基于Superpave与贝雷法的ORHA改性沥青混合料配合比设计研究

随着我国道路里程的不断增加,各种新型沥青混合料改性工艺层出不穷,其中高模量沥青混合料以其优异的高温性能在道路领域应用越来越广,传统的马歇尔设计方法在骨料嵌挤能力的选择上略有欠缺,为了提高混凝土的整体模量,选择合适的沥青混合料设计方法,是提升混凝土整体性能的关键。本文主要介绍一种基于Superpave设计方法,并采用贝雷法进行级配验证的可用于道路面层的高模量沥青混合料Sup-16级配方案。     

抗车辙沥青混合料技术经济评价

为选择满足沥青路面抗车辙要求的沥青混合料,采用高模量剂、抗车辙剂、30^#沥青和70^#沥青设计AC-25沥青混合料,通过高温稳定性、低温抗裂性能与水稳定性试验进行技术性能评价,通过混合料材料组成进行经济性评价。结果表明,高模量剂、抗车辙剂沥青混合料与30^#沥青混合料均具有良好的抗车辙能力;抗车辙剂沥青混合料的低温抗裂性能优于高模量剂沥青混合料;抗车辙剂、高模量剂沥青混合料的水稳定性优于30^#、70^#沥青混合料;30^#沥青混合料的材料成本低于高模量剂、抗车辙剂沥青混合料;抗车辙剂沥青混合料的综合性能最好。     

高模量沥青混合料动态模量及其主曲线研究

为了指导高模量沥青混凝土的设计和应用,采用简单性能试验机(SPT)测试了两种不同掺加剂(ZQ-2和ECB)的高模量改性沥青混合料的动态模量,根据时间-温度置换原理,利用非线性最小二乘法拟合得到了参考温度下的动态模量主曲线,并应用其预测了两种高模量沥青混合料的高低温性能,最后与抗压回弹模量进行对比分析。结果表明:高模量沥青混合料的动态模量依赖温度和频率的变化;ZQ-2高模量沥青混合料的高温抗车辙性能和低温抗变形能力均优于ECB高模量沥青混合料;抗压回弹模量对应于频率较低时(0.01~0.1 Hz)的动态模量,采用动态模量进行沥青路面设计更合理科学。     

高模量沥青混合料的试验研究

从高模量沥青混合料的材料组成及配合比设计出发,通过与基质沥青混合料和几种改性沥青混合料路用性能的对比,利用试验方法分析了高模量沥青混合料材料的高温稳定性、低温抗裂性以及不同温度和加载频率下的动态模量。试验表明,采用高模量沥青混合料在保证沥青混合料路面低温性能不降低的前提下可以有效提高沥青混凝土路面的高温稳定性;同时,根据对动态模量试验数据的分析,得出提高沥青混合料弹性模量可以有效减缓高速公路沥青混凝土路面车辙产生的结论。     

基于TLA与纤维复合改性技术高模量沥青混合料耐久性试验研究

为改善高模量沥青混合料的低温抗裂性和耐久性,提出采用TLA与聚酯纤维复配方案获取高模量沥青混凝土,并基于室内加速加载、低温弯曲、冻融劈裂和APA疲劳试验研究了TLA掺量对高模量沥青混合料抗永久变形能力、低温抗裂性、水稳定性以及疲劳耐久性的影响,同时揭示了TLA与聚酯纤维对复合改性高模量沥青混合料的影响机理,推荐高模量沥青混合料最佳的复配方案为30%TLA+3‰聚酯纤维。     

高模量沥青混合料在南非推广应用分析

高模量沥青是一种混合了多种硬沥青和高质量粘结剂的热拌沥青,最早应用于法国。这种沥青混合料具有优异的高温稳定性和疲劳性能。在总结了高模量沥青混合料设计方法的基础上,同时基于高模量沥青混合料设计参数,分析了将南非路面设计方法与高模量沥青混合料结合应用的可行性。     

硬质沥青高模量混合料协调设计研究

不同集料特征对硬质沥青高模量混合料的性质(如高温性能、模量、疲劳)具有显著的影响,选择两种差异明显的集料(一种玄武岩、另一种为石灰岩),基于集料图像测试系统(AIMS)对其各项特征进行了较为详细地对比分析,参照法国高模量混合料设计流程,对不同集料硬质沥青高模量混合料的各项性能指标协调设计方法进行了试验研究。结论表明:针对不同集料性质,通过对级配和硬质沥青用量的调整,可以实现混合料高温性能、模量和疲劳性能的均衡设计。     

高模量沥青混合料马歇尔法配合比设计指标研究

为了推广应用高模量沥青混合料EME技术,选择3种来源集料、4种沥青结合料,设计了9种沥青混合料,同时进行法标综合性能和我国马歇尔法试验对比研究。分析认为,法标设计体系与我国相差较大,其EME沥青混合料技术无法直接应用于我国工程。通过马歇尔试验表明,马歇尔试件空隙率为1.3%～3.5%;关于EME沥青混合料矿料间隙率VMA,对于EME-14为12.7%～13.7%,对于EME-20为12.9%～14.3%;沥青饱和度为74.5%～89.9%;马歇尔稳定度为15.9kN～23.2kN;流值为2.2mm～3.2mm。通过数据分析,提出了基于马歇尔法的高模量沥青混合料配合比设计指标,并经法标综合验证,采用马歇尔法进行高模量沥青混合料配合比设计是可行的,技术指标是合理的。     

高模量沥青混合料试验参数与设计优化

为了分析高模量沥青混合料的性能并优化其设计,通过马歇尔试验,研究干拌时间、拌合温度、沥青混合料拌合时间、击实温度4个参数对沥青混合料性能的影响,提出了高模量沥青混凝土马歇尔试验参数优化意见,改性剂与集料的干拌时间控制在15s,拌合温度约170℃~175℃,沥青和集料的拌合时间为150~210s,击实温度控制在160℃~165℃;还提出了改进的高模量沥青混合料马歇尔设计方法及流程。     

基于GTM设计方法的高模量沥青混合料的试验研究

为了克服现行马歇尔沥青混合料设计方法存在的缺点,采用GTM旋转压实设计方法进行高模量沥青混合料的配合比设计,并与马歇尔设计方法的试验结果进行对比,系统分析两种不同设计方法下高模量沥青混合料的路用性能,认为GTM旋转压实设计方法能够模拟路面的压实状态,使得高模量沥青混合料的路用性能与设计思路更加一致。     

基于低标号沥青颗粒掺配技术的耐久性高模量沥青混合料应用研究

采用高模量沥青混合料是解决沥青路面车辙病害的有效途径之一,而通过优选沥青胶结料、调整混合料级配和掺加外掺剂等技术均可以实现沥青混合料的高模量。依托实体工程,采用低标号沥青颗粒与70号道路沥青复配技术来改善沥青胶结料,并借鉴法国高模量沥青混合料设计思路进行高模量沥青混合料设计研究。研究表明,该混合料满足高模量沥青混合料技术要求并具有优良的路用性能。     

高模量沥青混凝土的高温永久变形预估模型

根据粘弹性理论推导了沥青混凝土的高温永久变形的预估模型,根据重复荷载永久变形试验拟合得出其参数,并将高模量沥青混合料与基质沥青、SBS改性沥青混合料对比,结果表明：该模型可以较好的描述沥青混合料永久变形的变化规律,高模量沥青混凝土有着更好的抵抗永久变形的能力。     

高模量沥青混合料应用研究

沥青材料作为一种典型的黏弹性材料,其温度敏感性高,在重交通、高温的环境条件下,易出现早期损坏,影响道路的使用性能.因此,有必要对具有耐高稳、抗疲劳的高模量沥青混凝土进行研究.选用了AC- 20C型级配,通过测试马歇尔试件体积指标.确定了不同沥青混合料的最佳油石比,对比研究了高模量沥青混合料(简称HM)、SBS改性沥青混合料、基质沥青混合料的路用性能.结果表明高模量改性沥青具有较SBS改性沥青,基质沥青更优越的路用性能.     

高模量沥青研究与性能试验

在介绍高模量沥青研究过程和原材料试验的基础上,进行了3种高模量沥青性能试验,同时进行高模量沥青混合料验证试验。结果表明,高模量沥青的针入度为20~50(0.1 mm),软化点≥60℃,脆点≤-10℃,135℃动力粘度<3 Pa.s,PG等级为PG76-22;高模量沥青混合料高温抗车辙性能、动态模量、抗水损害性能、经济性能均强于SBS改性沥青和辽河AH-90#基质沥青混合料,证明了在路面中面层应用高模量沥青混合料是解决高温状态下路面产生车辙病害的有效途径。     

高模量沥青混合料模量对比评价

介绍了3种提高沥青混合料模量的途径及它们的作用原理,即采用高模量改性沥青、矿物纤维加强和界面改性.通过测试试验段、对比段沥青混凝土芯样在40℃条件下的间接拉伸模量,对这几种高模量改性方法的效果进行了对比评价.结果表明采用高模量改性沥青、矿物纤维增强沥青或PR添加剂改性沥青均能明显提高沥青混合料的间接拉伸模量,从而改善沥青混凝土路面的抗车辙性能;相对而言,高模量改性沥青对混合料的模量提高效果最为显著,另外两种效果相当.     

温拌高模量沥青混合料设计与性能研究

基于温拌沥青技术与高模量沥青技术,研发了一种温拌高模量沥青混合料,并对该种沥青最佳拌合温度、路用性能、动态和静态模量进行了测试评价。结果表明,温拌高模量沥青混合料拌合温度比常规高模量沥青混合料低30℃以上,并具有良好的高温抗车辙能力和水稳定性。     

PR-Module高模量沥青混合料动态模量—温度分布研究

为了研究PR-Module高模量沥青混合料的动态模量变化规律、时温等效下动态模量主曲线和沥青混合料层动态模量沿深度(温度)的分布规律,以SK-70~#作为基质沥青,选用PR-Module作为改性剂制备高模量沥青混合料,通过简单性能试验(SPT试验)测试了PR-Module掺量为0%、0.3%、0.5%和0.7%时沥青混合料的动态模量,并对比分析了PR-Module添加量、温度、加载频率对沥青混合料动态模量的影响;依据时温等效原理,通过非线性最小二乘法拟合得到高模量沥青混合料动态模量的主曲线方程。以抚吉高速公路为例,建立了行驶速度为60、80、100、120 km/h时高模量沥青混合料层动态模量沿深度(温度)的分布曲线。结果表明:不同PR-Module掺量的高模量沥青混合料的动态模量试验结果具有较好的一致性;建立了参考温度为20℃时PR-Module高模量沥青混合料的动态模量主曲线方程。AC-25型高模量沥青混合料在不同温度区间相比普通沥青混合料动态模量的增长率为37%～63%。     

高模量沥青混凝土在公路养护工程中的应用研究

高模量沥青混凝可以有效降低车辆荷载引起的沥青混凝土塑性变形，具有较好的高温抗车辙能力，在我国高等级公路和城市交叉口路段得到越来越多地应用。通过对北京六环快速路大修工程中高模量沥青混凝土应用技术的分析。指出高模量混合料的级配可遵循我国常用的AC型沥青混合料级配，并通过添加高模量添加剂的方式制备高模量沥青混凝土。PRM高模量沥青混凝土的室内性能测试结果表明，掺加0．7％PRM添加剂的高模量沥青混凝土高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性等路用性能指标均能满足规范的要求，特别是其高温稳定性得到大幅提高。工程试验路的检测结果也得出了相同的结论，表明掺加PRM添加剂的高模量沥青混凝土能够适应当前道路交通的需求，具有良好的应用前景。     

高模量沥青材料流变性能研究

沥青路面车辙严重影响其服务质量,高模量改性沥青及沥青混合料是改善沥青路面车辙的途径之一。现对特立尼达湖沥青(TLA)改性沥青、35号硬质沥青以及高掺量SBS改性沥青的流变性能进行了研究,结合3大指标分析发现:TLA、SBS改性均可有效降低沥青标号,使针入度下降至50(0.1mm)以下;3种高模量沥青改性后标号大小关系为:TLAHMB-CSBS;高模量改性沥青的动态模量显著高于基质沥青,以动态模量为评价指标,3种高模量沥青优劣排序为:30%TLA HMB-C5%SBS;CAM模型不仅可以用于预测基质沥青动态模量,同时也能良好应用于高模量改性沥青。     

高模量沥青混凝土路面永久变形有限元分析

为研究高模量沥青混凝土路面的永久变形性能,运用ANSYS有限元软件对沥青路面结构进行建模,分别对轴载作用大小、中面层厚度、面层材料等因素影响沥青混凝土路面永久变形性能进行分析。得出结论:(1)中面层厚度的增加并不能有效降低路面结构的永久变形;(2)中面层材料选用高模量沥青混合料可有效提升路面结构的抗永久变形性能;(3)重载超载频繁的路面易发生永久变形现象,高模量沥青混合料可有效提升路面结构抗永久变形性能。