乳化瀝青水泥混凝土材料組成對其性能影響試驗分析

為了解乳化瀝青水泥混凝土的力學性能,通過室內試驗,探究乳化瀝青摻量對水泥混凝土抗壓、彎拉強度的影響,在此基礎上研究乳化瀝青水泥混凝土的剛度和疲勞特性。試驗結果表明,在不改變彎拉強度的情況下,乳化瀝青的加入能夠降低水泥混凝土的剛度,增加其疲勞壽命次數(shù),改善水泥混凝土的性能。

瀝青混凝土和水泥混凝土是我國目前主要的道路面層材料,這兩種面層材料各有其優(yōu)勢和不足,在力學性能和工作特性上有一定的互補性。將水泥和瀝青兩種材料結合起來,形成水泥乳化瀝青混凝土路面,對其施工技術、路面應用進行探討,具有一定的實際意義。

基于crts(chinarailwaytracksystem)ⅰ型板式無砟軌道水泥乳化瀝青砂漿的施工特性和使用條件,砂漿需具有優(yōu)良的施工性能、力學性能和耐久性能。通過分析砂漿5部分組成(水泥和細骨料、乳化瀝青、聚合物乳液、鋁粉和膨脹劑、消泡劑和引氣劑)對其性能的影響。研究結果表明:乳化瀝青和水灰比是主要影響因素。

對不同乳化瀝青摻量下水泥乳化瀝青混凝土的耐久性能進行對比試驗,其中包括抗酸、堿、鹽和機油侵蝕性能以及抗凍性能。試驗結果表明,水泥乳化瀝青混凝土的耐化學介質侵蝕性能良好;隨著乳化瀝青用量的增加,其抗酸、堿、鹽侵蝕能力增強,抗油性能逐漸降低,抗凍性能亦逐漸下降;當乳化瀝青與水泥質量比為0.4時,水泥乳化瀝青混凝土的耐久性能最佳。

實驗室內通過添加不能摻量的sbs膠乳和sbr膠乳分別制成改性乳化瀝青,分別考察了篩上剩余量、恩格拉粘度、儲存穩(wěn)定性以及殘留物的軟化點、延度等幾項主要指標隨膠乳摻量變化的情況。sbs膠乳和sbr膠乳在對乳化瀝青高低溫性能的改善上各有側重,建議在對高溫性能要求較為嚴苛的地區(qū)使用sbs膠乳改性乳化瀝青,而在對低溫性能要求較為嚴苛的地區(qū)使用sbr膠乳改性乳化瀝青。

為擴大水泥乳化瀝青的使用,結合馬歇爾擊實試驗,考慮混合料拌料順序和擊實次數(shù)2個工藝參數(shù),對乳化瀝青的成型工藝進行研究。最終確定水泥乳化瀝青合理制備工藝為:將乳化瀝青與粗、細集料先拌和均勻,再與水泥和礦粉進行拌和,采用雙面擊實50次,待延遲到水泥初凝時再雙面擊實25次,最后成型混合料試件。試驗路段性能結果表明,按照該成型工藝施作路段的高溫性能和抗水損害性能表現(xiàn)良好,路面壓實度也滿足規(guī)范要求。

通過試驗研究了橡膠顆粒取代粗骨料制備橡膠混凝土。試驗過程中,橡膠顆粒取代粗骨料體積分別為25%、50%、75%、100%,同時引入乳化瀝青對橡膠混凝土進行改性。分別測試了橡膠混凝土的新拌性能,包括坍落度和含氣量,同時測試了硬化后橡膠混凝土的力學特性,包括抗壓強度,抗彎強度和靜彈性模量。試驗結果表明:隨著橡膠顆粒體積摻量增大,其坍落度降低,含氣量增大,力學性能降低。在相同橡膠體積摻量條件下,乳化瀝青摻入提高了橡膠混凝土坍落度。但對于含氣量和抗壓強度的影響則依賴于乳化瀝青摻入量的大小。在一定摻量條件下,乳化瀝青改善了橡膠混凝土的抗壓強度和抗彎強度,但降低了橡膠混凝土的靜彈性模量。試驗結果表明:引入適當摻量的乳化瀝青有效改善了橡膠顆粒與水泥基體界面黏結力,提高了橡膠混凝土力學性能。

公司 乳化瀝青與水泥拌合試驗記錄表 編號：第頁共頁 任務單號樣品編號樣品描述 試驗標準jtge20-2011檢測方法 收樣日期 試驗日期 試驗儀器 數(shù)顯鼓風干燥箱（） 電子天平（） 檢測環(huán)境 試驗編號 濾篩質量m1(g) 金屬盤質量m2(g) 水泥質量m3(g) 50g乳化瀝青試樣中的瀝青蒸發(fā)殘留物質量m4(g) 濾篩、金屬盤及篩上殘留物合計質量m(g) 水泥拌合試驗篩上殘留物的含量（%） 水泥拌合試驗篩上殘留物的含量平均值（%） 結論：備注： 試驗：記錄：復核： 原始記錄第版。 公司 乳化瀝青與水泥拌合試驗記錄表 編號：第頁共頁

高滲透乳化瀝青在我國是一種新型的透層乳化瀝青,本文通過對我國現(xiàn)行規(guī)范與日本乳化瀝青協(xié)會技術標準的比較,提出在使用高滲透乳化瀝青時應參考的技術標準;對高滲透力乳化瀝青和pc-2型乳化瀝青進行滲透性能和抗剪性能試驗比較,確定了高滲透力乳化瀝青的最佳灑布量和灑布時間,結果表明,高滲透力乳化瀝青的綜合滲透性能明顯優(yōu)于pc-2型乳化瀝青。

使用1.8%劑量mqk-1d乳化劑、3.5%pc-1468sbr膠乳改性劑、x-70#明色瀝青,通過德國進口的af90s/2h-12膠體磨制備明色改性乳化瀝青,與sk-70#基質瀝青制備的改性乳化瀝青進行了室內對比試驗。結果表明:明色改性乳化瀝青各項性能指標均滿足jtgf40-2004《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》的要求,可用作明色改性稀漿封層或明色微表處混合料的膠結料,在彩色路面鋪裝領域具有廣泛的應用前景。

研究了水泥乳化瀝青混凝土的各項路用性能及其主要影響因素,并結合實際工程對其應用情況作了分析,結果表明,水泥乳化瀝青混凝土的各項路用性能指標較好,將其作為一種新興路面材料應用于路面工程,能夠得到較好的效果,同時有較大的實際推廣應用價值。

針對微表處用改性乳化瀝青的性能影響因素進行研究。結果表明:皂液ph值影響乳化劑的溶解和分散效果,對應條件的最佳ph為2.0;穩(wěn)定劑能夠增強瀝青的流動性和儲存穩(wěn)定性,最佳摻量為0.2%;隨著乳化劑摻量的增加,瀝青標準黏度逐漸降低,摻量為2.0%時的黏韌性和韌性最大;國產sbr膠乳改性劑最佳摻量為2.5%~3.0%。

通過對3種不同乳化劑濃度的乳化瀝青殘留物性能的測試,確定了乳化瀝青殘留物在不同測試溫度下的線性粘彈性范圍,采用主曲線對比方法分析了不同乳化劑濃度乳化瀝青殘留物之間的流變性能差異,探討了線性粘彈性范圍的變化規(guī)律。

乳化瀝青破乳速度試驗 1目的與適用范圍 本方法適用于各種類型的乳化瀝青的拌和穩(wěn)定度試驗，以鑒別乳 液屬于快裂（rs）、中裂（ms）或慢裂（ss）的型號。 2儀具與材料 2.1拌和鍋：容量約1000ml。 2.2金屬勺。 2.3天平：感量不大于0.1g。 2.4標準篩：孔徑為4.75mm、2.36mm、0.6mm、0.3mm、 0.075mm。 2.5道路工程用粒徑小于4.75mm的石屑。 2.6蒸餾水。 2.7其他：燒杯、量筒、秒表等。 3方法與步驟 3.1準備工作 3.1.1將工程實際使用的集料（石屑）過篩分級，并按表1的 比例稱料混合成兩種標準級配礦料各200g。 拌和試驗用礦料顆粒組成比例（％）表1 礦料規(guī)格（mm）a組b組 ＜0.075 3 10 0.3～0.075

改性乳化瀝青作為一種新型的高速公路瀝青路面養(yǎng)護材料,備受人們關注。瀝青種類、改性劑的種類及劑量、乳化劑的種類及劑量、皂液的ph值、乳化時間、穩(wěn)定劑cacl2劑量、瀝青固含量的變化等都影響著改性乳化瀝青的性質。以室內試驗研究為基礎,重點研究了乳化劑劑量對改性乳化瀝青性能的影響。

ca砂漿的性能指標包括施工性能、力學性能和耐久性能,對crtsⅰ型水泥乳化瀝青砂漿的溫度適應性、流動性、勻質性和含氣量穩(wěn)定性及其影響因素進行了研究。研究結果表明,該砂漿在5℃～40℃溫度范圍內具有合適的流動度和較長的工作時間,在40℃時,1h內的流動度變化<4s;砂漿的分離度均可控制在0.5%以下,遠小于1%的規(guī)定值,實現(xiàn)了砂漿的零泛漿率;砂漿的含氣量可穩(wěn)定地控制在8%～12%的范圍內,在1h的拌合時間內含氣量變化<1%。

在大量試驗研究的基礎上,將水泥乳化瀝青穩(wěn)定碎石試件的乳化瀝青用量、水泥劑量兩方面因素對試件抗凍性能的影響進行了研究分析,得出了相應的影響規(guī)律及作用機理。結果表明:乳化瀝青用量不超過3%時,經(jīng)過5次凍融循環(huán)后的無側限抗壓強度損失和質量變化率均隨著乳化瀝青用量的增加而逐漸減小;水泥乳化瀝青穩(wěn)定碎石試件的強度損失和質量變化率均隨著水泥劑量的增加呈逐漸減小的趨勢變化。

為研究水泥乳化瀝青混凝土的路用性能。本文對不同水泥摻量的乳化瀝青混凝土高溫性能、低溫性能、水穩(wěn)性能和抗?jié)B性能進行了試驗研究。結果表明:將1%~4%的水泥添加到乳化瀝青混凝土中后,其高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性和抗?jié)B性能都得到了較大的提升,而低溫性能變化不大;水泥水化產物對乳化瀝青混凝土內部微小空隙的填充作用及水泥水化產物和乳化瀝青膠漿相互穿插對膠結料與集料界面粘結的改善作用是其上述性能得到改善的主要原因。

磷渣摻合料對水泥混凝土性能影響的試驗研究

改性方式對乳化瀝青性能的影響 乳化瀝青是將基質瀝青熱熔，經(jīng)機械分散以細小瀝青微粒分散在含乳 化劑的水溶液中形成液態(tài)瀝青材料，乳化瀝青的乳化顆粒粒徑約為 1~10um。crtsｉ型板式無砟軌道結構用水泥乳化瀝青砂漿采用陽離 子型乳化瀝青，為了改善水泥乳化瀝青砂漿的彈韌性和耐久性常采用 聚合物來改性瀝青。 乳化瀝青的改性方式主要有兩種：外摻法和內摻法。外摻法是先制作 出普通乳化瀝青，再在普通乳化瀝青中加人聚合物膠乳改性劑，混合 攪拌制備而成，聚合物乳液通常為cr乳液、sbr乳液以及丙烯酸類乳 液等。內摻法是先在熱瀝青中摻人橡膠、塑料等聚合物和其它助劑， 經(jīng)混合均勻、并發(fā)生一定的聚合物與瀝青間的反應，得到聚合物改性 瀝青，然后再經(jīng)乳化工藝生產改性瀝青乳液，內摻法常采用的聚合物 是sbs。 國內外已有很多關于改性劑對瀝青性能影響的研究。馮雷雷等以丁苯 (sbr)膠乳為改性劑，選用了三種

乳化劑、改性劑及乳化工藝是成功制備高性能改性乳化瀝青的重要因素,對改性乳化瀝青的生產、貯存以及使用均有很大的影響。選用國內常用的陽離子瀝青乳化劑(ra)、sbr膠乳改性劑(gb)、sk-70#基質瀝青制備改性乳化瀝青,分別研究不同用量的乳化劑、改性劑及不同乳化工藝對其性能的影響,為改性乳化瀝青的生產及工程應用提供參考。

以兩種級配、兩種乳化瀝青摻量的乳化瀝青水泥穩(wěn)定級配碎石與同級配水泥穩(wěn)定級配碎石進行路用性能對比試驗,通過對無側限抗壓強度試驗、劈裂強度試驗、抗壓回彈模量試驗、干縮試驗、溫縮試驗及凍融試驗的結果分析得出:摻加乳化瀝青后,會減少水泥穩(wěn)定碎石的剛度,有利于延緩裂縫的產生,抗干縮性能明顯提高,溫縮系數(shù)略有增大,但增大幅度很小,影響不大,抗凍性能也有所改善。隨之對乳化瀝青的改性機理進行了分析,最后通過對以上試驗的綜合分析,加之以經(jīng)濟性的考慮,選定2#級配且乳化瀝青4%摻量為優(yōu)選級配。