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岩沥青-胶粉复合改性沥青混合料黏弹特性研究

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中国科技论文 2024年第4期19卷 475-482页

作者：苏纪壮刘玉梅阚涛吴思王业飞高国华山东省高速公路技术和安全评估重点实验室济南250002 大宗固废材料在交通领域循环利用行业研发中心济南250002 山东建筑大学交通工程学院济南250101 山东高速工程检测有限公司济南250002

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... 详细信息

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14000 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%。

关键词：道路工程复合改性沥青混合料胶粉改性沥青岩沥青黏弹特性

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微波加热-振动搅拌再生沥青混合料性能研究

中国科技论文 2024年第4期19卷 452-460页

作者：王业飞苏纪壮刘玉梅阚涛吴思李传海高国华山东高速工程检测有限公司济南250002 大宗固废材料在交通领域循环利用行业研发中心济南250002 山东建筑大学交通工程学院济南250101

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... 详细信息

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。

关键词：道路工程再生沥青混合料微波加热振动搅拌混合料性能

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制备温度对乳化沥青流变性能的影响研究

武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2022年第4期46卷 734-738页

作者：祁冰苏纪壮山东省交通科学研究院济南250102 山东高速工程检测有限公司济南250002 大宗固废材料在交通领域循环利用行业研发中心济南250002

为评价乳制备温度对乳化沥青蒸发残留物的影响,采用常规试验(针入度、软化点、延度)、动态剪切流变试验和多重应力恢复蠕变试验,对不同温度下(60,85,110和135℃)制备的乳化沥青蒸发残留物进行试验研究.结果表明:乳化沥青蒸发残留物的针... 详细信息

为评价乳制备温度对乳化沥青蒸发残留物的影响,采用常规试验(针入度、软化点、延度)、动态剪切流变试验和多重应力恢复蠕变试验,对不同温度下(60,85,110和135℃)制备的乳化沥青蒸发残留物进行试验研究.结果表明:乳化沥青蒸发残留物的针入度、软化点随制备温度的升高而随之增大,延度随制备温度升高而减小;乳化沥青蒸发残留物的损耗模量、储能模量、复数模量、复数黏度及车辙因子随试验温度的升高而逐渐减小,相位角随试验温度升高逐渐增大;中低频区残留物流变参数随频率的增加增长速度较快,高频区增长较为缓慢;变形恢复率随制备温度的增加而逐渐减小,应力敏感性参数随制备温度的升高而逐渐降低;采用我国现行规范方法(T0561)制备乳化沥青蒸发残留物时,残留物的高温性能不能满足AASHTO M332的技术要求;建议在85和110℃下制备乳化沥青蒸发残留物.

关键词：道路工程乳化沥青制备温度蒸发残留物流变性能

基于表面能理论和拉拔试验的铁尾矿与沥青黏附性研究

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武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2023年第2期47卷 338-342页

作者：王鑫洋苏纪壮祁冰山东高速工程检测有限公司济南250002 大宗固废材料在交通领域循环利用行业研发中心济南250002 山东省交通科学研究院济南250014

文中采用表面能理论和改进拉拔试验对铁尾矿与沥青间的黏附性进行了试验研究.结果表明:铁尾矿的表面能与沥青间的粘附功均小于石灰岩和玄武岩;粘附功随集料中SiO_(2)含量的增加而减小;改进拉拔试验可以评价沥青与集料间的黏附性,铁尾矿... 详细信息

文中采用表面能理论和改进拉拔试验对铁尾矿与沥青间的黏附性进行了试验研究.结果表明:铁尾矿的表面能与沥青间的粘附功均小于石灰岩和玄武岩;粘附功随集料中SiO_(2)含量的增加而减小;改进拉拔试验可以评价沥青与集料间的黏附性,铁尾矿与沥青间的黏结力明显小于玄武岩和石灰岩,铁尾矿与基质沥青、SBR改性乳化沥青蒸发残留物间界面破坏类型为组合失效,与SBS改性沥青间界面破坏类型的为沥青内聚力失效.

关键词：表面能理论铁尾矿黏附性接触角拉拔试验

基于Overlay Test微表处混合料抗反射开裂性能研究

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公路 2023年第6期68卷 446-454页

作者：苏纪壮汲平王鑫洋高国华吴思山东高速工程检测有限公司济南市250002 山东省高速公路技术和安全评估省重点实验室济南市250002 大宗固废材料在交通领域循环利用行业研发中心济南市250002

为评价微表处混合料抗反射裂缝性能,采用Overlay Test(以下简称OT)试验测试了不同乳化沥青类型、级配组成、不同试验温度、冻融循环及浸水后微表处混合料的抗反射裂缝性能。研究过程中采用加载周期、荷载损失率、总断裂能、初始荷载峰... 详细信息

为评价微表处混合料抗反射裂缝性能,采用Overlay Test(以下简称OT)试验测试了不同乳化沥青类型、级配组成、不同试验温度、冻融循环及浸水后微表处混合料的抗反射裂缝性能。研究过程中采用加载周期、荷载损失率、总断裂能、初始荷载峰值及临界断裂能为评价指标。研究结果表明:加载周期、荷载损失率及总断裂能可以评价试样的抗反射裂缝性能,初始荷载峰值和临界断裂能仅能评价裂缝产生初期混合料的抗反射裂缝性能;25℃时微表处混合料表现出良好的抗反射开裂性能,其中使用SBR改性乳化沥青的微表处混合料抗反射裂缝性能优于SBS改性乳化沥青,微表处混合料采用MS-3型级配时的抗反射裂缝性能优于MS-2型级配;不同试验条件对微表处混合料的抗反射裂缝性能产生的影响效果不同,试验温度和冻融循环作用对微表处混合料的抗反射裂缝性能的影响最显著。

关键词：道路工程微表处混合料 Overlay Test 反射裂缝乳化沥青

高掺量RAP温拌再生沥青混合料动态黏弹特性研究

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中国测试 2023年

作者：王鑫洋苏纪壮高国华李传海山东省高速公路技术和安全评估重点实验室 2. 大宗固废材料在交通领域循环利用行业研发中心山东高速工程检测有限公司

为评价高掺量RAP（reclaimed asphalt pavement）温拌再生沥青混合料的动态黏弹特性，为其在沥青路面设计过程中提供设计参数。采用沥青混合料简单性能试验机（SPT），对设不同类型（AC-20、AC-25）和不同RAP掺量（AC-20掺量为60%、70%... 详细信息

为评价高掺量RAP（reclaimed asphalt pavement）温拌再生沥青混合料的动态黏弹特性，为其在沥青路面设计过程中提供设计参数。采用沥青混合料简单性能试验机（SPT），对设不同类型（AC-20、AC-25）和不同RAP掺量（AC-20掺量为60%、70%和80%，AC-25掺量为50%、60%和70%）的温拌再生沥青混合料，在不同试验温度、加载频率下的动态性能进行测试，根据时间-温度等效原理，确定不同温拌再生沥青混合料的动态模量主曲线；同时建立温拌再生沥青混合料动态模量预测模型。结果表明：温拌再生沥青混合料的动态模量随试验温度的升高，加载频率降低而降低，温度越低，加载频率越高，温拌再生沥青混合料越接近弹性体；当RAP掺量为70%时，AC-20温拌再生沥青混合料的动态模量最大；当RAP掺量大于50%时，温拌再生沥青混合料能够满足高模量沥青混合料的要求；建立的温拌再生沥青混合料动态模量预测模型精确度可达92%。

关键词：道路工程温拌再生沥青混合料动态模量相位角主曲线

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同方期刊数据库

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沥青胶浆-集料界面水盐侵蚀损伤规律研究

材料导报 2022年第16期36卷 17-25页

作者：张吉哲王静李岩唐小丹许成虎王业飞苏纪壮张国扬何亮山东大学齐鲁交通学院济南250100 山东高速建设管理集团有限公司济南250000 山东高速工程检测有限公司济南250100 山东高速路用新材料技术有限公司济南250002 重庆交通大学土木工程学院重庆400074

沥青路面的水盐侵蚀是导致其性能劣化、服役寿命缩短的主要原因之一,为研究沥青混合料的水盐侵蚀损伤规律,本工作以沥青胶浆、沥青胶浆-集料界面为研究对象,研究了填料的物理化学特性对沥青胶浆流变性能与渗透性的影响,分析了沥青胶浆-... 详细信息

沥青路面的水盐侵蚀是导致其性能劣化、服役寿命缩短的主要原因之一,为研究沥青混合料的水盐侵蚀损伤规律,本工作以沥青胶浆、沥青胶浆-集料界面为研究对象,研究了填料的物理化学特性对沥青胶浆流变性能与渗透性的影响,分析了沥青胶浆-集料界面在不同侵蚀工况(静态浸水、压力浸水)下界面强度的衰减规律。结果表明:填料类型对沥青胶浆的复数模量影响不大,但是其孔隙状态与比表面积对沥青胶浆的相位角与渗透性影响显著。相比于普通浸水,盐溶液侵蚀对沥青胶浆-集料界面强度衰减有显著促进作用,而其衰减速率受集料和填料的物理(孔隙体积、比表面积、微观形貌)、化学(矿物组成、化学成分)特性的综合影响。水压力的作用会加速沥青胶浆-集料界面强度的衰减,表明行车荷载产生的动水压力会推动沥青路面的水损害进程。

关键词：沥青胶浆渗透性界面强度水盐侵蚀水损害

基于汉堡车辙试验铁尾矿沥青混合料耐久性研究

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武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2023年第5期47卷 938-941页

作者：王鑫洋高国华汲平苏纪壮阚涛山东高速工程检测有限公司济南250002 大宗固废材料在交通领域循环利用行业研发中心济南250002

通过正交试验设计了不同混合料类型、铁尾矿掺量、沥青用量和石灰用量的铁尾矿沥青混合料,采用浸水汉堡车辙试验分析了不同类型铁尾矿沥青混合料在高温和浸水条件下的耐久性,采用统计学方法提出了铁尾矿沥青混合料耐久性设计指标及标准... 详细信息

通过正交试验设计了不同混合料类型、铁尾矿掺量、沥青用量和石灰用量的铁尾矿沥青混合料,采用浸水汉堡车辙试验分析了不同类型铁尾矿沥青混合料在高温和浸水条件下的耐久性,采用统计学方法提出了铁尾矿沥青混合料耐久性设计指标及标准.结果表明:混合料类型、铁尾矿用量、沥青用量和石灰用量均对铁尾矿沥青混合料的加载次数、轮辙深度和总变形速率D r具有不同程度的显著影响,且铁尾矿用量对耐久性影响最为显著.铁尾矿用量超过15%时,石灰用量低于1.5%时,混合料耐久性将产生显著降低.建议在高温和多雨环境下,铁尾矿沥青混合料应进行耐久性设计检验,且应满足加载次数不小于20000次,轮辙深度不大于10 mm,总变形速率D r不大于1.6 mm/h的技术要求.

关键词：道路工程铁尾矿沥青混合料汉堡车辙试验耐久性设计指标

掺铁尾矿砂水泥稳定碎石混合料性能的影响研究

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武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2022年第5期46卷 893-897页

作者：褚锋苏纪壮王瑞冰汲平王鑫洋刘健山东高速集团有限公司建设管理公司济南250000 山东高速工程检测有限公司济南250002

为综合分析掺加铁尾矿砂水泥稳定碎石混合料路用性能的影响因素,文中对不同铁尾矿砂掺量(0%、5%、10%、15%、20%、25%)及不同成型方式(静压成型、振动成型)的水泥稳定碎石混合料强度、水稳定性、抗冻性、耐疲劳性能进行室内试验研究,并... 详细信息

为综合分析掺加铁尾矿砂水泥稳定碎石混合料路用性能的影响因素,文中对不同铁尾矿砂掺量(0%、5%、10%、15%、20%、25%)及不同成型方式(静压成型、振动成型)的水泥稳定碎石混合料强度、水稳定性、抗冻性、耐疲劳性能进行室内试验研究,并采用傅里叶红外光谱(FTIR)和X衍射技术(XRD)研究其机理.结果表明:铁尾矿砂的加入能够提高水泥稳定碎石混合料的无侧限抗压强度、间接拉伸强度、水稳定性、抗冻性,当铁尾矿砂用量为10%时,水泥稳定碎石混合料的强度、水稳定性、抗冻性达到最大值,超过该值时,混合料的强度、水稳定性、抗冻性随掺量的增加反而降低.当铁尾矿砂掺量为5%时,水泥稳定碎石混合料的疲劳性能达到最佳.振动成型方式制备试样较静压成型有更高的强度、水稳定性及抗冻性,但耐疲劳性能有所降低,水泥稳定碎石混合料中添加铁尾矿砂后,试样的吸收峰、振动峰及衍射峰位置几乎相同,采用振动成型时混合料的峰强度更明显.

关键词：铁尾矿砂水泥稳定碎石混合料路用性能静压成型振动成型傅里叶红外光谱