水泥乳化沥青冷再生沥青混合料性能研究
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乳化沥青混合料应用效应研究摘要近年来,随着我国经济的快速发展,公路建设取得了瞩目的成绩,但是现有的沥青路面中经常会遇到路面裂缝、车辙、坑槽、松散、剥落等病害,这些病害大大的影响了行车安全性,而且还使路面的使用寿命降,为此本文研究对乳化沥青混合料的级配、最佳含水量、水泥掺量及水泥标号进行研究,并对其应用效应进行研究。
关键词乳化剂 | 沥青 | 冷再生 | 效应随着我国经济的快速发展,道路工程也得到了飞速的发展,同时伴随着建设规模增大也给社会带来了环保、能耗等严重问题,并且随着运输负担的加剧,也常常导致路面破坏,其中,以沥青高速公路的破坏情况最为严重。
如何在建设的过程中控制住这些,显得尤为重要,目前工程中运用比较多是一种乳化冷再生沥青混凝土再生技术,该技术的做法是将原旧沥青路面先铣刨,然后将铣刨的沥青路面运至拌和厂,在将旧沥青充分的破碎、筛分,然后在测定旧路面中沥青含量、老化程度及集料级配等指标,最后掺入一定数量的新集料、乳化沥青、水泥、水等,经特种拌和设备进行常温拌和,由摊铺机进行常温铺筑,最终形成路面面层结构层的一种再生技术。
20世纪初,乳化沥青技术刚刚发展,主要是用过喷洒的方式运用到道路工程中去,以减少灰尘,到了20世纪60年代,阳离子乳化沥青技术标准的修订在被日本沥青协会通过,这一举措进一步推广和应用了阳离子乳化沥青,阴离子乳化沥青也因此逐步被取代,我国运用乳化沥青混合料的时间相对较晚,从1935年的首次运用到21世纪SBS改性乳化沥青的推广应用,我国乳化沥青的技术还不是很成熟。
为此本文通过试验研究不同乳化沥青含量、不同水泥剂量以及不同水泥标号等参数对乳化沥青冷再生混合料水稳定性、强度、最佳含水率的影响,并对其应用效应做简要分析,本文旨在为后续相关研究提供参考。
材料集料本次试验采用的集料主要为辉绿岩,各项基本性能指标如下表1所示,通过表可以发现各项性能均满足质量要求。
矿粉本实验采用石灰岩矿粉,各项基本性能指标均满足《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE20-2011)要求,如表2所示。
温度及水对乳化沥青冷再生混合料性能的影响研究摘要:通过室内试验研究,分析不同温度及水对乳化沥青冷再生混合料性能的影响,结果表明,温度及水对冷再生沥青混合料性能有着重要影响,应合理控制施工时间及做好排水和防水工作。
关键词:冷再生水乳化沥青强度施工Abstract: Through the laboratory test research, this paper analyzes different temperature and water cold regeneration of emulsified asphalt mixture the influence of performance, the results show that temperature and water cold regeneration of asphalt mixture have important influence on the performance, reasonable control construction time and should be well drainage and waterproof job.Keywords: cool regenerated water, emulsion asphalt, strength, construction.1前言在常温条件下储存时,乳化沥青是具有良好流动性的液态悬浮混合物,即乳化沥青的颗粒在重力和表面电荷的排斥力共同作用下悬浮在水中。
在沥青颗粒互相碰撞的过程中,也会出现少量的颗粒接触团聚的现象,但是,由于这种团聚现象出现的很少,不会影响乳化沥青的质量和使用效果。
乳化沥青与RAP料拌和时,由于乳化沥青颗粒表面的电荷与石料表面的电荷发生了中和反应,沥青颗粒的电荷没有完全消失,还没有牢固地结合成具有强度的沥青膜。
这就是石料(包括回收料)和乳化沥青刚刚拌和成冷再生混合料时的状态。
乳化沥青冷再生混合料强度再生机理分析通过借鉴了国内外关于冷再生强度形成的相关研究和试验,通过介绍乳化沥青、水泥与收回沥青路面材料物理反应、化学反应理论等来分析了乳化沥青的强度形成机理;总结了冷再生混合料的强度形成机理。
标签:乳化沥青;冷再生;混合料;再生机理在沥青混合料的拌和、摊铺和压实过程中,沥青路面就开始出现老化,沥青路面老化的过程主要分为两个阶段,第一个阶段可以认为是早期老化或者短期老化,即在施工过程中所造成的热老化,第二个阶段为长期老化,即在开放交通后沥青路面受到周围的环境如气温、降雨和太阳光紫外线等直接和间接的因素,而主要影响沥青路面老化是直接与路面接觸的车辆荷载,随着超载、重载和交通量的增加,使得路面在荷载的作用下逐渐出现老化、硬化,沥青与集料间的粘结力降低,最终导致路面病害如疲劳裂缝、车辙、坑槽等病害的出现。
所以在就沥青路面材料再生过程中,一般都需要加入一定量的新结合料,即稳定剂,从而使老化的路面恢复原有的路面性能或者更好。
而在沥青路面冷再生中最常用的稳定剂为沥青类稳定剂和水泥类稳定剂,这两种稳定剂都能很好的与回收沥青材料粘结在一起,提高材料的强度和抗水损害,且价格较为便宜,应用广泛,所以本文主要研究乳化沥青类稳定剂和水泥类稳定剂对沥青路面再生的作用机理。
一、乳化沥青在冷再生混合料的作用机理乳化沥青是水和沥青的混合物,通过机械高速剪切使得高温的沥青扩散在水中而液化成为粘度较低、流动性较好的沥青材料。
由于乳化沥青本身存在大量的水,一般含有40%左右的水,所以为了使乳化沥青发挥其粘结作用,必须使得乳化沥青的水分蒸发掉从而使乳化沥青中的沥青成分分裂出来,和集料粘结在一起,形成连续的沥青薄膜。
关于乳化沥青在冷再生中的作用机理可以通过电荷作用、物理作用和化学作用来进行分析:(1)电荷作用。
由于乳化沥青主要分为阳离子乳化沥青、阴离子乳化沥青,阳离子乳化沥青中沥青颗粒带正电荷电荷,能与表面带负电荷的酸性集料有很好的粘附性,而阳离子乳化剂分子亲水基中的氮原子与集料表面具有强烈的亲和性,牢固的结合在一起,从而改变了沥青与集料的粘附性,使得沥青与集料粘附性不好的变好,所以阳离子乳化沥青也能与酸性集料很好的粘附在一起;同理,阴离子乳化沥青由于本身带负电荷,所以能与表面带正电荷的碱性集料有很好的粘结作用。
乳化沥青厂拌冷再生混合料设计与施工技术研究的开题报告一、选题背景与意义随着国家对环境保护的要求不断提高,建筑行业也在不断推广和发展新型、环保、可持续的道路材料。
其中,拌冷再生混合料由于其良好的环保性能和经济适用性而备受青睐。
拌冷再生混合料采用冷再生工艺,将废旧路面回收利用,经加热再保温再混合加工成为新的道路面层材料,不仅具有降低资源消耗和节约财政的优势,而且经过适当处理后其使用性能稳定,适应性强,可广泛应用于各类道路面。
乳化沥青是拌冷再生混合料中的关键组成部分,其质量的高低直接影响到拌冷再生混合料的质量和使用寿命。
因此,研究乳化沥青的配方设计和施工技术对于拌冷再生混合料的生产质量和应用效果具有重要意义。
二、研究内容本研究拟从乳化沥青的配方设计和施工技术两个方面入手,展开以下研究工作:1.乳化沥青的配方设计研究通过分析市场上常用的乳化沥青品种和性能要求,结合拌冷再生混合料的技术要求和工程应用环境,制定出适合于本工程的乳化沥青配方。
具体包括选择合适的乳化沥青品种、确定乳化沥青与石料、填料的配合比例及加入剂类型和加入量等方面。
2.施工技术研究通过对乳化沥青拌合过程中的液相、固相相变及其对拌合效果的影响分析,设计合理的拌合工艺,制定适合本工程的拌合参数,确保乳化沥青与石料、填料的充分混合;同时研究施工方法和施工工艺,确定适当的施工温度、压实密度和压实次数等技术参数,保证拌冷再生混合料在施工中的质量和性能。
三、研究方法本次研究将采用实验室研究和现场试验相结合的方法,具体包括:1.乳化沥青的性能测试:对市场上的乳化沥青品种进行相关试验,确定合适的乳化沥青品种。
2.乳化沥青配方设计:根据配方设计的原则和要求,通过试验确定适合本工程的乳化沥青配方。
3.拌合试验和性能测试:根据拌合参数和工艺要求制备拌冷再生混合料,进行相关性能试验,分析其工作性能及使用寿命。
4.现场试验:在实际工程中进行试验,包括试制不同配方的拌冷再生混合料,评估其经济和技术性能,找出最佳的乳化沥青配方和施工工艺参数。
泡沫沥青和水泥用量对冷再生沥青混合料路用性能的影响徐志坤【摘要】为明确泡沫(乳化)沥青和水泥掺两种粘结材料对冷再生混合料路用性能和耐久性的影响,通过车辙试验、贯入剪切试验、低温弯曲试验、加速加载试验、四分点加载疲劳试验、研究了泡沫(乳化)沥青和水泥两种粘结材料对沥青路面冷再生混合料高低温性能、长期高温抗变形能力以及抗疲劳耐久性性能的影响.试验结果表明,泡沫(乳化)沥青冷再生混合料车辙变形量主要是压密变形所致,水泥掺量越大泡沫(乳化)沥青冷再生混合料抗高温性能和高温剪切疲劳性能越好;随着水泥、沥青粘结料掺量增大,冷再生混合料低温抗裂性能呈先增大后减小的变化趋势,对于泡沫(乳化)沥青冷再生混合料低温抗裂性能而言,存在一个最佳的泡沫(乳化)沥青和水泥用量,在2.0%~4.0%泡沫沥青和2.5%~4.5%乳化沥青用量下适宜的沥青粘结料与水泥掺量比例为1.5∶1~2.7∶1;对于泡沫(乳化)沥青冷再生混合料抗疲劳性能而言,存在一个最佳的沥青粘结料和水泥掺量,为确保冷再生混合料具有最优的抗疲劳性能需达到沥青结合料和水泥掺量的相对平衡,用于冷再生混合料适宜的水泥掺量为1.0%~2.0%.为完善泡沫(乳化)沥青冷再生混合料的材料组成设计方法以及性能评价体系提供了参考.%To clarify the influence of foam(emulsified)mixed with two kinds of asphalt and cement binder material on road performance and durability of Cold Recycling Mixes ,through rutting test,penetration shear test,low-temperature bending test,accelerated loading test,a quarter point loading fatigue test,to study the foam(emulsified)two kinds of asphalt and cement binder material of the asphalt pavement cold recycling mixes high and low temperature performance,long-term high temperature deformation resistance and anti-impact fatigue resistance properties.Theresults showed that the foam(emulsion)cold recycled asphalt mixture rutting deformation is mainly caused by compaction deformation,the greater the foam cement content(emulsified)asphalt cold recycled mixture resistant to high temperatures and high shear fatigue performance better;with cement,asphalt binder content increases,the cold recycled mixture for cracking resistance trend was then decreases,forfoams(emulsion)cold recycled asphalt mixes low temperature crack resistance,the existence of an optimal foam(emulsified)asphalt and cement,asphalt binder and cement content ratio at 2.0%~4.0% foamed bitumen and 2.5% to 4.5% of emulsified asphalt suitable amount is 1.5∶1 ~2.7∶1;for foam(emulsion)cold recycled asphalt mixture f atigue performance,there is an optimum asphalt binder and cement content,to ensure that the cold recycled mixtures has the best fatigue resistance required to achieve the asphalt binder and the relative balance of cement content for the cold recycled mixtures suitable cement content is1.0%~2.0%.To improve the foam(Emulsion)asphalt cold mix material regeneration method of composition design and performance evaluation system provides a reference.【期刊名称】《公路工程》【年(卷),期】2017(042)001【总页数】9页(P244-252)【关键词】道路工程;泡沫(乳化)沥青冷再生混合料;高低温性能;抗疲劳性能【作者】徐志坤【作者单位】呼伦贝尔市公路勘测规划设计有限公司, 内蒙古呼伦贝尔 021000【正文语种】中文【中图分类】U414.1旧沥青路面材料回收利用是一个世界性问题。