粉胶比与集料级配对开级配沥青混凝土性能的影响

试验研究了粉皎比和集料级配对开级配沥青混凝土（OGFC）力学性能和透水性的影响。结果表明，上限级配的力学性能随着粉胶比增大而增强，中值和下限级配的力学性能随着粉胶比增大先增强后减弱：在粉胶比保持不变的情况下，中值级配和下限级配沥青混合料形成骨架-空隙结构，上限级配的混合料形成骨架-密实结构。从兼顾力学性能和透水功能的角度出发，粉胶比1：1的中值级配和粉胶比0.8：1的下限级配的OGFC为级配与粉胶比的最佳组合。     

海南岛AC-13型沥青混合料矿料级配区域优化研究

结合海南岛典型的热带季风海洋性气候,以AC-13型沥青混合料的矿料级配主要控制筛孔9.5 mm、4.75 mm、2.36 mm、0.075 mm和油石比组成5个因数,《沥青路面施工技术规范》(JTJ F40-2004)中AC-13型沥青混合料的矿料级配范围对应筛孔取上限、上中值、中值、下中值和下限等5个通过率作为5个水平,采用正交试验方法对AC-13型沥青混合料的矿料级配区域进行优化设计。     

橡胶颗粒沥青混合料骨架结构特征分析

通过对偏上限、下限和中值三种不同级配的外掺橡胶颗粒沥青混合料的骨架间隙率和骨架密实度的定性与定量分析,得出影响橡胶颗粒沥青混合料骨架结构的主要因素和评价指标,并通过对其进行路用性能的室内模拟试验检测得出外掺偏下限级配能够形成良好的骨架密实结构。     

基于真三轴试验的沥青混合料强度影响因素分析

真三轴试验能比较真实地模拟沥青混合料在路面内部所处的实际受力状态。该文对不同沥青混合料开展了低温真三轴抗压强度试验,对比了不同沥青胶结料类型、级配、矿粉类型和粉胶比下沥青混合料的真三轴强度。研究结果表明:SBS改性沥青对混合料强度的增强作用不明显,却能增加其抗变形能力;级配对沥青混合料强度有显著影响:随着级配变粗,沥青混合料破坏应力增大,破坏应变减小;矿粉对混合料强度影响较大,加入适当性质的矿粉能显著提高沥青混合料的强度;沥青混合料三轴抗压强度随粉胶比的增大而增大。     

开级配OGFC矿料组成设计研究

以OGFC-13为研究对象,以标准级配矿料组成设计的关键性筛孔2.36 mm为出发点,分别选取级配的上限、下限、中值及中值时关键性筛孔2.36mm通过率相差±3%等5种级配类型,在各自最佳沥青用量的基础上通过马歇尔参数对比分析,得出OGFC-13级配设计时,当关键性筛孔通过率控制在与中值相差-3%以下,即2.36 mm通过率为13%~下限时,沥青混合料的强度及大空隙排水特性优势明显。     

级配对OGFC沥青混合料抗阻塞性能的影响研究

为研究级配与大孔隙OGFC沥青混合料阻塞行为之间的关系,通过设计6种不同级配,成型车辙板试件,以ISO标准砂作为阻塞材料,进行阻塞-疏通二次试验。试验结果表明：OGFC沥青混合料的级配与其渗透性、构造深度具有良好相关性;模拟阻塞空隙的实验前期,沥青混合料渗水性能迅速衰减,而试验后期,试件渗水系数衰减至稳定值,大小约为原始渗水系数的20%;疏通后渗水系数可恢复到初始渗水系数的65%。通过分析OGFC沥青混合料的15%通过率当量筛孔尺寸S15与渗水系数关系,预估OGFC沥青混合料空隙阻塞特征,为OGFC沥青混合料级配设计提供参考依据。     

OGFC级配优化设计方法研究

以OGFC-13.2(目标空隙率为16%)为例,分析指出了现行OGFC混合料级配设计方法中存在的缺点,并据此提出一种优化设计方法。通过贝雷法检验了该方法设计的混合料形成的骨架结构。最后,通过常规试验和推荐级配验证了该优化方法的合理性。该优化设计方法简明、可操作性强,对OGFC混合料的级配设计具有良好的指导意义。     

粉胶比对开级配大粒径沥青碎石路用性能的影响

为了分析粉胶比对开级配大粒径沥青碎石路用性能的影响,采用室内试验,探索粉胶比与开级配大粒径沥青碎石体积参数、强度及路用性能的关系。发现粉胶比与开级配大粒径沥青碎石技术特性显著相关,随着粉胶比的逐渐增大,其强度、抗车辙能力和抗水损坏能力先提高后降低,抗裂能力逐渐提高。结果表明:70~#沥青下,粉胶比为1.0~1.4时,开级配大粒径沥青碎石各项技术性能良好;在进行开级配大粒径沥青碎石配合比组成设计时,建议70~#沥青下,夏热区粉胶比取1.2~1.4,冬寒区粉胶比取1.0~1.2。     

沥青种类对SMA-13级配的影响

为了研究不同沥青种类对SMA-13级配的影响,进行了武云高速复合改性橡胶沥青AR-SMA-13和中州大道整治工程SBS-SMA-13的级配、油石比、粗集料的骨架分界筛孔、粉胶比、沥青膜厚度及混合料路用性能等的对比研究。研究过程中采用贝雷法对两种沥青混合料的级配嵌挤效果进行了分析。由于复合改性橡胶沥青和SBS改性沥青的化学成分差异较大,其运动黏度和延度均差异较大。试验得出,AR-SMA-13中2.36~4.75 mm之间的碎石含量接近12%,是传统间断级配的2倍,路用性能仍然较好;AR-SMA-13中0.075 mm筛孔的通过率仅为6%,与SBS-SMA-13中0.075 mm通过率8%~12%形成显著区别;SMA-13骨架分界筛孔选择4.75 mm还是2.36 mm,对混合料的骨架嵌挤的判断是不同的,结果表明,传统间断级配理论关于SMA-13级配中2.36~4.75 mm间断是不必要的;SMA-13骨架分界筛孔建议选择2.36 mm。虽然复合改性橡胶沥青5℃延度远小于SBS I-D,但AR-SMA-13也具有较好的抗低温变形能力,低温弯曲应变与SBS-SMA-13混合料相比,差异不大;复合改性橡胶沥青运动黏度与SBS I-D改性沥青相比差异非常大,但两种级配的混合料都具有较好的抗车辙性能,SBSSMA-13比AR-SMA-13的动稳定度仅低12%,其混合料高温性能的差异远没有沥青运动黏度之间的差异大。当沥青性能差异较大时,沥青混合料的设计指标应做出适当调整,以保证沥青混合料能够具有良好的路用性能。     

矿料级配对沥青混合料体积参数的影响

对8组AC—13沥青混合料级配进行马歇尔试验,测定其体积参数空隙率W、矿料间隙率VMA、沥青饱和度VFA;利用灰色关联度理论计算3个粒径组和油石比与体积参数的关联度,得出大于2.36 mm部分矿料粒径对混合料体积参数的影响最大,其次是小于0.3 mm粒径和沥青形成的沥青胶浆,0.3～2.36 mm部分对体积参数的影响最小.在混合料设计中,矿料级配对沥青混合料体积参数的影响大于沥青用量,应注重矿料级配特别是粗集料骨架结构的设计.     

贝雷法和CAVF法在AK-13A和SMA-13的混合料级配设计中的应用

传统的沥青混合料配合比设计时,通过粗、中、细3种级配试配,然后再进行马歇尔试件的击实,分析体积指标确定级配、油石比,过程复杂,试验人为误差较大,耗时,耗力。通过贝雷法的粗集料选取密度,CAVF法计算粗细集料比例及油石比,对AK-13A和SMA-13的级配和油石比进行优化,并运用贝雷法3个比例参数CA比、FAc比、FAf比对优化后的级配的骨架嵌挤情况进行判别,以评价优化后的级配是否符合贝雷法3个比例参数的要求,旨在严格控制沥青砂浆体积与粗集料间隙率之间的关系,使沥青混合料的骨架嵌挤效果更好,性能更稳定。研究过程中采用GTM方法成型试件,用马歇尔方法进行沥青混合料路用性能验证。结果表明,粗集料的设计密度位于松装密度及干捣实密度之间时可以达到嵌挤状态,对于一般的密级配沥青混合料如AK-13A,粗集料的设计密度选择松装密度,对于SMA选用干捣实密度。采用改进的CAVF法计算粗细集料的比例并优化级配,通过计算得到的油石比与最终实际采用的油石比基本一致。粗型密级配AK-13A混合料的3参数符合贝雷法范围,形成一种嵌挤密实结构;SMA的3参数都不在贝雷法的范围内,其形成的骨架密实结构是独有的。SMA-13的粉胶比较AK-13A大,同时沥青膜厚度小于AK-13A,但2种混合料路用性能经实践证明都是良好的。     

透水沥青混合料路用性能研究

<正>0引言透水沥青混合料(OGFC)作为一种具有相互连通空隙的开级配沥青混合料,以其显著的透水、降噪效果和良好的抗滑性能在国内外得到了广泛应用～([1-3])。由于透水沥青混合料与普通密级配沥青混合料在组成结构上存在差别,因而在路用性能上也有一些差异。透水沥青混合料是骨架空隙结构,粗集料所占比重较大,容易形成骨架嵌挤结构;同时,透水沥青混合料要使用性能良好的改性沥青,以提高集料间的胶结作用,弥补由于集料间接触面积相对较小对混合料抗拉和抗剪强度的影响,从而获得良好的混合料路用性能～([4-6])。目前,中国已出台了     

基于离散元法OGFC集料级配优化

以OGFC-10、OGFC-13、OGFC-16为例,在各自推荐级配范围内选择细、中、粗三种集料级配,利用离散元软件PFC2D对相应的OGFC进行单轴压缩试验和劈裂试验数值模拟,以确定最佳集料级配,并通过室内试验对模拟结果加以验证,最后对最佳级配混合料进行路用性能检验。研究表明:离散元法可以用于模拟沥青混合料的单轴压缩试验和劈裂试验,为研究OGFC混合料的力学性能和级配优化提供了辅助手段。     

级配对水泥粉煤灰稳定碎石力学性能与温缩特性的影响

选取规范级配范围内的粗细不同的3种级配,对水泥粉煤灰稳定碎石混合料的力学性能和温缩特性进行了试验研究,结果表明:集料的骨架结构对混合料早期无侧限抗压强度影响较大,而对于后期强度,骨架密实结构的混合料抗压强度较高,劈裂强度体现了相似的规律性;由于3种级配集料在混合料中所占的体积近似,同一养生龄期的混合料的回弹模量相近;温缩系数随着填料含量的增加而增大,随着龄期的增长略有增大。     

骨架密实型沥青混合料矿料级配的设计与优化

在有关沥青混合料矿料级配设计理论与方法的基础上,提出了在拌制沥青混合料试验之前,先由筛分试验结果和测试的材料密度对骨架密实型沥青混合料进行矿料级配设计的方法,并利用Matlab、Excell等办公软件对矿料组成进行了优化.按该方法设计的矿料级配拌制沥青混合料,进行了动稳定度和冻融劈裂试验.结果表明,在相同原材料条件下,按该方法设计与优化的矿料级配拌制的沥青混合料具有比按规范级配范围中值拌制的沥青混合料具有更好的路用性能,尤其是高温稳定性和表面抗滑性.     

粉胶比对沥青混合料路用性能影响的试验研究

为研究出合理的、适合大兴安岭通县公路沥青混凝土路面的粉胶比,选用大兴安岭本地石材、大庆AH-130基质沥青,按密级配AC-16 I上限配比,通过标准马歇尔、浸水马歇尔、车辙、小梁低温弯曲等试验对沥青混合料的路用性能进行了研究,结果表明:最佳沥青用量OAC为6.0％,沥青混合料的抗水侵性能满足要求;在同一油石比的条件下,随着粉胶比的增大,动稳定度有显著增大的趋势,但当粉胶比超过1.0时,增长趋势逐渐缓慢,并且在粉胶比达到1.3之后达到峰值,然后开始下降;随着粉胶比的逐渐增大,弯拉应变有增大的趋势,粉胶比在1.0～1.1左右沥青混合料低温抗弯拉性能最佳.     

ATB—25沥青混合料级配优化

以混合料骨料填充理论为基础,运用理论计算的手段给出了高温多雨大交通量高速公路沥青路面下面层用ATB—25的合理级配范围,并且根据生产实践对级配进行了优化。与规范规定的级配范围相比,优化后的ATB—25混合料级配范围,适当提高了级配下限的细集料比例,保证了ATB—25混合料的密实性;且大幅度减少了级配上限细集料比例,使ATB—25混合料始终处骨架密实结构,提高了ATB—25混合料的高温抗车辙性能。同时,ATB—25矿料级配骨架密实结构理论分析与试验验证表明,考虑正常的施工偏差,优化后的级配范围始终处于骨架密实结构,高温稳定性和水稳性能可以得到保证,可以应用在我国高温多雨大交通量高速公路的下面层中。     

矿渣粉作为填料的沥青混合料性能试验

用磨细矿渣粉等量代替常用的石灰石粉作为沥青混合料的填料,以AC-16Ⅰ沥青混合料规范级配中值为研究对象,提出了3种试验方案。在这3种试验方案最佳油石比的基础上对沥青混合料的路用性能指标进行了试验分析;测试了石灰石粉与矿渣磨细粉的粒度分布;按照沥青材料试验方法对两种矿粉与沥青胶浆做了检验。结果表明:用矿渣粉全部或部分代替石灰石粉不仅可以将AC-16Ⅰ沥青混合料的最佳油石比分别减小0.9%、0.5%,而且提高了动稳定度,残留稳定度保持不变,低温弯曲应变几乎不受影响。从微观上分析两种矿粉的结构差别,进一步说明用矿渣粉代替石灰石粉不仅利用了工业废渣,使生态环境得到保护,而且在结构级配与性能上是更优选择。     

沥青混合料三维空隙形态特征评价方法及分析

为了给沥青混合料细观特征研究提供空隙特性评价方法，实现空隙三维形态特征的描述，基于X-ray CT技术提取了沥青混合料空隙的三维结构，以空隙断面形心作为骨架节点，构建了三维空隙骨架模型；以骨架走向和断面形状为主要评价对象，建立了空隙形态特征的评价方法，提出了垂面内方向角、相邻垂面夹角、断面圆度以及断面丰度作为空隙形态的评价指标；以实验室成型的沥青混合料试件为研究对象，指明了空隙尺度、成型条件以及混合料级配（包括AC，SMA以及OGFC级配）对空隙空间形态的影响规律。结果表明：空隙形态特征评价方法可以反映空隙的三维形貌；空隙体积小于5 mm³的微细空隙接近于椭球形，大于5 mm³的结构空隙不规则程度较大；沥青混合料的成型方式与压实程度对空隙的形态特征无显著影响，其特征值分布曲线的均方根偏差均低于1.2%；OGFC级配下微细空隙相较其他2种级配更加圆润，丰度为0.9~1.1处的分布频率比其他2种级配高出19.2%，圆度在大于5区间的分布频率高出14.9%；结构空隙中，AC级配的垂面内方向角分布曲线在80°~90°区间内高出OGFC级配5.3%；AC级配的空隙骨架最为迂曲，不规则性最强，而OGFC级配的空隙骨架比较顺直。     

基于级配理论的沥青混合料骨架结构研究

沥青混合料由集料、沥青胶结料和空隙组成.沥青混合料体积90％由集料构成,集料所形成的结构主要取决于集料的粒径分布及其形状.该文提出了基于集料级配理论的沥青混合料骨架结构,并以此来表征沥青混合料的路用性能.研究提出了一个基于球体填充理论的计算方法.参数包括:一级结构下的空隙率、一级结构的破坏因子和沥青胶结料在骨架结构的分布情况,它们可用于评价骨架结构的承载能力.采用骨架结构模型对几种不同级配的沥青混合料高温抗车辙能力和水稳性进行了预测,预测结果和室内外试验结果具有很好的相关性,建立的骨架结构模型可很好地用于判别沥青混合料的抗车辙性能.