对粗集料密度的真空饱水法测定

受沥青混合料的理论密度测定方法启示,对粗集料进行真空饱水密度快速测定试验。对玄武岩和石灰岩类结构致密孔隙小的岩石进行试验,试验所得密度数据与规范方法所得数据一致;砂岩由于其结构孔隙大,数据离散,需要进行多次试验,从中选出代表性数据。此方法可以在较短时间内得出集料的密度指标。     

路用集料力学指标衰减规律及其相关性

通过对石灰岩、砂岩、玄武岩、花岗岩4种集料的磨光值试验、磨耗值试验、冲击值试验、压碎值试验、坚固性试验等试验进行了分析,并对几种集料的抗滑耐磨性能进行了研究。通过以上研究得出:在标准条件下所选用的几种集料的力学指标存在一定的相关性;本研究中使用的石灰岩、砂岩相当的石灰岩、砂岩作沥青路面抗滑表层的集料,在技术上是可行的;在交通量不大且地形平缓时,采用石灰岩作为抗滑表层的集料基本可以满足高速公路使用期内(大中修之前)的抗滑耐磨性能。通过以上各个方面的研究,从抗滑耐磨的角度综合分析、评价采用石灰岩、砂岩、玄武岩、花岗岩4种集料作为沥青抗滑表层材料的可行性。     

钢渣沥青混合料体积参数测定与水稳定性影响机理

通过浸渍试验测定了不同粒径钢渣集料的有效相对密度, 提出了钢渣沥青混合料体积参数的确定方法, 采用残留稳定度、冻融劈裂强度比与沥青膜厚度对不同钢渣掺量的沥青混合料水稳定性进行评价, 借助X射线荧光光谱分析、扫描电镜试验和压汞试验, 从钢渣化学组成与微观结构方面分析了钢渣对沥青混合料水稳定性的影响机理。分析结果表明: 对于钢渣等吸水性较大集料, 采用浸渍试验实测的有效相对密度较计算法得到的有效相对密度增大了1.5%, 更接近集料的实际有效相对密度, 因此, 采用浸渍试验确定的钢渣沥青混合料体积参数更加合理; 随着钢渣掺量增大, 钢渣沥青混合料水稳定性逐渐提升, 当钢渣掺量为70%时, 钢渣沥青混合料的残留稳定度提高了12%, 冻融劈裂强度比提高了13%;钢渣沥青混合料沥青膜厚度随钢渣掺量增大而增大, 当钢渣掺量为70%时, 沥青混合料的沥青膜厚度增大了13%, 较厚的沥青膜可有效防止水分入侵, 并增大集料表面“结构沥青”含量, 从而提高钢渣沥青混合料的水稳定性; 钢渣沥青混合料沥青膜厚度计算值为67μm, 由于其水稳定性与沥青膜厚度正相关, 故推荐基于水稳定性的钢渣沥青混合料的沥青膜厚度为7μm; 钢渣呈超碱性, 表面多孔隙, 孔隙内部结构复杂, 增大了钢渣集料与沥青间有效接触面积, 并形成较好的机械咬合力, 提高了钢渣集料与沥青之间的黏结性, 可显著改善沥青混合料的水稳定性。      

钢渣沥青混凝土水稳定性能研究

为研究沥青混合料类型对钢渣沥青混凝土水稳定性的影响,对改性沥青SMA-13和AC-13C两种钢渣沥青混合料进行浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验。结果表明:两种钢渣沥青混凝土的冻融劈裂强度比和残留稳定度均有较大提升。AC-13C钢渣沥青混凝土的水稳定性显著优于玄武岩集料配制的SMA-13沥青混凝土;而SUP-13钢渣沥青混凝土的水稳定性略高于玄武岩集料配制的SUP-13沥青混凝土的水稳定性能。因此,钢渣沥青混凝土较玄武岩沥青混凝土在水稳定性方面更具优势。     

基于石灰岩的SMA沥青混合料配合比设计

SMA路面结构在我国的公路建设中得到大范围应用,目前,我国的SMA路面多采用少数地方才有的玄武岩等中性石料作为集料,限制了玄武岩路面的推广。采用马歇尔试件的体积设计方法对以石灰岩为骨料的普通沥青SMA-16进行了配合比试验,开展了石灰岩用于SMA混合料的研究。通过试验确定了原材料的物理指标指标,并通过马歇尔试验设计方法确定了沥青的最佳掺量。研究得出,石灰岩SMA混合料的各项试验指标均满足设计规范要求,可应用于路面工程建设中,有利于SMA技术的推广。     

石灰岩碎石在潭市互通路面上面层中的应用研究

通过对当地丰富的石灰岩碎石的取样及集料的性能试验,确定了石灰岩作上面层粗集料的适用性,并对石灰岩与玄武岩进行造价分析,表明了石灰岩粗集料上面层的造价低,其路用性能质量满足相应的规范要求。     

转炉钢渣做集料在SMA-13中的应用研究

在国外,钢渣作为筑路材料被广泛应用在路面工程中,针对太钢转炉钢渣的性能特点,对钢渣进行性能分析,研究其材料特性,设计钢渣沥青混合料,通过比对测定转炉钢渣沥青混合料的高温稳定性、低温抗弯性和水稳定性,结果表明钢渣可在SMA-13中做集料使用。     

粗集料形态特征及其对沥青混合料高温抗剪强度的影响

采用60℃单轴贯入试验,确定沥青混合料高温抗剪强度。使用数字图像处理技术,从形状、棱角性和表面纹理对粗集料二维形态特征进行具体描述,运用等效椭圆法和筛孔尺寸修正系数识别粗集料级配。结合MATLAB软件编写程序提取粗集料形态参数,确定与沥青混合料高温抗剪强度相关的粗集料二维形态特征指标,利用图像拓扑性质欧拉数定量评价粗集...     

粗集料性能对骨架密实性沥青混合料的影响(英文)

沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)成功并且有效地应用于多国路面面层。针对纳黔高速公路,采用当地集料设计SMA。通过两种粗集料(石灰岩、玄武岩)的不同配比作为分析对象,测试(马歇尔稳定度、动稳定度、低温弯曲试验、构造深度、摩擦系数)得到沥青SMA体积参数和性能指标。分析得出的SMA是符合工程需要的优质面层材料,具有良好的抗滑能力,低温抗裂性能和良好的耐久性。结果表明:不同的集料配合比显著地改变了SMA混合料的性能。     

基于沥青混合料表面构造特性的集料设计参数

为了实现基于表面构造特性的沥青混合料优化设计,运用图像处理技术的沥青混合料表面构造水平及分布特性测试方法,研究了具有不同集料设计参数的沥青混合料表面构造水平随波长的分布特性,提出了表征沥青混合料表面构造整体水平的指标(特征波长和特征波水平),分析了不同通过率处集料粒径大小与混合料表面构造水平之间的相关性;运用分形理论计算了集料级配的不规则性及破碎程度,并研究了集料形态及其在沥青混合料中的分布.结果表明:90%通过率处的集料粒径D90能够表征集料粒径整体大小;集料级配分形维数可反映和度量集料级配的不规则性及破碎程度;集料规则度及方向角正弦值可表征集料形态及其在沥青混合料中的分布特性.     

模糊正交设计方法在沥青混合料试验中的应用

使用花岗岩、玄武岩和石灰岩3种不同种类的集料和石灰石粉、重质碳酸钙和滑石粉3种不同种类的填料的沥青混合料,利用马歇尔试验方法进行多指标正交试验的结果,运用模糊数学方法分析了不同种类的集料和不同种类的填料对其试验结果的影响,同时利用模糊物元分析方法和层次分析法对沥青砼的马歇尔多个指标进行模糊综合评判,从而最终确定填料与集料种类的最佳组合及其最佳油石比.     

模糊正交设计方法在沥青混合料试验中的应用

使用花岗岩、玄武岩和石灰岩3种不同种类的集料和石灰石粉、重质碳酸钙和滑石粉3种不同种类的填料的沥青混合料,利用马歇尔试验方法进行多指标正交试验的结果,运用模糊数学方法分析了不同种类的集料和不同种类的填料对其试验结果的影响,同时利用模糊物元分析方法和层次分析法对沥青砼的马歇尔多个指标进行模糊综合评判,从而最终确定填料与集料种类的最佳组合及其最佳油石比.     

集料类型对砂粒式沥青混合料微观形貌的影响

为评价集料类型对细集料沥青混合料微观形貌的影响，采用三维景深显微镜和扫描电子显微镜深入研究了当集料选用石灰石、辉绿岩或钢渣时细集料沥青混合料的微观形貌。宏观上看，石灰石和辉绿岩砂粒式混合料表面较为光滑，钢渣砂粒式混合料表面较为粗糙，表面颜色差异较为明显。结果表明：石灰石砂粒式沥青混合料表面集料沙化，集料裸露，由黏附失效和黏聚失效共同主导；辉绿岩砂粒式沥青混合料表面褶皱，沥青和集料相间分布，黏聚失效占主导；钢渣砂粒式沥青混合料表面反光区域较多，为钢渣切割面，少量区域存在空隙，黏附失效占主导。三维景深结果与扫描电镜结果很好地吻合，因此，利用三维景深和扫描电子显微镜均可很好地评价砂粒式沥青混合料的微观形貌，特别是微区失效特性。     

细集料对沥青混合料性能影响研究

细集料对沥青混合料性能起着至关重要的作用.对采用石灰岩机制砂、玄武岩机制砂和不同掺量的天然砂共5种细集料的沥青混合料进行性能评价,主要是对沥青混合料的高温稳定性能、水稳定性进行了系统的试验,分析了几种细集料对沥青混合料性能的影响,提出了在沥青混合料配合比设计中细集料的选择原则,推荐出了最佳的细集料类型.     

不同集料磨光值对沥青路面摆值的影响

集料的抗磨光性是影响沥青路面抗滑性能的众多因素中的主要因素。通过磨光试验以及加速加载试验研究发现,经过70万次作用后磨光值基本趋于稳定,3种集料磨光值呈指数形式衰减,磨光值大小为:玄武岩碎石石灰岩碎石破碎卵石。3种碎石磨光值衰减速率:玄武岩碎石破碎卵石石灰岩碎石。选取AC-13C级配,利用MMLS3加速加载仪在固定试验条件下进行室内模拟试验,经过200万次轮载作用后,摆值基本趋于稳定,其大小关系为:玄武岩碎石沥青混合料破碎卵石沥青路面石灰岩碎石沥青路面。利用SPSS软件对数据进行分析,得出沥青路面的抗滑性能呈对数形式衰减,3种碎石沥青路面抗滑性能衰减规律与集料的磨光值衰减规律相似,说明集料抗磨光性能是影响沥青路面抗滑性能的一个主要因素,玄武岩碎石更适合用于沥青路面上面层。     

钢渣热阻沥青路面的抗车辙性能研究

为了研究钢渣替代天然集料对沥青混合料高温抗车辙性能的影响,首先,用钢渣等体积替代玄武岩粗集料制备了不同钢渣掺量沥青混合料,对其热物性参数进行了测试,并通过室内等效热辐射试验对钢渣沥青混合料降温效果进行评价;其次,采用数值模拟方法分析了不同钢渣掺量沥青路面面层对温度场分布的影响,并利用单轴静载蠕变试验获取沥青混合料蠕变参数,建立基于上述温度场的车辙分析模型,对钢渣沥青路面的抗车辙性能进行评价。结果表明,钢渣的掺入使沥青混合料的导热系数降低,比热容增大,变化幅度最大可以达到40%以上;随着钢渣掺量增大,路表温度小幅度上升,而中下面层温度逐渐降低,其中4 cm深度处降温效果最为明显;当钢渣掺量为100%时,温度相较于纯玄武岩沥青路面降低了3.4℃,而75%掺量沥青混合料钢渣的车辙变形量最小,相较于玄武岩沥青混合料下降幅度达到43%,可有效提高路面抗车辙性能。     

SMA13在205省道的实践运用

本文结合205省道SMA试验路，阐述了SMA路面在苏州地区铺筑配合比设计和现场施工控制要点，同时对粗集料采用辉绿岩 细集料采用石灰岩与粗细集料均采用玄武岩铺筑的SMA混合料性能和路面性能进行了比较。     

基于几何形态学影响的集料建模及评价方法

目前流行的数字集料建模技术效率和质量低,参数不可控且不能兼顾集料的形状、棱角、纹理等多个几何形态参数,导致难以有效在细观层面研究集料几何形态参数对颗粒复合材料综合性能的影响. 针对上述问题,首先,研究了单一集料几何形态特征评价,并给出一种评价集料表面微观纹理和集料系统的数学方法;其次,基于3D Max提出一种新颖的单一集料数字模型设计技术,创建了带有不规则形状、无序棱角和精细表面纹理的集料数字模型;最后,基于PFC 3D并采用“颗粒替换法”创建颗粒复合材料数字模型,进而分析了实物模型和数字模型空隙率差异,并给出解决空隙率差异的数学方法. 在此基础上,通过单轴压缩试验研究了集料几何学特性对颗粒复合材料峰值抗压强度的影响. 研究结果表明:1） 给出的集料纹理评价数学方法能量化集料微观结构,而集料系统评价数学模型拓展了集料几何形态学评价指标;2） 颗粒复合材料实物模型和数字模型空隙率存在较大差异;3） 集料的几何学特征能提高集料之间的咬合互锁效应,用不规则颗粒替换粒径 ≥ 2.36 mm的球形颗粒可使复合材料的峰值抗压强度提高20.7%.      

高速公路材料质量控制

邢临公路威县至冀鲁界段邢威高速东延工程,全线一般路基宽26米,采用沥青砼路面结构,上、中面层采用SBS（I—C）型改性沥青,粗集料采用玄武岩,细集料采用石灰岩机制砂：下面层采用AH-70号沥青,石灰岩集料。所用砼级配材料、填筑路基材料,均为当地材料。     

粗集料纹理对钢渣多孔沥青混合料的路用性能影响研究

为了研究粗集料表面纹理对钢渣多孔沥青混合料路用性能的影响,采用洛杉矶磨耗机对钢渣粗集料进行磨耗作用(0、500、1 500次),以生产不同表面粗糙度的集料,通过配合比设计制备了3种多孔沥青混合料,并分别对其进行了高温稳定性、低温抗裂性、渗水性、水稳定性、抗滑性以及抗松散性等性能测试研究。结果表明,集料表面纹理对多孔沥青混合料的相关路用性能影响显著,其高温稳定性、低温抗裂性、抗滑性和抗松散性均表现良好,满足规范要求,且各性能指标均随着集料表面粗糙度的降低而下降,当粗糙度下降44.1%时,高温抗车辙性能和抗滑性能指标分别降低了19.25%和12%。多孔沥青混合料在保持良好渗水性的同时,受粗集料表面纹理粗糙度的影响较小,粗糙的表面纹理可有效减轻集料之间的滑动。选择具有足够表面纹理粗糙度的集料将是确保多孔沥青混合料具有所需性能的有效解决方案,建议在混合料中使用表面粗糙的集料。