选用膨胀乳化沥青膨胀珍珠岩作为水泥砂浆的内养护材料,研究了膨胀乳化沥青膨胀珍珠岩粒径对水泥砂浆收缩率及力学性能的影响。结果表明,膨胀乳化沥青膨胀珍珠岩粒径的减小会降低其早期吸水能力,提高其后期释水速度,因而膨胀乳化沥青膨胀珍珠岩粒径对砂浆收缩率的影响与时间关;45d,0.425~0.250mm乳化沥青膨胀珍珠岩砂浆的收缩率小;45~60d,砂浆收缩率随乳化沥青膨胀珍珠岩粒径的减小而增大;砂浆的抗压强度、抗折强度、拉伸粘结强度基本随着膨胀乳化沥青膨胀珍珠岩粒径的减小而逐渐增大,且乳化沥青膨胀珍珠岩粒径的减小对提高砂浆的柔韧性有利。

测算了施工中原材料生产能耗、原材料运输能耗、混合料生产能耗、摊铺碾压能耗,结合实际施工的监测数据,计算分析了乳化沥青厂拌冷再生相比于普通沥青ATB-25的节能减排效益。结果表明:与普通沥青ATB-25相比,乳化沥青厂拌冷再生可以节约能耗35. 3%,碳排放量减少10. 71%,具有显著的资源节约和节能效益。

基于马歇尔试验与击实试验,对乳化沥青—水泥稳定碎石进行配合比设计,确定混合料组成材料的合理掺量。试验结果表明,水泥对混合料的强度和抗裂性能有显著影响,水泥掺量为2%;混合料中流体为8%时,混合料干密度达到峰值;三种级配的混合料低温性能和水稳定性差异较大,悬浮密实型级配的低温性能和水稳定性较好,具有较高的抗压强度和回弹模量,细集料过多对于混合料强度的形成有不利影响。为了探究环氧掺量对水性环氧乳化沥青冷拌料性能的影响,采用蒸发残留物常规物理性能实验、粘附性能和拉拔实验表征不同环氧掺量水性环氧乳化沥青的技术性能,并通过正交试验确定水性环氧乳化沥青冷拌料的环氧掺量、用水量及油石比,后考察了冷拌料的力学性能、高温稳定性和水稳定性。结果表明:水性环氧树脂的掺入对蒸发残留物三大指标影响较大,随其掺量增加,针入度明显减小,软化点升高,延度降低,当掺量达到10%时,软化点达到90℃以上;同时沥青与集料的粘附性显著提高,掺量为15%时,粘附等级达5级;掺量为20%时,水性环氧乳化沥青层间粘结强度达0.535MPa,其冷拌料初始强度为23.56kN,成型强度为13.43kN,动稳定度为14000次/mm,浸水残留稳定度为79.2%。

为了将乳化沥青冷再生混合料用于更高路面结构层位,试验研究不同种类纤维和掺量对乳化沥青冷再生混合料力学性能的影响。结果表明,掺加纤维能提高乳化沥青冷再生混合料的力学性能、路用性能、抗松散性能和耐久性能。随着纤维掺量的增加,乳化沥青冷再生混合料的力学性能呈先提高后降低趋势;4种纤维对乳化沥青冷再生混合料的综合路用性能和疲劳特性改善效果的排序为:玄武岩纤维>聚丙烯腈纤维>聚酯纤维>聚丙烯纤维;掺加纤维能显著改善乳化沥青冷再生混合料在的长期稳定性。