀝青混合料水穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法。

花崗巖是一種酸性石料,它具有強(qiáng)度高,耐磨性等優(yōu)點(diǎn)。但是由于花崗巖和瀝青的粘附性不好,往往因?yàn)檫_(dá)不到相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求而影響到花崗巖瀝青混合料的運(yùn)用。本文通過(guò)對(duì)摻加消石灰、水泥、改性劑、消石灰水代替礦粉等處理方法進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)研究,探索改進(jìn)花崗巖瀝青混合水穩(wěn)定性的最優(yōu)方法,以期為工程實(shí)踐提供借鑒。

首先采用馬歇爾設(shè)計(jì)法對(duì)溫拌sbs瀝青混合料進(jìn)行配合比設(shè)計(jì),然后利用旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀(sgc)成型溫拌混合料試件,根據(jù)體積參數(shù)變化規(guī)律確定合理的成型溫度,最后采用凍融劈裂試驗(yàn)與漢堡輪轍試驗(yàn)對(duì)溫拌混合料與熱拌混合料的水穩(wěn)定性能進(jìn)行了對(duì)比評(píng)價(jià)。研究結(jié)果顯示,溫拌混合料可以采用與熱拌混合料相同的配合比,利用旋轉(zhuǎn)壓實(shí)法確定的溫拌sbs瀝青混合料降溫幅度可達(dá)35℃,并且其水穩(wěn)定性能與熱拌混合料相當(dāng)。

結(jié)合昆明新機(jī)場(chǎng)高速公路瀝青路面面層的鋪筑,根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范,對(duì)比分析了普通瀝青混合料、sbs改性瀝青混合料、摻加德蘭尼特纖維瀝青混合料和摻加纖維的sbs改性瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性。試驗(yàn)證明,對(duì)瀝青混合料綜合改性可有效提高瀝青混合料的水穩(wěn)定性和高溫穩(wěn)定性。

隨著渠化交通的發(fā)展,高溫穩(wěn)定性受到越來(lái)越多的關(guān)注,而抵抗失穩(wěn)性車轍更是首要任務(wù).動(dòng)穩(wěn)定度檢驗(yàn)已成為混合料設(shè)計(jì)的必須檢驗(yàn)指標(biāo),本文將瀝青結(jié)合料的技術(shù)指標(biāo)與動(dòng)穩(wěn)定度聯(lián)系,運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)理論,分析各影響因素對(duì)動(dòng)穩(wěn)定度的關(guān)聯(lián)性,從而解決瀝青路面早期出現(xiàn)的車轍問(wèn)題.