沥青表面处治技术性能影响因素研究

本文对影响沥青表面处治技术性能的原材料、粉尘含量、温度、水等因素进行了试验研究，结果表明原材料的种类对沥青表面处治技术性能有不同程度的影响，集料的损失百分率随粉尘含量的增加而变大，预拌集料可有效提高沥青表面处治的路用性能，温度对沥青表处技术性能的影响很大，沥青表面处治集料残留率随着浸水时间增加而降低。     

集料特性对沥青混合料配合比设计的影响

通过理论分析、室内试验、工程案例相结合的方式,研究了集料特性对混合料配合比设计的影响,包括集料特性对矿料级配的影响、集料特性对沥青用量的影响;通过沥青混合料性能检验,考虑集料特性影响的配合比的性能高于规范要求。     

沥青处治透水性基层的沥青用量确定

该文对35种级配的沥青处治透水性基层材料(ATPB)进行了析漏试验,并对试验结果进行了回归分析,拟合出可以用作沥青处治透水性基层材料最大沥青用量预估的经验公式。通过试验发现,沥青处治透水性基层材料的最大沥青用量即为最佳沥青用量。并对比讨论了多个因素对沥青混合料性能的影响。     

旧沥青混凝土路面表面处治技术

提出在旧沥青混凝土路面铺设两油一布铺撒碎石矿料进行综合表面处治的方法,以提高旧沥青混凝土路面的防滑、防水、耐磨等性能。室内对综合表面处治所用原材料进行研究,提出了质量控制指标,并根据其结构特点确定出单位面积的沥青最佳用量和矿料最佳用量。利用沥青混凝土路面结构层抗剪试验机对成型路面处治进行抗摩擦性能的测试。通过试验路进一步提出了旧沥青混凝土路面表面处治的施工工艺及质量控制参数。     

基于表面能理论的沥青与集料黏附性能评价

为定量分析沥青与集料的黏附性能,运用表面自由能理论,采用插板法对2种基质沥青(A-70~#、B-70~#)的表面能参数进行测试,采用蒸汽吸附法对5种集料(石灰岩、玄武岩、花岗岩、石英砂岩、破碎砾石)的表面能参数进行测试,并进一步计算出沥青-集料组合分别在无水、有水状态下的结合能以及表面能匹配性指标,并用表面能匹配性指标来评价不同沥青-集料组合的黏附性能,通过改进的水煮法试验加以验证,同时建立二者之间的联系。结果表明:表面能匹配性指标与改进水煮法的沥青残留率指标评价结果一致,5种集料的黏附性能从大到小排序依次为玄武岩、石灰岩、花岗岩、石英砂岩、破碎砾石,验证了表面能评价体系的可靠性,说明表面能法可作为定量分析沥青与集料黏附性能的试验方法;对表面能匹配性指标与沥青残留率的结果进行分析,发现二者具有良好的正相关关系,并以黏附性等级4级对应的沥青残留率为临界值提出2种沥青的表面能匹配性评价指标的技术要求。     

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。     

不同AC-13型沥青混合料在实际工程中的应用对比研究

主要讨论了两种不同AC-13型沥青混合料AC-13C和AC-13I的配合比设计方法,并通过马歇尔试验以及车辙试验等方法,对两种混合料在两个不同工程中的应用性能加以比较。结果发现AC-13C型沥青混合料的抗车辙能力为AC-13I型的1.25倍,沥青用量比AC-13I型的用量节约14.3%,而集料表面形成的沥青膜比AC-13I的厚5.3%;路面芯样图片显示AC-13C型沥青混合料中的粗集料形成了更好的骨架嵌挤型结构。     

重载交通下桥面沥青铺装抗剥落性能影响因素评价

为评价重载交通条件下桥面沥青铺装的抗剥落性能,基于改进的重载处理方法和水浴预处理方法,采用控制变量法研究了路面常用6种沥青的种类、用量、指标以及4种集料的种类、级配对沥青混凝土抗剥落性能的影响。试验结果表明：沥青和集料均对重载作用下桥面沥青混凝土的抗剥落性具有显著影响。6种沥青中环氧沥青成型的混凝土试件具备最优的抗剥落性能,沥青3大指标中软化点与沥青抗剥落性能相关性较好,可作为重载交通下桥面沥青铺装中沥青种类的选取指标;重载交通下桥面沥青铺装中集料选取除了考虑要求为碱性集料外,集料的坚固性也是沥青混凝土抗剥落性能的重要影响指标。     

基于比表面积和油膜厚度的初始沥青用量确定方法研究

该文以国家规范与特征因素模型法两种沥青油膜厚度计算方法为基础,通过公式变换提出以集料比表面积和沥青油膜厚度预估初始有效沥青用量的方法,比较分析了两种计算方法的区别与联系,结合Sup13配合比设计工程实例,以推荐的沥青油膜厚度为准反算有效沥青用量并与Superpave设计方法中有效沥青用量的计算方法进行比较,以配合比设计中得到的最佳沥青用量为比较标准,研究表明,长边:短边=2∶1的特征因素模型法反算得到的初始沥青用量更接近于最佳沥青用量,可以作为选取初始沥青用量的方法.     

嵌挤骨架型集料级配设计的研究

该文以填充理论和干涉理论为基础,根据集料的填充特性,提出了嵌挤骨架型沥青混合料集料新的临界筛孔的计算系数,从理论上计算出了多级嵌挤骨架型沥青混合料集料中粗、细集料的用量:粗集料占74%,细集料和填料占26%.同时引入了分形理论,根据粗、细集料的架构效应和填充作用的不同,分别提出了粗、细集料级配设计的数学模型.通过计算得出了多级嵌挤骨架型沥青混合料矿料的级配曲线,并用贝霄法对其进行了检验.结果表明,文中提出的矿料级配设计方法有别于以往的级配设计方法,是一种纯理论的设计方法.     

LSPM最佳沥青用量的确定方法探讨

考虑沥青被集料吸收的比例,提出了以沥青膜有效厚度和集料比表面积初定沥青用量的计算方法。在此基础上,建立了综合考虑沥青膜有效厚度、大型马歇尔试件体积指标,以及析漏和飞散质量损失等因素确定LSPM最佳沥青用量的方法。     

钢渣特性及其在道路沥青混合料中的应用进展

基于钢渣的特性,现概述了钢渣作为集料在沥青混合料中的应用进展。首先,总结了经不同方法处理的钢渣集料力学性能、化学成分和物理结构等方面的差异。钢渣表面结构粗糙、棱角丰富,表现出良好的耐磨性和耐压碎性,但也存在密度大、吸水率高及体积不稳定等问题。其中,体积不稳定是影响钢渣在沥青混合料中应用的关键因素。其次,根据不同配合比设计方法,分析了加入替代比例钢渣集料对沥青用量、沥青混合料性能的影响,表明沥青混合料中,钢渣百分比的增加通常会导致设计沥青用量、矿料间隙率、Marshall稳定性和密度增加。最后,详细总结了钢渣集料对沥青混合料在防滑、水损害、抗车辙和抗疲劳等现场性能的影响,发现钢渣代替沥青混合料中的粗集料,可以改善抗滑、抗车辙和抗疲劳等性能。水损害性能则由于钢渣的产生来源不同,变化结果不确定性较大。综合来看,钢渣替代集料能够一定程度上改善路用性能,但钢渣集料体积不稳定,可能带来一定的变异性,在道路应用过程中,应有针对性调控,以确保沥青混合料性能的稳定。     

石灰水处治集料对沥青混合料水稳性影响试验分析

石灰水处治集料可以显著提高沥青混合料的抗剥落性能。该文通过对不同浓度石灰水处治的集料进行粘附性试验发现,浓度为20%的石灰水处治的集料与沥青的粘附性最好;同时,对浓度为20%石灰水处治的集料拌和得到的沥青混合料与添加消石灰得到的沥青混合料分别进行冻融劈裂试验和浸水马歇尔试验得出,用浓度为20%的石灰水悬浊液处治集料对提高沥青混合料的抗剥落性能效果最佳。     

钢桥面铺装浇注式沥青混合料级配性能

为研究浇注式沥青混合料级配性能,采用室内试验的方法,以沥青胶浆理论为基础,通过变动关键筛孔通过率并结合贝雷设计法3参数,研究GA10沥青混合料级配对性能的影响;通过改变沥青种类以及沥青用量,研究了不同沥青粘度和沥青用量对GA10性能的影响;通过变换集料种类,研究了集料棱角性对沥青混合料的性能影响.结果表明:在保证粉胶比相同的情况下,o.075、2.36 mm和4.75 mm筛孔通过率对GA10路用性能影响显著;使GA10级配的贝雷设计法3参数接近于推荐值范围,能够提高其高温稳定性,但低温性能同时有所下降,而且CA似乎不受推荐范围的限制,表现出越低高温性能越好的趋势;沥青胶浆的比例是影响流动性的主要原因,当0.075 mm筛孔通过率达到25％以上时,沥青粘度和含量也有显著影响;使用棱角性较强的集料能够提高GA10的高温稳定性和低温抗裂性,但流动性略有降低.     

硬质沥青高模量混合料协调设计研究

不同集料特征对硬质沥青高模量混合料的性质(如高温性能、模量、疲劳)具有显著的影响,选择两种差异明显的集料(一种玄武岩、另一种为石灰岩),基于集料图像测试系统(AIMS)对其各项特征进行了较为详细地对比分析,参照法国高模量混合料设计流程,对不同集料硬质沥青高模量混合料的各项性能指标协调设计方法进行了试验研究。结论表明:针对不同集料性质,通过对级配和硬质沥青用量的调整,可以实现混合料高温性能、模量和疲劳性能的均衡设计。     

Superpave型和AC型沥青混合料配合比设计比较

通过分析对比177份Superpave型和AC型沥青混合料配合比设计实例数据,简要阐述2种不同类型沥青混合料配合比的设计特点,比较集料性能、级配设计、沥青用量、粉胶比、体积指标、性能验证等各方面的差异与优劣.对比数据表明,Suerpave型沥青混合料无论是综合性能还是经济性均优于AC型沥青混合料.     

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。     

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。     

沥青处治碎石透水基层材料的配合比设计研究

对透水基层材料沥青处治碎石进行研究，通过马歇尔试验和空隙率测定试验确定沥青处治碎石透水基层材料的沥青用量和集料级配。该材料的沥青用量(油石比)为3％，空隙率达到20％以上，马歇尔稳定度达到4.79kN，基本上满足透水基层材料的要求。通过浸水马歇尔试验、渗透试验、冻融劈裂试验的结果表明，级Ⅱ型沥青处治碎石透水基层材料基本上满足水稳定性、渗透性和抗冻性的要求。     

基于表面能的沥青黏附机理与评价

湿热环境作用下沥青-集料界面的黏附性破坏,是路面结构损害的重要成因;而沥青和集料的表面能与界面黏附性能密切相关。用载玻片替代集料进行试验,根据表面能理论,利用接触角测量仪测定两种沥青和两种集料的接触角,通过接触角计算出各个集料的表面能,最后算出沥青-集料的黏附功,用黏附功来表征沥青-集料的黏附性;接着模拟湿热环境对沥青-集料的影响,用偏光显微镜对剥落部分进行拍照,用Image-Pro Plus(IPP)软件计算得出剥落率来评价沥青-集料的黏附性。结果表明:表面能理论分析和用IPP软件计算出来的结论一致,更能说明表面能理论中的黏附功可以用来评价沥青-集料界面黏附性能。