沥青混合料高温性能评价指标研究

为研究常规的高温性能评价指标与混合料抗剪强度的相关性,引入骨架接触度SSC和骨架稳定度S指标来表征矿料级配的骨架结构特征,对3种不同矿料级配的AC-13沥青混合料进行了60℃条件下的车辙试验、无侧限抗压试验及单轴贯入试验,分别采用动稳定度、永久变形量及抗剪强度来评价沥青混合料的高温强度性能,并对矿料骨架结构特征、动稳定度、永久变形与抗剪强度的相关性进行了分析。结果表明:①骨架接触度SSC和骨架稳定度S与混合料的抗剪强度正相关,可用来进行混合料高温稳定性的初期设计,提高混合料高温性能设计的可靠度;②动稳定度与抗剪强度具有很好的相关性,可较好地反映混合料的高温性能,但离散性较大,当两种沥青混合料的高温性能相差不大时,采用动稳定度指标来评价高温稳定性时敏感性和区分度均较低,可靠性不高,此情形下建议增加抗剪强度指标进行高温性能评价;③车辙试验的永久变形与混合料抗剪强度相关性较差,不适合用来直接评价混合料的高温性能。     

沥青混合料抗剪性能试验方法分析研究

沥青混合料抗剪性能不足是路面车辙病害的主要原因,选择合理的沥青混合料抗剪性能试验方法及评价指标尤为重要,选择三轴、同轴剪切和单轴贯入试验,进行沥青混合料抗剪性能检测方法比较,结果表明三种试验方法得到的试验结果规律相同,评价结果相似,均可作为沥青混合料抗剪性能的试验方法,在三轴试验不具备条件情况下,同轴剪切与单轴贯入试验方法也可用来检测沥青混合料的抗剪性能。     

基于APA车辙深度的AC-5沥青混合料体积参数的标准

通过总结国内外应用AC-5的级配,结合规范级配提出了AC-5试验级配范围。用石灰岩和花岗岩集料设计出36种薄层AC-5沥青混合料,通过APA车辙试验对混合料性能进行分析,分析发现很多高温抗车辙性能优异的混合料体积参数并不符合我国规范AC-5沥青混合料体积参数标准,同时我国规范AC-5沥青混合料体积参数标准不完善,也缺少实体工程应用检验。鉴于此在APA车辙试验基础上分析修正AC-5沥青混合料体积参数标准。     

级配对橡胶沥青混合料高温性能影响研究

为研究级配对橡胶沥青混合料高温性能的影响,该文对基于贝雷法、CAVF法、经验法所设计的沥青混合料进行车辙试验和单轴贯入试验,通过贝雷法和级配分形法进行级配评价,结合级配评价指标分析级配对混合料高温性能的影响。试验结果表明:级配对橡胶沥青混合料高温性能影响显著,但CAVF法和贝雷法两种级配设计方法对橡胶沥青混合料高温性能影响不存在明显优劣,应根据实际混合料性能进行级配优选;单轴贯入模量与混合料动稳定度相关性良好;级配评价指标中,贝雷法评价参数CA值与动稳定度和单轴贯入模量相关性较好,建议使用该指标用于级配设计的优化评价。     

沥青混合料抗剪强度对车辙性能的影响分析

沥青混合料的车辙性能评价指标的选取是混合料设计的关键技术之一,本文在分析车辙的形成机理以及现有车辙性能评价指标缺陷的基础上,通过大量的不同温度、不同压力、不同厚度的车辙试验、抗剪试验以及车辙试验剪应力的计算,然后通过曲线拟合法分析了抗剪强度对车辙性能的影响,提出了将抗剪强度作为车辙性能新评价指标的建议,对丰富沥青混合料的车辙性能检测、评价具有重要意义。     

乳化沥青稳定炉渣混合料路用性能评价

随着城市发展与人口的增长,由焚烧生活垃圾而产生的炉渣产量也逐渐增长。将炉渣资源应用在道路材料方向,能够充分利用资源能源,降低道路修建原材料的成本,同时解决道路建材紧张和短缺的问题。本文通过车辙实验、浸水劈裂实验、单轴贯入实验与无侧限抗压强度实验,对比了基质沥青混合料、普通乳化沥青混合料、乳化沥青稳定炉渣混合料及乳化沥青稳定炉渣+水泥混合料的高温抗车辙性能、水稳定性能及抗剪性能。实验结果表明,乳化沥青稳定炉渣混合料与普通乳化沥青相比,虽然高温抗车辙性能较差,但表现出更好的水稳定性与抗剪性能。将乳化沥青稳定炉渣混合料中部分矿粉替换为水泥,不仅能够弥补其高温抗车辙性能的不足,并且能够显著提升水稳定性与抗剪性能。     

不同沥青混合料高温性能对比试验研究

选用30#沥青、70#沥青和SBS沥青进行3大指标试验和粘度试验,结果表明30#沥青的高温稳定性好;基于同轴剪切试验和车辙试验,对AC-20和AC-162种级配,六种不同沥青混合料的高温稳定性能进行评价,试验结果表明30#沥青混合料高温稳定性好,使用30#沥青可提高沥青混合料的抗剪及抗车辙能力.     

抗车辙剂改性沥青混合料制备方法对其高温性能的影响

为研究抗车辙剂改性沥青混合料制备方法对其高温性能的影响,分别制备AC-13、AC-16及AC-20三种矿料粒径不同的抗车辙剂改性沥青混合料,通过车辙试验对比分析抗车辙剂对沥青混合料的改性机理。试验结果表明:干拌、湿拌条件下抗车辙剂均能显著改善沥青混合料的高温性能;干拌法制得的混合料中,AC-16的高温性能最好;湿拌法制得的混合料,粒径越大高温性能越差;抗车辙剂在干拌法制得的混合料中发挥双重改性作用。     

基于单轴贯入试验的AC-20级配优化

为了提高沥青混合料的路用性能,利用颗粒流软件PFC~(2D)构建了沥青混合料单轴贯入数值试验方法,阐述了沥青混合料单轴贯入数值试验中试验条件的模拟方法和模型参数的取值,结合实体工程中AC-20室内单轴贯入试验评价了其可靠性。选取不同的原材料得到3组模型参数,基于单轴贯入数值试验研究了模型参数取值、粗集料级配、细集料级配和粗细集料比例对沥青混合料抗剪强度的影响规律。最后,通过室内单轴贯入试验确定了关键筛孔最佳通过率范围,提出了以抗剪强度最大为原则的AC-20矿料级配,并验证了其路用性能。结果表明:单轴贯入强度模拟曲线与室内实测曲线基本吻合;单轴贯入数值试验模型参数的取值对最大抗剪强度时集料的比例不产生影响;五档粗集料19~26.5mm,16~19mm,3.2~16mm,9.5~13.2mm,4.75~9.5mm的比例为3∶12∶5∶10∶10,细集料级配取I=0.75时所对应的级配,粗细集料比为60∶40时,沥青混合料抗剪强度最大;建议AC-20沥青混合料矿料级配9.5mm,4.75mm,2.36mm及0.075mm筛孔通过率分别为50%~60%、34%~44%、31%~37%和3%~7%;与规范推荐级配中值相比,优化级配AC-20混合料的抗剪强度、动稳定度分别提高了25%、27%。     

掺加车辙王抗车辙剂的沥青混合料试验研究

通过室内试验,研究了掺加车辙王抗车辙剂的AC-20型沥青混合料的抗车辙性能;不同油石比、温度下掺加车辙王抗车辙剂的AC-20型沥青混合料的抗车辙性能的变化.通过对比分析,发现掺加车辙王抗车辙剂可以显著改善沥青混合料的抗车辙性能;油石比、温度对沥青混合料的动稳定度影响很大,在正常油石比的基础上适当提高油石比可以提高沥青混合料的动稳定度,高温度下沥青混合料的动稳定度显著降低.结果表明,车辙王抗车辙剂适合铺筑在交通量大、重载较多的路段.     

基于界面剪切试验的沥青混合料集料切向弹性刚度研究

目前仍缺乏沥青混合料颗粒接触界面参数的有效获取方法，导致基于离散元法的沥青混合料数值分析手段无法精确模拟材料的力学行为。针对"切向弹性刚度"参数无法准确获取的难题，基于自主开发的"沥青混合料颗粒剪切分析系统"开展沥青混合料的颗粒界面剪切试验研究，确定合理试验参数。在此基础上开展3种级配和3种集料的沥青混合料单轴贯入试验，分析不同试验方法得到的剪切模量相关性。试验结果表明：在60℃试验温度和0.02 mm·s^-1剪切速度条件下可获得较为稳定的试验结果；剪切应力曲线表现出典型的"预剪切阶段"、"剪切稳定阶段"和"剪切破坏阶段"三段式增长；级配对界面剪切力有显著影响，AC-13、SMA-13和OGFC-13混合料的峰值均值分别约为100，50，90 N；同一级配下，采用玻璃珠和铁珠的混合料的界面剪切力分别为75，70 N；集料的材料类型是影响界面切向弹性刚度的关键因素，采用玻璃珠和铁珠的界面切向弹性刚度分别是0.17×10⁶ N·m^-1和0.22×10⁶ N·m^-1，而花岗岩集料则达到0.66×10⁶ N·m^-1以上；贯入试验结果表明级配和集料类型决定了混合料的剪切模量大小，采用花岗岩集料的AC-13型混合料的剪切模量达到18.88 MPa，OGFC-13混合料最小，仅为8.95 MPa；界面剪切试验得到的剪切模量与贯入试验结果的相关系数达0.89。所提出的集料接触界面剪切试验可分辨级配和集料类型对切向弹性刚度的影响。     

高模量重载交通沥青混合料路用性能试验研究

采用AC-13,SMA-13,Sup-13三种不同级配,制备高模量剂掺量为0 %,0.2 %,0.4 %,0.6 %,0.8 %不等的高模量沥青混合料,进行高温车辙、浸水马歇尔、冻融疲劳、低温小梁、四点弯曲试验,分别研究不同高模量剂掺量及级配组合方案下混合料的高温性能、水稳性能、低温抗裂性能及抗疲劳性能。研究表明:高模量剂能够显著提升混合料的路用性能,对高温性能和抗疲劳性能的提升效果最为显著,而SMA-13级配更适用于重载交通路段。实际工程应用也进一步验证了0.6 %高模量剂掺量下SMA-13沥青混合料的服役水平较好。     

单轴贯入试验在沥青路面车辙病害检测中的应用

利用单轴贯入试验对不同尺寸的沥青混合料试件进行了抗剪强度检测。结果表明,随着试件尺寸减小,抗剪强度偏差增大;抗剪强度与路面车辙深度有较好的对应关系。对于直径100mm的Ac-20中面层芯样,单轴贯入试验能较好地区分其抗车辙能力水平,是一种快速简便的检测方法。     

特大桥梁沥青铺装层材料性能试验研究

为保证沥青铺装层具有优良的抗水损害和疲劳寿命,应进行专门的沥青混合料配合比设计。结合京港澳高速公路郑州黄河公路大桥的桥面铺装层设计,在室内首先对AC-13I、AK-16A和AC-16I进行了配合比设计,并对各结构单层进行了APA浸水车辙试验和疲劳试验。为模拟桥面铺装层的整体工作状况,又选取两种双层桥面铺装层结构方案A、方案B,在室内进行了高温状况下复合板车辙及复合梁疲劳试验。试验结果表明,在选定的配合比下条件下,单层中的AC-13I型沥青混合料有更好的抗水损害性能;双层桥面铺装层结构方案B具有优良的抗车辙和疲劳性能。综合比较后,方案B可用于指导黄河特大桥桥面的沥青铺装层施工。     

沥青混合料抗剪强度影响因素研究

针对沥青路面抗剪强度不足而容易导致推移、拥包、车辙等早期病害的现象,基于沥青路面弹性层状理论,通过有限元建立符合实际受力的贯入模型;由单轴贯入试验分别得到不同级配、相同级配有无填加矿粉、不同油石比、不同沥青种类、不同集料类型沥青混合料的最大剪应力并分别结合1组相应的无侧限抗压强度进而计算出材料的c、φ值.通过数据分析后,初步总结出影响沥青混合料抗剪强度变化的一般规律.     

Impacts on Asphalt Mixture's High Temperature Performance with PR Series Additives Added

Impacts　on　asphalt　mixture's　high　temperature　performance　with　PR　series　additives　added　by　means　of　rutting　test　and　Repeated　Shear　Test　(Constant　Height)　(RSCH)　were　investigated　The　analytic　results　of　the　two　tests　show　that　(1)　rutting　test　is　not　suitable　for　the　high　temperature　performance　evaluation　of　asphalt　mixture　with　PR　series　additives　added　for　the　reason　of　the　conflict　between　dynamic　stability　and　rut　depth;　(2)　the　results　of　RSCH,such　as　K1,K2,N　and　γ,show　very　well　consistency　which　is　suitable　 for　the　high　temperature　performance　evaluation　of　asphalt　mixture　with　PR　series　additives 　added　The　results　of　RSCH　show　that　asphalt　mixture　with　PR　PLAST　S　(PRS) 　added　has　the　best　performance,the　PR　FLEX　MODULE　(PRM)　one　is　the　next　and　t he　original　one　is　the　worst　for　the　high　temperature　anti?shear　performance     

不同级配下面层沥青混合料综合性能对比

基于室内试验,对比了ATB-25、ATB-30、AC-25、LSAM-25、LSAM-30、AM-20等6种沥青混合料的路用性能、力学性能、疲劳性能和抗反射裂缝性能。结果表明:6种沥青稳定类材料的高温抗车辙性能排序为ATB-30＞ATB-25＞LSAM-30＞LSAM-25＞AC-25＞AM-20,低温抗裂性能与抗水损害性能排序为AC-25＞ATB-25＞ATB-30＞LSAM-25＞LSAM-30＞AM-20。抗裂性能方面,AC-25抗疲劳性能最优,ATB-25抗反射裂缝能力对水的敏感程度最低。ATB沥青稳定碎石和密级配沥青混合料AC-25兼顾了高温抗车辙性能和抗疲劳性能,适用于重载和重交通沥青路面,半开级配沥青混合料适用于中轻荷载等级沥青路面。工程实践中应结合道路所在气候分区特点和使用性能要求,综合考虑下面层沥青稳定类材料结构类型。     

沥青稳定基层沥青混凝土路面抗剪性能的理论分析

沥青稳定基层沥青混凝土路面是否会出现严重车辙,为人们所担忧。理论计算分析表明,在静力荷载作用下沥青层中最大剪应力发生在深度8 cm处,且随着基层厚度的增加剪应力降低,故采用沥青稳定柔性基层不会产生结构性车辙;当基层模量增大时,沥青层中下层剪应力反而增大;沥青混凝土面层采用高模量材料能有效降低剪切应变,而当采用复合基层时也有利于面层剪应力的减小。