不同参数对沥青混合料抗剪性能的影响

为评价沥青混合料抗剪性能的主要影响因素以及不同因素的交互作用对混合料抗剪性能的综合影响,对集料类型、沥青种类、油石比、设计压实功、压实度5个参数展开了研究。选取了3种集料类型(辉绿岩、玄武岩、砂岩),两种沥青类型(70~#基质沥青和SBS改性沥青)、4个油石比(OAC-0.4,OAC,OAC+0.4,OAC+0.8)、3个设计压实功水平(旋转次数为75,100,125次)、4个压实度水平(93%Gmm,94.5%Gmm,96%Gmm,97.5%Gmm)来进行室内试验,制备不同因素组合下的共54种沥青混合料类型。使用单轴贯入试验来测试沥青混合料的抗剪性能,并采用灰色关联分析方法和方差分析方法来分析试验结果。灰色关联分析结果表明:不同参数与抗剪性能之间的关联度由大到小依次为沥青种类、压实度、设计压实功、油石比和集料种类;方差分析结果表明,选取的5个参数之间存在着复杂的交互作用,集料类型、油石比和设计压实功只有在一定条件下才表现出对抗剪性能的显著影响,沥青种类和压实度则总是表现出显著影响。因此,沥青种类和压实度是影响沥青混合料抗剪性能的较主要因素,而且在分析不同参数对混合料抗剪性能的影响时,决不能忽略不同因素之间的交互作用。     

粗集料对排水沥青混合料性能的影响

排水沥青混合料为骨架空隙结构,其粗集料的骨架结构对排水沥青混合料的稳定性和耐久性至关重要。为了研究粗集料类型对排水沥青混合料体积特性的影响,选择3种岩性的粗集料(S10、S12),1种TPS改性沥青,通过粗集料骨架间隙率VCA、马歇尔试验、车辙试验、间接拉伸试验、冻融劈裂试验,分析了3种不同粗集料对VCA、满足排水沥青混合料设计空隙率20%时各矿料级配组成的影响,结果表明,为满足排水沥青混合料的骨架结构和高温、低温、水稳定性能要求,2种粗集料S10和S12的相对用量比例应在40∶60~50∶50之间。     

不同旋转压实水平下多孔磨耗层混合料的性能

为了研究不同旋转压实水平对多孔磨耗层(PFCs)混合料性能的影响,简要回顾了不同公路部门设计和使用这类混合料时在设计压实次数和集料级配设计中的差异性,研究了6种级配在不同沥青用量(4.0%~5.0%之间)和旋转压实水平(N)下混合料的性能变化,得出了压实水平N、级配、沥青用量对多孔磨耗层混合料体积特性、老化前磨耗损失、渗透性和永久变形特性的影响规律,通过统计分析,得出了影响多孔磨耗层混合料性能的主要因素。     

沥青混合料空隙率与抗车辙性能临界关系研究

车辙是当前沥青混凝土路面最为突出的问题之一,而空隙率是影响沥青混凝土路面性能最为显著的要素之一,沥青混合料空隙率对其抗车辙性能影响较大.首先以影响空隙率最为主要的3个因素(压实功、沥青含量,级配结构)作为基点,设计了3种不同条件下形成不同空隙率的试验方案,然后借助于车辙仪进行室内试验,并对得到的试验结果从理论上进行了可靠性分析,最终确定了每种试验方案沥青混合料空隙率与最佳抗车辙性能的临界点,这为下一步设计出最优抗车辙性能沥青混合料级配奠定了实践及理论基础.     

集料棱角对沥青混合料性能影响研究

利用棱角不同的粗、细集料制备了5种沥青混合料试件,通过单轴蠕变和间接抗拉强度试验,研究了集料棱角对混合料体积特性及疲劳性能的影响。利用抗裂性能试验,并结合有限元分析方法,分析了集料棱角与沥青混合料开裂间的关系。利用车辙试验研究了集料棱角与混合料抗车辙性能之间的关系。研究成果表明:1)集料棱角值越高,需要越高的沥青用量才能达到沥青混合料设计标准,而较高的沥青用量,就增加了沥青粘弹性,进而对沥青混合料抗裂能力产生积极影响;2)集料棱角也会因应力集中而造成开裂。集料棱角间的嵌挤作用会对沥青混合料的抗车辙产生重要影响,棱角值越高,嵌挤作用越强,抗车辙性能越好。利用有限元软件对混合料微观结构的分析验证了室内试验结果。     

基于高温稳定性的沥青混合料粗集料骨架性能评价

对3种典型的级配类型沥青混合料进行高温车辙试验,分析了级配对于混合料高温稳定性的影响.通过数字图像技术对沥青混合料的粗集料骨架进行识别,使用贝雷法的粗集料比和图像拓扑性质分别评价粗集料骨架结构,结果发现图像拓扑性质能够较好评价粗集料骨架结构性对沥青混合料高温性能的贡献.     

抗车辙剂对含再生粗集料沥青混合料性能影响研究

采用再生集料替代沥青混合料中的天然集料具有巨大的经济潜力和环保优势,但其中的低强度水泥砂浆和砖块成分较天然集料更易在荷载作用下出现破坏,导致沥青混合料性能出现衰减,因此亟需探究改善含有再生集料沥青混合料性能的方法及其对沥青混合料性能的影响规律。该文选用富含聚乙烯PE的抗车辙剂,通过马歇尔配合比试验,分析不同抗车辙剂用量对再生集料沥青混合料的马歇尔力学指标、体积参数和沥青用量的影响;而后进一步探究抗车辙剂对再生集料沥青混合料的动稳定度、低温弯拉应变、冻融劈裂强度比和疲劳寿命的影响规律。试验结果表明:(1)砖块成分对再生集料沥青混合料的马歇尔性能具有明显的负面影响,应在再生集料中控制其含量;(2)富含PE抗车辙剂对提高再生集料沥青混合料的高温抗变形效果显著,同时也能在一定程度上改善再生集料沥青混合料的水稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性能,具有良好的应用前景。     

抗车辙骨架密实性沥青混合料配合比设计方法研究

针对高速公路普通存在的高温车辙病害现象,研究了以粗集料CBR值确定粗集料比例、以矿料间隙率确定细集料比例,根据沥青混合料所处不同结构功能特性确定粗集料设计密度的适合于南方高温多雨地区的抗车辙骨架密实型沥青混合料配合比设计方法,并对其路用性能进行了试验研究。     

抗车辙骨架密实性沥青混合料配合比设计方法研究

针对高速公路普通存在的高温车辙病害现象,研究了以粗集料CBR值确定粗集料比例、以矿料间隙率确定细集料比例,根据沥青混合料所处不同结构功能特性确定粗集料设计密度的适合于南方高温多雨地区的抗车辙骨架密实型沥青混合料配合比设计方法,并对其路用性能进行了试验研究。     

基于路用性能的沥青混合料体积极设计方法

科学的沥青混合料设计方法离不开精确的基础数据，在进行了集料有效密度测量研究和粗集料间隙率试验探索系列试验研究的基础上，提出了一种简便的沥青混合料设计方法，这种方法是基于沥青混合料路用性能的体积配比设计计算方法，经室内路用性能试验验证，用本方法设计的沥青混合料具有优良的抗滑性能，防水性能，抗车辙能力。     

沥青混合料压实特性的影响因素分析

从体积设计的角度,分析沥青混合料的旋转压实(SGC)曲线,研究在压实过程中沥青混合料体积参数的变化特征.借助能量指数概念,评价沥青混合料在施工和使用阶段的压实和致密趋势.采用统计分析方法,探讨材料组成(级配、沥青用量)及压实应力对沥青混合料体积参数和压实特性的影响.结果表明,沥青混合料压实特性的主要影响因素是细集料级配曲线范围和沥青用量,当压实应力增加时,间断级配沥青混合料的体积特征稳定性优于连续级配.     

离析类型和程度对沥青混合料性能的影响

为了评价离析类型和程度对沥青混合料性能的影响,总结了沥青混凝土路面离析的类型及原因,通过室内模拟不同离析类型和离析程度的试件进行试验,研究其对沥青混合料性能的影响,考察了不同离析类型和程度对沥青混合料体积参数、路用性能、力学性能和压实性能的影响。试验结果表明:离析类型和程度对沥青混合料性能的影响有着较大差异;粗集料离析对沥青混合料性能的影响大于细集料离析的影响;粗集料离析对沥青混合料水稳定性影响较大,并可大幅度降低沥青混合料的力学强度和疲劳寿命。     

沥青混合料抗车辙性能的灰色理论分析

基于对秦巴山区内公路沥青路面车辙病害成因的调查与分析,通过室内模型试验和对已有研究成果的总结,利用灰色理论分析了不同影响因素对沥青混合料抗车辙性能的影响程度,并建立了以沥青用量、碾压次数及级配类型等因素为参数的沥青混合料抗车辙性能预估模型。研究结果表明:沥青混合料的集料粗细程度与分形维数成反比,集料越细,其分形维数越大,反之越小;沥青用量对沥青混合料抗车辙性能的影响程度最大,级配类型和温度次之,碾压次数的影响最小;沥青混合料抗车辙性能的主要影响因素为沥青用量、集料级配类型及温度;基于材料组成和外界环境因素建立的沥青混合料抗车辙性能预估模型为沥青路面抗车辙设计提供了依据和手段。     

钢渣在SMA-13沥青混合料中的应用研究

沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)以间断级配的集料为骨架,其力学强度主要由矿物颗粒之间的摩擦与嵌挤作用形成。粗集料作为SMA混合料骨架的重要部分,对混合料路用性能有着重要的影响,文中在同一级配和纤维掺量下选取了辉绿岩与钢渣两种不同类型的材料作为SMA-13混合料的粗集料,并通过浸水马歇尔试验、车辙试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验来验证两种不同性质的粗集料对SMA-13混合料路用性能的影响。结果表明:钢渣可以代替辉绿岩作为SMA-13混合料的粗集料,其性能不但满足规范要求并且更具有经济环保性。     

矿料级配对沥青混凝土体积特性及抗车辙性能的影响

以2.36mm作为粗细集料的分界筛孔尺寸,将级配曲线分为粗段与细段两部分。采用分段设计思想,依据分界筛孔的通过率设计了3种公称最大粒径沥青混凝土混合料的15种级配。通过粗集料振实试验、沥青混凝土混合料马歇尔击实与车辙试验,研究了矿料级配对混合料体积特性与抗车辙性能的影响。结果表明:级配明显影响混合料的体积参数与组成结构形态,是抗车辙性能的显著影响因素。当分界筛孔的通过率设计适当时,沥青混凝土混合料为骨架密实结构,该结构呈现最好的抗车辙性能。     

以压实参数和间接拉伸强度评价沥青混合料抗车辙性能

车辙,又可称为永久变形,是沥青路面的主要破坏形式之一。沥青混合料的破坏过程可由莫尔——库仑破坏理论分析。这种理论认为材料的剪切强度是由粘聚力和内摩阻力共同提供的。间接拉伸试验测出的间接拉伸强度IDT可以较好地表征混合料的粘聚力,但他却无法提供集料内摩擦角的信息。从旋转压实仪(SGC)获得的压实参数可以提供集料内摩擦角的信息,但却无法表征粘聚力。因此,同时利用压实参数和IDT强度来评价沥青混合料的抗车辙性能是可能的。研究表明:从APA车辙试验评估的沥青混合料的抗车辙性能,可以回归为从SGC得到的压实参数、混合料的体积参数以及用马歇尔稳定度仪进行间接拉伸试验获得的IDT强度的函数。     

基于发泡技术的半温拌再生沥青混合料性能研究

该文探究了采用湿集料和回收材料的半温拌沥青混合料(HWMA)的水稳定、抗车辙、抗疲劳等性能。试验基于发泡技术,从混合料的劈裂强度(ITS)、抗拉强度比(TSR)、浸水流变性、浸水韧性、韧度损失、干湿条件下的车辙深度以及抗疲劳性能等方面分析其力学性能。结果表明:在半温拌沥青混合料中掺加RAP或回收沥青油毡瓦,不会降低其ITS和TSR值;湿集料对HWMA的车辙深度影响不大,且掺加回收材料有利于提高其抗车辙性能;混合料劲度模量主要取决于其集料类型;基于统计分析发现,掺加回收材料前后混合料疲劳寿命并无明显变化。     

沥青混合料高温浸水车辙试验研究

采用马歇尔方法对两种集料进行沥青混合料设计,确定最佳油石比,用Superpave旋转压实成型沥青混合料试件,并用沥青路面分析仪(APA)分别进行干法和浸水车辙试验,以评价沥青混合料的高温车辙变形能力.     

以压实参数和间接拉伸强度评价沥青混合料抗车辙性能

车辙,又可称为永久变形,是沥青路面的主要破坏形式之一.沥青混合料的破坏过程可由莫尔-库仑破坏理论分析.这种理论认为材料的剪切强度是由粘聚力和内摩阻力共同提供的.间接拉伸试验测出的间接拉伸强度IDT可以较好的表征混合料的粘聚力,但它却无法提供集料内摩擦角的信息.从旋转压实仪(SGC)获得的压实参数可以提供集料内摩擦角的信息,但却无法表征粘聚力.因此,同时利用压实参数和IDT强度来评价沥青混合料的抗车辙性能是可能的.研究表明 从APA车辙试验评估的沥青混合料的抗车辙性能,可以回归为从SGC得到的压实参数、混合料的体积参数以及用马歇尔稳定度仪进行间接拉伸试验获得的IDT强度的函数.     

高模量剂改性沥青混合料拌和压实温度研究

高模量剂改性沥青混合料制备工艺对路面施工质量和路用性能有很大影响。该文首先通过车辙试验和方差分析法研究了集料温度和干拌时间对高模量剂改善混合料高温性能作用的影响,进而推荐了集料加热温度和干拌时间。然后应用自主开发的和易性仪器,测试了基质沥青混合料和高模量剂改性沥青混合料在不同温度下的扭矩值,根据等扭矩原则确定了高模量沥青混合料的拌和、压实温度范围。混合料压实效果检验结果表明:由以上方法确定高模量剂改性沥青混合料制备工艺是合理的。