残留水对冷拌冷铺乳化沥青混合料性能影响研究

发布时间：2021-11-06 10:51

　　和传统的热拌、温拌沥青混合料相比,冷拌冷铺沥青混合料作为一种新型路面材料,具有低能源消耗率、低污染排放等优点。但是,课题组针对自主研发的新型冷拌冷铺乳化沥青混合料（以下简称冷拌料）研究时发现,由于冷拌料拌和过程需要外加水而且乳化沥青中存在水,其在养生后会残留一部分水。因此,本文用残留含水率表征冷拌料内部残留水的含量并研究残留水对冷拌料性能的影响规律,主要内容包括残留水对冷拌料的高温性能、低温抗开裂性能、水稳定性能、动、静态模量、疲劳性能、抗老化性能及在多次冻融循环条件下抗水损害性能的影响。本文分析了冷拌料残留含水率随养生时间的衰减规律,评价了不同残留含水率下冷拌料的高温性能、低温抗开裂性能和水稳定性能,结果表明,冷拌料的上述路用性能随着残留含水率的降低而提高。通过控制养生条件,本文选取12%、10%、8%、6%、4%和2%残留含水率下的冷拌料试件用于后续试验。首先,测定了不同残留含水率下冷拌料的动、静态模量,结果表明,冷拌料的动、静态模量值均随着残留含水率的降低而增大。在相同温度和加载频率下,当残留含水率在12%、10%和8%时,冷拌料的动、静态模量值均小于热拌料的试验值,当残留含水率... 

【文章来源】：北京建筑大学北京市

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【学位级别】：硕士

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残留水对冷拌冷铺乳化沥青混合料性能影响研究技术路线

第2章冷拌冷铺乳化沥青混合料原材料与配合比设计8表2-5矿粉检验结果水泥一方面通过与水反生反应，加快乳化沥青的破乳；另一方面水泥水化反应所形成的强度亦可大大提升早期强度[35]。本文采用42.5#普通硅酸盐水泥。2.1.4技术要求结合冷拌冷铺乳化沥青混合料的原材料技术指标和其在路面的施工环境和使用条件，并参考热拌改性沥青混合料的规范，根据课题组前期的研究对冷拌冷铺乳化沥青混合料的路用性能提出相应的技术要求，结果见表2-6。表2-6冷拌料的性能技术要求指标稳定度（KN）流值（mm）空隙率（%）残留稳定度（%）TSR（%）动稳定度（次/mm）破坏应变（με）要求值≥81.5-44-6≥85≥80≥2400≥25002.2冷拌冷铺乳化沥青混合料配合比设计2.2.1级配设计集料性质是影响沥青与集料黏结性能的原因之一，粗、细集料均应保证干燥和干净，本文粗集料选用石灰岩，细集料选用人工机制砂。鉴于密集配的冷拌冷铺乳化沥青混合料相比开级配的乳化沥青混合料具有更高的劲度模量[36]，本文级配选用AC-13型，级配曲线如图2.1所示。图2.1级配设计曲线图2.2.2拌和与成型方式当前，对于沥青混合料试件成型的方式有很多种，不同试件成型方法所参考的技术测试指标测试结果规范要求表观相对密度2.823≥2.50含水量，%0.54≤1亲水系数0.64＜1外观无团粒结块无团粒结块

第2章冷拌冷铺乳化沥青混合料原材料与配合比设计11图2.2体积指标关系图由图表结果可知，本文AC-13型冷拌冷铺乳化沥青混合料所需乳化沥青的用量为9.0%。2.2.4最佳外掺水用量为了保证冷拌冷铺乳化沥青混合料中沥青与集料裹覆均匀以及混合料的施工和易性，必须在冷拌料拌和过程中添加定量的外掺水用以湿润矿料，促进乳化沥青与集料的结合[40]。因为一旦在冷拌冷铺乳化沥青混合料搅拌过程中外掺水不足，造成乳化沥青和集料之间包裹性差，影响拌和；但若外掺水添加过多，将会使冷拌料整体过湿，形成浆糊状态，导致无法压实[41]。本文通过试拌法和成型试件的马歇尔稳定度确定冷拌冷铺乳化沥青混合料的最佳外掺水用量。先对冷拌料进行试拌，拌和步骤为首先将矿料拌和均匀，然后加入预估外掺水用量拌和至矿料湿润，再加入乳化沥青并拌和，最后同时倒入水泥和矿粉后搅拌均匀，拌和、成型过程见图2.3。图2.3拌和与成型过程通过观察试拌后的冷拌料状态，初步确定AC-13型冷拌乳化沥青混合料中外掺水添加量为混合料质量的1.0%。以1.0%为初始值，按照每0.5%为一个梯度成型五组不同外掺水添加量的冷拌料试件，对每组试件进行稳定度试验，测得试验数据见表2-8。表2-8不同外掺水用量下冷拌料的稳定度根据上述试验结果可以得出，当外掺水用量在1%-2%之间时，冷拌料的强度随着外外掺水添加量（%）1.01.52.02.53.0稳定度（KN）7.317.968.598.298.01技术要求（KN）≥8

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本文编号：3479699