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水泥乳化沥青混合料性能的影响因素

建筑材料学报 2011年第4期14卷 497-501,511页

作者：王振军杜少文肖晶晶李伟杰长安大学材料科学与工程学院陕西西安710061

针对外界因素对乳化沥青混合料性能的不同影响,通过室内试验研究了成型工艺和结合料等因素对密级配水泥乳化沥青混合料力学性能的影响,并结合扫描电镜(SEM)分析了相关机理.结果表明:采用"四步"成型工艺制备的混合料其马歇尔性能指标最优... 详细信息

针对外界因素对乳化沥青混合料性能的不同影响,通过室内试验研究了成型工艺和结合料等因素对密级配水泥乳化沥青混合料力学性能的影响,并结合扫描电镜(SEM)分析了相关机理.结果表明:采用"四步"成型工艺制备的混合料其马歇尔性能指标最优.水泥、乳化沥青用量明显影响混合料力学性能,乳化沥青用量不变时,增加水泥用量,混合料稳定度、抗压强度和抗压模量、抗折强度和抗折模量均明显提高;水泥用量不变时,随着乳化沥青用量的增加,混合料相应性能指标降低;推荐水泥、乳化沥青用量分别为3%和8%(以集料质量计).结合料的影响机理总结为水泥加速乳化沥青破乳、水化产物改善浆体结构、提高浆体与集料界面黏结和乳化沥青延缓水泥水化等四个方面.

关键词：水泥乳化沥青混合料力学性能成型工艺结合料

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水泥乳化沥青混合料性能试验

长安大学学报（自然科学版） 2014年第2期34卷 22-28页

作者：肖晶晶沙爱民蒋玮王振军长安大学建筑工程学院陕西西安710061 长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室陕西西安710064 长安大学材料科学与工程学院陕西西安710061

对不同乳化沥青用量和水泥掺量的水泥乳化沥青混合料进行了试验研究,通过测试不同乳化沥青用量和水泥掺量时混合料的间接拉伸强度、抗压强度、静态回弹模量以及冻融劈裂强度比、浸水残留稳定度、动稳定度、最大弯拉应变、飞散损失率等指... 详细信息

对不同乳化沥青用量和水泥掺量的水泥乳化沥青混合料进行了试验研究,通过测试不同乳化沥青用量和水泥掺量时混合料的间接拉伸强度、抗压强度、静态回弹模量以及冻融劈裂强度比、浸水残留稳定度、动稳定度、最大弯拉应变、飞散损失率等指标,得到了乳化沥青用量和水泥掺量变化对混合料强度和路用性能的影响规律。研究结果表明:乳化沥青用量和水泥掺量对混合料的强度及路用性能影响显著,掺加水泥后混合料的抗压强度、高温性能和水稳定性显著提高,其中残留稳定度提高约20%,抗压强度提高35%,动稳定度成倍增长,但混合料的低温弯拉应变降低约12%;水泥乳化沥青混合料中,水泥掺量为3%、乳化沥青用量为8%时,混合料的强度和路用性能相对较好。

关键词：道路工程水泥乳化沥青混合料强度路用性能

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水泥乳化沥青混合料动态模量特性

建筑材料学报 2013年第3期16卷 446-450页

采用简单性能测试系统（SPT系统）对水泥乳化沥青混合料的动态模量和相位角进行测试，基于Sigmoidal数学模型回归得到了水泥乳化沥青混合料的动态模量主曲线方程．对比了水泥乳化沥青混合料和普通的热拌沥青混合料的动态模量特性，通过... 详细信息

采用简单性能测试系统（SPT系统）对水泥乳化沥青混合料的动态模量和相位角进行测试，基于Sigmoidal数学模型回归得到了水泥乳化沥青混合料的动态模量主曲线方程．对比了水泥乳化沥青混合料和普通的热拌沥青混合料的动态模量特性，通过微观形貌观察对水泥乳化沥青混合料的动态模量特性进行了解析．结果表明：在温度为15～25℃、加载频率为0．1～25．0HZ时，水泥乳化沥青混合料动态模量在1541～5921MPa变化；水泥乳化沥青混合料动态模量曲线移位因子小于热拌沥青混合料，即水泥乳化沥青混合料温度敏感性较热拌沥青混合料低．水泥与乳化沥青中水生成的水化产物不仅降低了水泥乳化沥青混合料的黏性，使之更具有弹性性质，同时也改善了水泥乳化沥青混合料的温度敏感性．

关键词：道路工程水泥乳化沥青混合料动态模量微观结构

水泥乳化沥青混合料施工和易性评价方法及影响因素

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长安大学学报（自然科学版） 2018年第1期38卷 41-48页

作者：张翠红焦生杰曹学鹏闫玉奎陈小雪齐彦秋长安大学公路养护装备国家工程实验室陕西西安710064 河南高远公路养护技术有限公司河南新乡453003

为了研究水泥乳化沥青混合料的施工和易性及其对压实性能的影响,基于沥青表面自由能理论,采用拌和扭矩表征该混合料的施工和易性。通过拌和和易性测试设备和旋转压实仪分别测定混合料的拌和扭矩和压实性能。通过抗压强度极差分析法确定... 详细信息

为了研究水泥乳化沥青混合料的施工和易性及其对压实性能的影响,基于沥青表面自由能理论,采用拌和扭矩表征该混合料的施工和易性。通过拌和和易性测试设备和旋转压实仪分别测定混合料的拌和扭矩和压实性能。通过抗压强度极差分析法确定常温下混合料的最优配合比方案,提出该混合料的拌和和易性评价方法及影响因素;根据拌和状态和拌和扭矩值确定10℃、25℃、40℃时混合料的最佳含水率与拌和时间的推荐值,并分析3种温度下不同摊铺模拟初压次数时的摊铺和易性对压实性能的影响。研究结果表明:含水率对混合料的拌和和易性有显著影响,10℃、25℃、40℃时的最佳含水率(质量分数)分别为5.25%、6%、6.5%,3种温度下混合料的推荐拌和时间均为12s;整体上随着温度的增加,试件空隙率随扭矩的增加逐渐下降,抗压强度随扭矩的增加而逐渐增大,最佳施工温度为40℃;10℃、25℃时的最佳初压次数为20,相应的试件密实度分别为84.3%和85%;40℃时最佳初压次数为30,相应的试件密实度为85.7%。采用给出的水泥乳化沥青混合料拌和和易性评价方法可为路面拌和施工工艺提供参考,最佳初压次数对应的密实度可对摊铺机振捣梁和熨平板频率参数的选择与优化组合提供参考。

关键词：道路工程水泥乳化沥青混合料扭矩值拌和和易性摊铺和易性压实性能

纤维改善水泥乳化沥青混合料性能及结构层受力特性分析

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公路 2023年第2期68卷 11-18页

作者：王航魏晓刚罗要飞河南省交通科学技术研究院有限公司郑州市450006 郑州航空工业管理学院土木建筑学院郑州市450046

基于水泥乳化沥青混合料强度和疲劳性能与其结构层受力特性不相适应的问题,提出采用纤维稳定剂改善水泥乳化沥青混合料的柔韧性;通过低温弯曲试验和弯曲疲劳试验评价玄武岩纤维对水泥乳化沥青混合料柔韧性能的影响及影响显著性,对比掺... 详细信息

基于水泥乳化沥青混合料强度和疲劳性能与其结构层受力特性不相适应的问题,提出采用纤维稳定剂改善水泥乳化沥青混合料的柔韧性;通过低温弯曲试验和弯曲疲劳试验评价玄武岩纤维对水泥乳化沥青混合料柔韧性能的影响及影响显著性,对比掺有玄武岩纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维的水泥乳化沥青混合料力学强度与路用性能差异;并采用Bisar3.0软件分析了铺有水泥乳化沥青混合料、纤维水泥乳化沥青混合料的路面结构力学响应。结果表明:玄武岩纤维有效改善了AC-25型水泥乳化沥青混合料的柔韧性,基于性价比较优的考虑,推荐玄武岩纤维掺量为0.2%~0.3%、纤维长度为9 mm;玄武岩纤维对水泥乳化沥青混合料柔韧性、劈裂强度的改善效果劣于聚酯纤维,但掺有玄武岩纤维的混合料具有更高的抗压强度、抗压回弹模量、抗车辙性能和抗松散性能,整体性能更好;该混合料铺筑在高等级沥青路面下面层中,可有效降低沥青混合料层的拉应变和剪应力值,分别降低约16.0%和4.8%,路面发生疲劳开裂和车辙病害的概率减小。研究成果可为水泥乳化沥青混合料在路面结构中应用及病害控制提供参考依据。

关键词：道路工程水泥乳化沥青混合料纤维柔韧性力学响应

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水泥乳化沥青混合料初期强度影响因素及机理

河南科技大学学报（自然科学版） 2020年第2期41卷 53-60,M0005,M0006页

作者：包惠明徐伟胡超桂林理工大学土木与建筑工程学院

为了探究水泥乳化沥青初期强度影响因素,进行了水分损失试验、掺加材料需水率试验、马歇尔稳定度试验、孔隙率测定试验以及扫描电镜试验。在聚类分析理论基础上,研究了粉煤灰、硅粉、水泥和乳化沥青掺量,以及养护条件、孔隙率、水分损... 详细信息

为了探究水泥乳化沥青初期强度影响因素,进行了水分损失试验、掺加材料需水率试验、马歇尔稳定度试验、孔隙率测定试验以及扫描电镜试验。在聚类分析理论基础上,研究了粉煤灰、硅粉、水泥和乳化沥青掺量,以及养护条件、孔隙率、水分损失对混合料初期强度的影响。研究结果表明:随着粉煤灰掺量、硅粉掺量、孔隙率以及水分损失的增加,水泥用量减少,混合料的马歇尔稳定度不断降低。养护条件对混合料初期强度没有显著影响。内部空间结构松散程度和黏结状态是影响混合料初期强度的主要因素,粉煤灰、硅粉、乳化沥青的掺加使微观结构面变得松散,影响混合料的整体强度。养护条件的变化并不能显著改善微观结构面的黏结状态。混合料的初期强度影响因素中,影响程度依次为:水泥掺量>孔隙率>12 h水分损失>硅粉掺量>乳化沥青掺量>粉煤灰掺量。

关键词：水泥乳化沥青混合料初期影响因素灰色理论聚类分析

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水泥乳化沥青混合料的级配优化

广西大学学报（自然科学版） 2013年第4期38卷 936-942页

为系统研究级配变化对水泥乳化沥青混合料性能的影响,进行马歇尔稳定度试验、低温劈裂试验、肯塔堡飞散试验以及车辙试验,分析了水泥乳化沥青混合料3种级配结构形态的路用性能及细集料和粗集料组成对混合料性能的影响规律。结果表明:悬... 详细信息

为系统研究级配变化对水泥乳化沥青混合料性能的影响,进行马歇尔稳定度试验、低温劈裂试验、肯塔堡飞散试验以及车辙试验,分析了水泥乳化沥青混合料3种级配结构形态的路用性能及细集料和粗集料组成对混合料性能的影响规律。结果表明:悬浮密实结构更有利于发挥水泥乳化沥青混合料路用性能;水泥乳化沥青混合料性能对于细集料级配的变化敏感,随着细料组成部分变粗,混合料的马歇尔稳定度、劈裂强度及抗剪强度均有不同程度降低,而飞散损失则增大。在保证水稳定性满足要求的情况下,增大细集料含量有利于提高混合料性能。

关键词：道路工程水泥乳化沥青混合料级配优化

基于Bodner-Partom模型的水泥乳化沥青混合料黏弹塑压实特性

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中国公路学报 2019年第7期32卷 41-48页

作者：张翠红曹学鹏焦生杰徐信芯职统超付耀西安石油大学机械工程学院陕西西安710065 长安大学公路养护装备国家工程实验室陕西西安710064 河南高远公路养护技术有限公司河南新乡453003

为揭示水泥乳化沥青混合料压实过程中的黏弹塑性变形特性及其变形机理,结合现场路面压路机的施工工艺参数,采用万能试验机压缩试验模拟该混合料的压实过程。针对试验循环荷载力学响应曲线变形特征,引入有效平均应力构建混合料压实变形的... 详细信息

为揭示水泥乳化沥青混合料压实过程中的黏弹塑性变形特性及其变形机理,结合现场路面压路机的施工工艺参数,采用万能试验机压缩试验模拟该混合料的压实过程。针对试验循环荷载力学响应曲线变形特征,引入有效平均应力构建混合料压实变形的Bodner-Partom本构模型。通过对应变-时间的非线性拟合识别出该混合料的B-P模型参数值,进而揭示压实过程中混合料的黏弹塑性动态流变特性及变形机理。试验结果表明:压缩试验可充分反映混合料压实过程中的力学响应变形特性;随着循环荷载次数的增加,混合料塑性和黏塑性变形减小而弹性和黏弹性变形增大。据混合料复压阶段的黏塑性变形规律导出试样空隙率的计算式,进而获得有效平均应力随试样空隙率的变化规律。B-P本构模型分析结果表明:黏性参数η随荷载作用次数的增加而逐渐增大,说明混合料在压实过程中黏性增强;应变率敏感系数n1基本保持不变,表明压实过程中混合料温度相对稳定;参数值Z,D0随荷载作用次数的增加分别呈递增、递减的规律,前者显示随着混合料被进一步压实其非弹性变形抵抗力增大,进而导致塑性和黏塑性应变逐渐减小,后者显示塑性应变率减小,表明单次循环荷载下塑性变形占总变形量的比例逐渐减小。B-P模型参数值可准确表征水泥乳化沥青混合料与时间和荷载相关的黏弹塑性流变特性,重构后的B-P本构模型可有效揭示混合料压实过程中的黏弹塑性变形机理,可为深入研究其压实流变性能和路面压实工艺奠定基础。

关键词：道路工程水泥乳化沥青混合料压缩试验黏弹塑性 B-P本构模型

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水泥乳化沥青混合料收缩性能研究

水泥乳化沥青混合料收缩性能研究

作者：侯小红长安大学

学位级别：硕士

水泥乳化沥青混合料收缩性能主要受组成材料和外界环境温度影响，尤其是水泥和乳化沥青结合料，及其组成的复合胶浆与集料的相互作用对收缩性能有直接影响。为研究在各个影响因素下，混合料收缩性能的变化情况，本文通过改变水泥、乳... 详细信息

水泥乳化沥青混合料收缩性能主要受组成材料和外界环境温度影响，尤其是水泥和乳化沥青结合料，及其组成的复合胶浆与集料的相互作用对收缩性能有直接影响。为研究在各个影响因素下，混合料收缩性能的变化情况，本文通过改变水泥、乳化沥青的含量以及矿料级配类型，对混合料进行干燥收缩、温度收缩等测试试验，测得各个龄期时混合料收缩系数的变化规律，并探讨变量因素对收缩性能的影响机理。结合光学显微镜、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等微观手段观测水泥乳化沥青胶浆的微观结构，及水泥-乳化沥青胶浆在混合料中的存在状态，分析其影响机理。试验数据及相关微观图表明：随着龄期的增长，混合料的收缩率随着水泥用量增加而减小，随着乳化沥青用量增加而增大;水泥乳化沥青混合料中矿粉起填充作用，水泥水化作用产生大量结构致密的结晶水化物，与破乳后的沥青相互交织，提高了混合料结构的致密性。而对于温度的影响，在不同降温区间，随着水泥含量的增加，混合料的收缩系数都减小;刚性材料水泥的加入减弱了混合料的柔性，温度敏感性降低，提高了胶浆的粘度。而表征沥青材料感温性能的粘度，也用来衡量混合料的劲度模量，并直接影响到混合料的温度应力及应变，从而决定了混合料的抗收缩开裂性能。文中分别采用了AC-5、AC-10、AC-13矿料级配，对比研究发现，粗级配的混合料中含有较多粗集料，其收缩性能好;而细级配的混合料中细集料多，密实度高，不利于温度应力的释放，温度收缩开裂性较严重。最后根据水泥乳化沥青混合料收缩行为产生的原因，提出了混合料的收缩模型，通过测得各个材料物性指标，进行收缩系数的验证，计算的结果与试验测得的数值接近。

关键词：水泥乳化沥青混合料收缩系数水泥乳化沥青胶浆级配收缩模型