粉煤灰与粒化高炉矿渣对水泥稳定碎石强度和收缩特性影响研究

为了系统评价活性粉末对水泥稳定碎石路用性能的影响,采用无侧限抗压试验、间接抗拉试验、干缩试验和温缩试验,研究了粉煤灰与粒化高炉矿渣单掺及复掺比例对水泥稳定碎石强度和收缩性能的影响规律。结果表明:粉煤灰、粒化高炉矿渣在单掺、复掺下均能通过填充效应及二次水化反应改善水泥稳定碎石力学特性和收缩特性,其中掺加粒化高炉矿渣的水泥稳定碎石强度增长较快,复掺粉煤灰与粒化高炉矿渣对水泥稳定碎石力学特性与收缩特性改善效果最佳。     

弱风化石粒料结构强度与组成关联因素

为了评价弱风化石粒料的结构强度以及影响因素，采用加州承载比（CBR）试验和大型直接剪切试验，结合灰色关联分析方法，研究了弱风化石粒料的变形、强度宏观结构性能与不同组成指标的关系以及关联度。根据试验结果分析得到弱风化石CBR值、抗剪强度剪切角妒值与弱风化石粒料组成中最大粒径、粒料大于4．75mm含量（质量含量）、小于0．60mm含量、小于0．075mm含量之间的关系及关联度。结果表明：影响弱风化石粒料结构强度的关键因素是集料最大粒径、粒料大于4．75mm含量、小于0．60mm含量和小于0．075mm含量等；粒料最大粒径及粒料大于4．75mm含量对粒料结构性能影响最大，小于0．60mm含量次之，影响最小的是粒料小于0．075mm含量。     

沥青路面表面用疏水涂层制备与评价

为了提高沥青路面水稳定性,以有机硅树脂和甲基硅酸钠为原料,制备了沥青路面表面用疏水涂层;采用图像法分别测定了涂抹不同配比疏水涂层沥青混合料试块表面与水的接触角,通过吸水率、浸水马歇尔和冻融劈裂试验评价了沥青混合料试样涂抹疏水涂层后水稳定性,使用手工铺砂法和摆氏摩擦系数仪法分析了疏水涂层对沥青路面表面抗滑性的影响。结果表明:涂抹制备的两种疏水涂层试块表面与水的接触角均大于90°,且明显高于未涂抹试块,显示出良好的疏水效果;涂覆两种疏水涂层的沥青混合料试件的吸水率均降低,水稳定性有所改善,但试件表面构造深度和摆值均有一定程度衰减,在实际应用时应综合考虑疏水效果和抗滑性衰减。     

加工工艺关键参数对SBS改性沥青性能影响

为更合理控制SBS改性沥青的质量性能,选取不同的剪切时间、剪切温度和发育时间,对3种不同的SBS改性沥青进行改性加工;应用沥青试验方法与荧光显微观测技术,对其感温性、高温性能、低温性能,以及改性沥青的微观分散状态进行了分析研究。研究结果表明:对与沥青相容性较好且相对分子质量较大的SBS,加工工艺参数推荐剪切时间90min,剪切温度180℃,发育时间2h;对与沥青相容性较差且相对分子质量较小的SBS,加工工艺参数推荐剪切时间60min,剪切温度170℃,发育时间不宜大于4h。结合研究结果对现场胶体磨的加工工艺参数进行了优化,能保证现场生产的SBS改性沥青的质量要求。     

掺外加剂的橡胶沥青SMA混合料设计方法

为了研究橡胶沥青SMA混合料的配合比设计和路用性能,在普通SMA配合比设计方法的基础上,选择3种橡胶粉、1种基质沥青和4个间断级配,对橡胶沥青混合料配合比设计过程进行了详细的介绍;利用车辙试验和疲劳试验,分析了不同油石比、外加剂(如SBS、高模量耐久剂)等对混合料高温稳定性能和抗疲劳性能的影响。结果表明:与普通SMA混合料相比,橡胶沥青SMA混合料具有较小的矿粉用量和较大的目标空隙率;随着油石比的增大,橡胶沥青SMA混合料的高温稳定性能逐渐降低,抗疲劳性能则不断提高;车辙试验结果和疲劳试验结果呈现一致的规律,即油石比较大时,高模量耐久剂对混合料路用性能的提高作用更为明显。     

紫外线对沥青特征官能团和玻璃化温度的影响

为了评价紫外线老化对沥青性质的影响，利用红外光谱和差示扫描量热分析方法，研究了不同紫外线老化时间对沥青特征官能团和玻璃化转变温度的影响。通过试验分析，得到紫外线老化0、240h、720h、1200h与沥青特征官能团吸收峰强度及玻璃化转变之间的关系。结果表明：基质沥青经240h紫外线老化即达深度老化，羰基和亚砜官能团吸收峰强度最大，而比热容和玻璃化转变温度最小，如继续老化，则其羰基、亚砜官能团、比热容和玻璃化温度变化趋于平缓；SBS改性沥青深度老化速度远慢于基质沥青。     

疲劳试验中沥青混合料的弯拉劲度模量

为了确定弯拉劲度模量是否适用表征疲劳过程中试件的力学状态变化,通过控制应变的小梁疲劳试验,研究了沥青混合料疲劳过程中弯拉劲度模量随应变水平的变化情况,应变水平的变化模拟了实际路面厚度变化变化对层底拉应变的影响。结果表明:当应变水平较高时,沥青混合料弯拉劲度模量随荷载作用次数的增加而急剧减小;随着应变水平的降低,衰减趋势逐渐变缓;通过研究发现,弯拉劲度模量可以用于表征应变疲劳过程中沥青混合料试件力学状态变化,并由此推算混合料的疲劳寿命。     

粉煤灰对水泥稳定碎石抗冲刷性能的改善

针对水泥稳定碎石基层在使用过程容易发生冲刷破坏问题,通过冲刷试验研究了不同粉煤灰掺量对水泥粉煤灰稳定碎石混合料抗冲刷性能的影响规律,分析粉煤灰对水泥稳定碎石抗冲刷性能的改善。结果表明:掺加一定量的粉煤灰可以明显改善水泥稳定碎石混合料的抗冲刷性能,最佳掺量为10%;在最佳掺量时,水泥水化形成的Ca(OH)2与掺加的粉煤灰可以充分反应,生成的大量凝胶可以使结构整体变得更加致密,增强水泥稳定碎石颗粒与颗粒之间的粘聚力,使水泥稳定碎石整体强度增大,进而提高混合料的抗冲刷能力。     

沥青稳定碎石混合料的抗剪性能

为了评价沥青稳定碎石混合料的抗永久变形能力,通过对三轴受力模型进行分析、简化,利用无侧限抗压强度试验和劈裂强度试验,对沥青稳定碎石混合料的力学性能和抗剪强度参数进行研究.结果表明:随公称最大粒径、粗集料含量的增大,内摩擦角增大,而粘聚力减小;提高结合料粘度可以明显提高粘聚力,而对内摩擦角影响不大;采用基于无侧限抗压强度试验和劈裂强度试验得到的抗剪强度参数,可以用于沥青稳定碎石混合料设计.     

沥青与矿料粘附性的测定方法

探讨采用粘附功试验表征沥青与矿料粘附性的可行性,以润湿-吸附理论为基础,讨论了沥青与矿料的粘附性与粘附力的内在关系;分析了沥青矿料表面润湿性能对界面粘结强度的影响,提出了以粘附功作为沥青与矿料粘附性的表征指标,设计了以沥青表面张力γ以及沥青在矿料表面接触面θ为基本参数的试验方法;最后对微观分析和水煮试验结果进行了比较.结果表明,粘附功试验表征沥青与矿料粘附性是可行的,试验数据精确,可达到0.01×10-3 N/m.