关于对"细集料毛体积相对密度测定"的个人见解

无论是在沥青混合料配合比组成设计中,还是在沥青路面施工质量控制过程中,集料毛体积相对密度测定的准确与否,直接关系到沥青混合料的空隙率(W)、矿料间隙率(VMA)、饱和度(VFA)等沥青混合料体积指标能否满足要求.而在集料毛体积相对密度测定中,细集料毛体积相对密度的测定,具有相当大的难度,对试验人员的操作水平要求相对较高.根据多次对细集料进行毛体积相对密度测定并结合此项试验的必要性,对细集料毛体积相对密度测定进行探讨.     

细集料相对密度对沥青混合料矿料间隙率的影响研究

采用不同试验方法测定了细集料相对密度,分别计算了相应的矿料合成毛体积相对密度。分析了不同试验方法所测定的细集料相对密度对沥青混合料矿料间隙率(VMA)和有效沥青饱和度(VFA)计算结果的影响。结果表明,细集料相对密度采用毛体积相对密度时,矿料合成毛体积相对密度以及沥青混合料的VMA和VFA的计算结果要比采用表观相对密度时的计算结果显著下降。对某些配合比的沥青混合料,VMA计算结果难以满足现行规范要求。     

改性沥青混合料理论最大相对密度试验方法研究

通过将采用集料的毛体积相对密度、表观相对密度及毛体积相对密度与表观相对密度的均值计算的改性沥青混合料的理论最大相对密度与真空法、溶剂法实测的改性沥青混合料的理论最大相对密度进行比较,结果表明：针对聚合物改性沥青混合料,由真空法、溶剂法实测的理论最大相对密度和理论最大表观相对密度设计的沥青混合料的沥青用量偏高、空隙率偏小、易造成泛油;由理论最大毛体积相对密度设计的沥青混合料的沥青用量偏低、空隙率偏大、易造成水损害;而由集料的毛体积相对密度与表观相对密度的均值计算的理论最大毛视均值相对密度较好地体现了集料开口孔隙对沥青的吸附情况,结果也更加接近实际理论最大相对密度,因此采用集料的毛体积相对密度与表观相对密度的均值来计算改性沥青混合料的理论最大相对密度是合理的。     

沥青混合料矿料间隙率标准值的探讨

采用不同试验方法测定了细集料相对密度,计算了相应矿料合成毛体积相对密度。分析了不同试验方法所测定的细集料相对密度对沥青混合料矿料间隙率(VMA)计算结果的影响。结果表明,采用毛体积相对密度时,沥青混合料的VMA计算结果相比采用表观相对密度时的计算结果明显减小。因此,在采用毛体积相对密度计算时,现行施工技术规范中的最小VMA要求值宜作适当调整。     

集料与沥青混合料密度不同测定法的研讨

沥青混合料的组成设计，集料与沥青混合料的密度正确与否，对技术指标的分析结果有重大影响。本文认为，在理论密度计算中，对吸水率大的集料应采取沥青浸渍密度，对一般集料采用视密度和毛体积密度的平均值。对沥青混合料密度，都指毛体积密度，一般用表干法。当表干法测定有困难时，可用蜡封法。对有大孔隙的沥青混合料试件可用改进蜡封法。对此，文中作了全面分析和示例。     

细集料性质对沥青混合料体积特性影响分析

细集料是沥青混合料的重要组分,对沥青混合料的路用性能有重要影响.首先比较3种细集料(机制砂、石屑、天然砂)的棱角性及表面粗糙程度等物理性质,然后探讨不同细集料对SMA- 13、AC-13两种沥青混合料体积特性的影响.研究结果表明:在SMA-13沥青混合料中,机制砂和石屑对混合料体积特性影响规律基本相同,但在沥青用量增大...     

不同短切纤维沥青混合料体积参数研究

通过在沥青混合料中掺入不同种类短切纤维进行马歇尔击实试验,测定混合料的毛体积密度Gm、空隙率VV、矿料间隙率VMA、粗集料矿料间隙率VCAmix以及饱和度VFA等体积参数。研究不同短切纤维对AC-13沥青混合料体积参数的影响,并分析了纤维影响混合料体积参数的机理。结果表明:与无纤维沥青混合料相比,PET纤维沥青混合料体积参数并无明显变化,而掺入PAN纤维、PVA纤维、聚酯纤维及木质素纤维的沥青混合料的体积参数变化显著。     

中法沥青混合料压实特性研究

为探究配合比设计阶段沥青混合料的压实特性和体积特性,研究采用马歇尔击实仪、美国SGC旋转压实仪、法国PCG旋转压实仪对法国GB4型沥青混合料和我国的多碎石沥青混凝土SAC25进行旋转压实(击实),通过对旋转压实密实曲线的特征值研究,分析中法两种沥青混合料的压实特性。试验还采用不同的密度测量方法测量成型后试件的毛体积密度,探究在不同影响因素下沥青混合料体积特征的变化规律。试验结果表明:GB4与SAC25两种沥青混合料由于粗细集料含量的差异,具有迥异的压实特性;沥青混合料的成型方法、毛体积密度的测量方法和矿料级配对沥青混合料的体积指标均有较大影响。     

HMA和SMA最佳油石比快速确定法

以何种分析方法，揭示了热拌沥青碎石混合料（HMA）和沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）的最佳油石比与合成集料毛何种相对密度Gsb、表观相对密度Gsa及沥青相对密度Gb间的内在关系。从而当集料配比组成确定，有了Gsb、Gsa、Gb后，在未做沥青混合料试验之前，即可求得最佳油石比。进而计算最大理论密度Gmm。并可分别求得有效沥青油石比，集料吸入沥青油石比。经多项工程初中检验，证明可行。     

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。     

细集料毛体积相对密度测定方法分析

细集料的毛体积相对密度是进行沥青混合料体积指标计算的一个重要参数,也是较难测准的一个参数.该文用CoreLok法和我国<公路工程集料试验规程>(JTG E42-2005)中的T0330法对不同料源的细集料进行试验,并对数据进行了相关性和差异性分析,结果表明两种方法实测的表观相对密度相关性较好,毛体积相对密度和吸水率的相关性较差.两因素ANOVA分析结果表明,对于4#料(0～3 mm),两种方法实测3个指标时不存在显著差异,而对于3#料(3～5 mm),两种方法对毛体积相对密度和吸水率存在显著差异,而对表观相对密度则没有显著差异.考虑到采用T0330方法确定3#料的饱和面干状态受人为因素影响较大,结合试验结果,建议对于3#料或3#料和4#料的混合料,采用CoreLok方法确定其毛体积相对密度.对于4#料,则T0330和CoreLok两种方法都可以采用.     

泡沫温拌沥青混合料的体积性能

以密级配沥青混合料AC-20为例,采用马歇尔试验方法,研究泡沫温拌沥青混合料在不同拌和、击实温度和沥青含量条件下的的体积性能.试验共制作100个马歇尔试件和40组最大理论密度测定试样.研究结果表明,在相同温度条件下,随着沥青含量的增加,泡沫温拌沥青混合料的毛体积密度、饱和度和流值增大,空隙率减小,稳定度出现一定的峰值,矿料间歇率变化发生一定的变异;在相同沥青用量条件下,随拌和及压实温度的升高,泡沫温拌沥青混合料的毛体积密度、沥青饱和度、稳定度增大,空隙率、矿料间歇率和流值则减小.同时,试验还研究了泡沫温拌沥青混合料适宜的拌和及击实温度和相应的最佳泡沫沥青用量.     

测定沥青混合料最大理论相对密度的浸渍法

为准确测定沥青混合料体积参数,避免因体积参数计算不准确导致的沥青路面早期破坏现象,提出了用沥青浸渍法进行沥青混合料最大理论相对密度测定的方法。沥青浸渍法以沥青为介质,得到了沥青混合料的零空隙状态。与真空法相比,沥青浸渍法数据变异性小,测量结果复现性好,对试验条件要求不高,试验人为因素影响小。研究结果表明,真空法测定的混合料最大理论相对密度偏小,用沥青浸渍法能够准确测量沥青混合料最大理论相对密度。     

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.     

沥青混合料矿料间隙率的计算方法探讨

研究了我国的沥青混合料矿料间隙率(VMA)规定值和计算方法。研究发现：我国普遍使用的马歇尔设计方法。根据集料公称最大粒径规定的最小VMA值与美国马歇尔设计方法给定的最小VMA及美国Superpave设计方法规定的最小VMA值本质上是一致的。但计算方法却不同。因此，采用现行计算VMA的4种方法，计算了25种工地沥青混合料的VMA值。研究表明：我国的计算方法之一，用空隙率与总沥青用量的和计算的VMA明显偏大，有时难以排除不满足最小VMA要求的混合料。我国的粗集料用毛体积相对密度和细集料用表观相对密度计算VMA的方法和美国的方法所用公式形式一样，但用我国方法计箅的VMA比用美国方法计算的VMA均偏大。在实际使用时，建议按照细集料含量与细集料平均吸水率的乘积大小，修正我国计算公式。使之接近沥青混合料的真实VMA。     

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。     

集料针片状颗粒含量指标试验研究

为探讨集料的针片状颗粒含量对沥青混合料性能的影响,设计由不同岩性、不同针片状颗粒含量集料组成的AC-13和SMA-13沥青混合料,采用旋转压实法(SGC)制作试件进行体积指标、高温稳定性、水稳定性、抗疲劳性能试验。结果表明,AC-13沥青混合料矿料中3∶1型针片状颗粒含量≤30%、SMA-13沥青混合料矿料中3∶1型针片状颗粒含量≤20%时,对沥青混合料体积指标、高温稳定性、水稳定性及抗疲劳性能的影响不显著,建议对集料针片状颗粒含量提出AC类混合料≤30%、SMA类混合料≤20%的控制要求。     

一种判断SMA粗集料嵌挤状态的简便方法

无需通过马歇尔试验,而依据对SMA空隙率、矿料间隙率及沥青饱和度等体积特性的标准要求,反算出马歇尔试件毛体积相对密度应有的取值,在此基础上提出了一种判断sMA粗集料嵌挤状态的简便方法。即,只要反算的毛体积相对密度大于粗集料松装相对密度与粗集料用量的比值,粗集料就能形成嵌挤状态。     

基于离散单元法设计骨架密实型沥青混合料

为了减少沥青混合料设计过程中的误差和工作量,提高沥青混合料设计的社会经济效益,提出基于离散单元法进行骨架密实型混合料级配可视化设计和评价的方法,并对理想骨架结构的细观力学指标进行了定量分析。结果表明:在应用离散元方法进行混合料级配设计过程中,不需测量集料毛体积密度和混合料体积指标等中间变量,操作方便、数据变异小,克服了传统试验误差较大和试验量大的不足,极大地提高了沥青混合料设计的效率和经济性;骨架密实型混合料内部平均接触力与最大接触力呈线性相关关系,平均接触力、最大接触力与混合料的空隙率并无明显的相关关系;由粒径大于2.36mm理想球形粗集料构成的主骨架结构,平均配位数一般在3.3~3.5之间,当细集料掺入时,混合料的平均配位数有所降低;随着次一档集料的掺入,混合料内部的应力发生重分布,应力逐渐向细集料转移。对骨架密实抗车辙型沥青混合料设计来说,较粗的级配应提高主骨架的嵌挤能力,而较细的级配重点在于改善沥青砂浆的抗变形能力。     

沥青混合料设计施工中的几个问题

在综合分析国内外沥青混合料领域最新成果的基础上，对Superpave集料级配限制区，压实沥青混合料毛体积测量方法，沥青混合料最大理论密度和沥青路面空隙率等问题进行了探讨。为这些问题的解决提供了思路或方向并提出了看法和建议，正确认识和解决这些问题对完善我国沥青混合料路面设计，施工体系具有重要的实际意义。