AK-13A抗滑表层的GTM法设计

针对传统的马歇尔设计法在抗滑表层沥青混合料AK-13A设计中的不足,通过优化AK-13A级配、采用混合料GTM法配合比设计进行弥补。对沥青混合料的体积指标、路用性能、拌和工艺、碾压工艺都进行了详细的研究。依据贝雷法,将沥青混合料的级配范围进行适量的调整,使其更满足道路需求;通过GTM法配合比设计,提高压实度,降低孔隙率,满足日益增加的交通荷载要求。采用GTM方法成型试件,并对试件进行切割,用马歇尔方法进行沥青混合料路用性能验证。将马歇尔方法和GTM方法成型的试件试验结果进行对比分析,研究不同的配合比设计方法对沥青混合料路用性能指标的影响。试验得出,优化后的AK-13A级配下限通过率增大,保证混合料密实,上限通过率减小,保证路面的抗滑,路面4.75 mm以上碎石较多且无明显离析现象;采用GTM方法设计的混合料油石比低、密度高,比马歇尔密度提高2%,在现有施工设备条件下,能够达到较高的压实度,使抗滑表层的路面实际空隙率控制在4.5~5.5%;路面表面构造深度达到0.65,横向力系数SFC60达到75,渗水系数在50 m L/min以内,同时平整度标准差σ达到0.53 mm,各项检测指标都远远优于交工验收的标准。级配范围、配合比设计方法调整后得到的AK-13A抗滑表层具有优良的抗水损、抗滑和抗车辙性能。     

采用GTM的AC-13型沥青混合料级配优化研究

在规范提供的AC-13级配范围内选择了7种级配,以GTM为手段进行配合比设计,并进行了不同级配沥青混合料的高温抗车辙能力、抗水破坏能力、渗水能力及抗滑能力试验。试验结果表明,沥青混合料体积参数VMA与抗车辙能力有显著相关关系,对于特定原材料、特定的成型方式,粗细集料比例对沥青混合料路用性能有重大影响。根据研究结果,对贝雷法参数进行了修正并提出了基于提高沥青混合料高温抗车辙能力及抗水破坏能力,兼顾密实与抗滑能力的AC-13优化级配范围。     

基于GTM方法的沥青混合料压实特性分析

借鉴SHRP Superpave沥青混合料设计中密实曲线的分析方法,对比粗、细两种级配沥青混合料的密实曲线,分析集料级配和沥青用量对GTM设计沥青混合料压实特性的影响,提供了一种基于现场压实性能的优化集料级配的方法。     

基于GTM法的AC-13改性沥青混合料目标配合比设计

采用旋转剪切压实法(GTM)对渝长(重庆渝北—长寿)高速公路扩能工程路面上面层AC-13改性沥青混合料目标配合比进行设计,初步完成原材料选择、级配确定,并对沥青混合料性能进行检验和评价,最终提出在最佳油石比情况下的目标配合比,提高改性沥青混合料的水稳性和抗车辙能力。     

间断密级配沥青混合料配合比设计方法

从沥青混合料的结构形态入手，利用均匀设计法对骨架密实结构类型沥青混合料的级配进行了系统的研究，提出了基于体积法的间断级配沥青混合料配合比设计方法和推荐级配。经室内路用性能试验验证，有本方法设计的沥青混合料具有优良的抗滑、防渗、抗车辙以及耐低温和疲劳的性能。     

不同因素对沥青混合料抗滑能力的影响

研究了集料岩性、级配类型与粗细程度以及荷载大小三因素对沥青混合料抗滑性能的影响。集料岩性不同,沥青混合料抗滑性能衰变趋势虽相同,但抗滑能力不同;岩性相同的集料,地理区域、岩层层位、地质构造以及造岩矿物种类与含量等的差异均会引起沥青混合料抗滑性能的差异性。SMA型沥青混合料抗滑性能优于AC型,且级配越粗,沥青混合料的抗滑性能越好。加载荷重越大,沥青混合料的抗滑性能衰减越快。为保证沥青混合料获得适宜的长期抗滑性能,轻交通下,可以选用AC粗型级配;中交通下,优先选用SMA级配;重交通下,应选用SMA粗型级配以及抗滑性能优异的集料。     

抗车辙沥青路面的马歇尔试件体积指标

针对现行规范中VMA最小值标准过大的问题,通过重载交通下抗车辙沥青混合料的GTM法设计得到级配和油石比,然后用马歇尔法进行了VMA、VFA验证。马歇尔试验得出,GTM法设计的AK-13A、AC-20C、AC-25C配合比经马歇尔试验验证,试件的VMA均低于现行规范的要求;GTM法设计的AK-13A、AC-20C、AC-25C配合比的马歇尔试验验证的VFA的情况为:AK-13A仅比规范最低值高2%,AC-20C比规范最低值低4.3%,AC-25C比规范最低值高6.8%,但按GTM密度的97%(相当于马歇尔密度的99%)进行混合料路用性能验证,混合料高低温性能、抗水损害性能均较好满足规范的要求,实体工程经检测,路用性能较好。结果表明,重载交通下,抗车辙沥青路面现场压实度按GTM密度的97%(相当于马歇尔密度的99%),路面实际空隙率控制在5%~6%时,室内马歇尔试件的VMA、VFA是允许小于规范值的。     

环氧沥青混合料级配优化设计及性能分析

结合江顺大桥钢桥面铺装工程实例,对如何提高钢桥面铺装上面层表面构造深度和抗滑性能进行研究。对常规环氧沥青混合料配合比进行优化设计,通过室内试验和试验路铺装分析验证优化级配后的环氧沥青混凝土性能。研究结果表明:优化粗级配环氧沥青混合料性能与常规密级配混合料性能相近,表面构造和抗滑性能显著提高。     

基于GTM设计方法的AC-13C型沥青混合料应用研究

针对现行沥青混合料配合比设计方法的不足,本文提出采用能够模拟现场碾压工况并以力学参数为设计指标的GTM设计方法进行沥青混合料配合比设计,通过分析对比了GTM与马歇尔方法的设计结果,结合现场施工经验总结提出了与GTM设计方法相匹配的施工工艺。研究结果表明,与马歇尔设计结果相比,GTM方法设计的沥青混合料路用性能大幅度提高。实体工程表明,尽管GTM设计的混合料油石比较低、压实度标准较高,但使用现有的施工设备,施做的路面压实度完全可以达到较高标准,现场空隙率可控制在5%左右。     

沥青混合料胶砂填充设计法

采用弯曲梁流变试验(BBR)进行沥青胶浆黏弹性设计,用界限VCA对粗集料骨架进行沥青胶砂填充设计、胶砂填充设计法合成混合料级配,美国工程兵团旋转压实仪(GTM)对混合料进行抗剪切性能设计,建立混合料骨架结构行为和路面黏弹性能直接相关的矿料级配合成方法及沥青用量确定方法。     

SMA高温稳定性研究

为了研究沥青玛蹄脂碎石(SMA)高温稳定性的影响因素,以车辙试验结果为判据,对不同粗集料含量、粗集料级配、沥青种类、混合料密度、粉油比的SMA混合料进行了高温稳定性系统研究,对采用旋转试验机(GTM)优化设计的SMA的抗车辙性能作了全面对比,对AC和AK系列混合料也做了车辙性能对比。研究表明:粉油比、沥青性质对SMA抗车辙能力的影响比级配更显著;GTM设计的SMA较马歇尔方法具有更为优良的抗车辙性能;恰能形成骨架密实结构的SMA具有最优的高温稳定性;GTM设计的AK 16A较SMA更具优势。     

基于GTM法密级配沥青稳定碎石性能研究

为研究成型方式对密级配沥青稳定碎石路用性能的影响,采用不同最大公称粒径的密级配沥青稳定碎石,分别以GTM法与大马歇尔法确定其最佳油石比与体积参数,并对不同参数标准下的混合料进行了性能对比分析。结果表明:成型方式对沥青稳定碎石的性能有着重要的影响,GTM法设计的密级配沥青稳定碎石较大马歇尔法性能更优。同时,试验路检测结果表明:以GTM法确定的密度控制现场施工质量更为合理。     

成型方式对SMA沥青混合料路用性能影响研究

分别对细、中、粗3 种不同的SMA 级配,采用GTM 法与马歇尔法进行设计,并对其体积特性参数和路用性能进行了比较研究。结果表明:GTM 法设计的试件密度和饱和度较马歇尔法设计的试件大,空隙率和矿料间隙率小,GTM法设计的SMA沥青混合料具有较高的高温稳定性,低温抗裂性和水稳定性。     

沥青混合料体积设计及其效果评价

沥青混合料体积特性直接影响其力学性能与使用性能,但混合料级配、材料密度、设计方法等因素也直接影响沥青混合料的体积特性。本文对当前沥青混合料体积设计方法进行了分析,从多方面对CAVF法、Superpave法、马歇尔法等方法所设计的沥青混合料性能与体积特性进行了评价,并提出了用旋转压实仪复核其他方法所设计级配稳定性的建议。     

半柔性路面材料级配设计与性能研究

以体积法设计母体沥青混合料矿料级配,结合马歇尔、谢伦堡析漏和肯塔堡飞散试验确定混合料沥青用量。通过室内试验(车辙试验、浸水马歇尔试验)以及实验段现场性能检测(抗滑性能试验、渗水性能试验)评价其综合路用性能。结果表明,半柔性路面材料具有优良的高温稳定性、水稳定性和抗渗水性,但其抗滑性能稍显不足。     

重载交通沥青混合料的压实特性探讨

用旋转压实剪切实验机（GTM）设计方法设计的沥青混合料和粗密级配沥青混合料与一般沥青混合料相比，其压实要求高，压实难度大，压实是成功铺筑重载交通沥青混合料的关键因素，从适合的压实限制、压实空间（层厚与集料粒径大小关系）、压实温度和压实作用等几个方面探讨了以防止车辙为主的重载交通沥青混合料的压实特性。     

基于GTM的沥青混合料设计方法在广梧高速公路路面工程中的应用

针对广东地区高温、多雨、重载车比例高等环境特点,尝试采用GTM法进行沥青混合料设计,并在广梧高速公路河口至平台段铺筑了试验段。结果表明:GTM法设计的普通沥青混合料具有优良的路用性能,其性能指标达到了现行规范对改性沥青的高、低温性能要求,可以有效地解决传统的路面车辙、水损害等早期病害,并能够节省大量的沥青材料资源。     

矿料级配对沥青混合料体积指标的影响

采用正交试验方法,研究了矿料级配对GTM和马歇尔法成型的AC-16型沥青混合料体积指标的影响,并采用SPSS统计软件对混合料体积指标与其矿料级配参数的关系进行了多元线性回归,发现成型方法不同,级配各因素对沥青混合料空隙率的影响大小排序并不一致,传统马歇尔击实可能会改变矿料级配的结构,而GTM混合料体积指标与其矿料级配参数的回归关系式可作为优化级配的依据。     

基于均匀试验的沥青混合料级配优化研究

均匀试验是目前用于材料配方设计最流行方法之一。该研究将均匀试验用于沥青混合料级配设计，将均匀试验与体积设计相结合得到的级配可以实现级配骨架密实。通过5种不同级配沥青混合料技术性能对比研究，结果表明：采用均匀试验设计的级配其高温稳定性、抗水害性以及低温抗裂性均要优于Superpave级配，通过禁区下方的级配高温稳定性较好。     

Super混合料和AC混合料的差异分析

充分了解和掌握Super混合料与AC混合料在材料选择及其设计理念上的差异,以期正确地认识和使用Super混合料。通过室内试验,结合沥青路面工程实践,比较和分析了Super混合料与AC混合料在材料组成、配合比设计方法等方面的主要差异。结果表明:在材料选择方面的主要不同为沥青选择方法、混合料级配组成要求的不同,Super混合料选择沥青时考虑了环境温度和道路荷载情况,S形的Super混合料级配曲线实际上与我国现行规范中的粗级配的AC-C型混合料接近;在配合比设计上的差异主要表现为试件的成型方法不同、试件的体积参数指标要求的不同,这些差异使得这两种混合料具有完全不同的路用性能和施工特性。若采用马歇尔方法设计Super混合料(或粗级配混合料)时,沥青路面可能存在着出现车辙和水损害的隐患。