马歇尔与GTM沥青混合料配合比设计方法的分析与对比

沥青混合料配合比设计是沥青路面设计的重要环节,我国常用的马歇尔试验方法和路面实际受力状态和路用性能指标之间存在较大差异。美国旋转试验机GTM模拟了路面现场压实及汽车轮胎与路面的相互作用,依据力学分析原理进行沥青混合料配比设计,较之经验式的体积分析方法更为准确合理,所以GTM试验方法在我国的沥青混合料配比设计中得到越来越广泛的应用。     

二广高速公路洛阳段沥青路面GTM设计方法及施工工艺

在分析现行高速公路沥青混合料配合比设计方法不足的基础上,提出采用能够模拟现场碾压工况并以力学参数为设计指标的GTM设计方法进行沥青混合料配合比设计,研究结果表明:与马歇尔设计相比,GTM方法设计的沥青混合料油石比较低、压实度标准较高,使用组合式碾压施工设备,达到孔隙率小,饱和度大,高温抗车辙能力强等优点,路用性能大幅度提高。     

沥青混合料马歇尔设计方法与GTM设计方法的对比研究

为解决GTM方法在应用过程中出现的设计指标与马歇尔方法不一致的问题,从设计理论、室内试验及唐曹高速公路工程实践,对马歇尔方法与GTM方法的设计原理、路用性能及施工效果进行了对比分析.结果表明,与马歇尔设计方法相比,GTM方法的设计原理科学合理,设计的沥青混合料路用性能更为优良.同时,提出了对体积参数作为沥青混合料设计控制指标的看法.     

基于GTM设计方法的AC-13C型沥青混合料应用研究

针对现行沥青混合料配合比设计方法的不足,本文提出采用能够模拟现场碾压工况并以力学参数为设计指标的GTM设计方法进行沥青混合料配合比设计,通过分析对比了GTM与马歇尔方法的设计结果,结合现场施工经验总结提出了与GTM设计方法相匹配的施工工艺。研究结果表明,与马歇尔设计结果相比,GTM方法设计的沥青混合料路用性能大幅度提高。实体工程表明,尽管GTM设计的混合料油石比较低、压实度标准较高,但使用现有的施工设备,施做的路面压实度完全可以达到较高标准,现场空隙率可控制在5%左右。     

Sasobit对高模量沥青混合料压实特性和路用性能的影响

高模量沥青混合料由于具有较好的高低温性能而被广泛使用,但在拌合过程中需要将沥青和集料加热至很高的温度,对施工和环境保护带来极大挑战,为改善高模量沥青混合料的压实特性与施工和易性,采用粘温曲线、马歇尔试验、贯入剪切试验、低温弯曲试验、小梁疲劳试验研究了Sasobit掺量对高模量沥青混合料的压实特性以及路用性能的影响。试验结果表明:Sasobit的掺加显著改善了高模量沥青混合料的压实特性,而采用粘温曲线确定温拌高模量沥青混合料的拌合压实温度是不合适的,建议按照"等空隙率法"确定温拌高模量沥青混合料的拌合温度;考虑到温拌高模量沥青混合料的综合路用性能,推荐高模量沥青混合料适宜的Sasobit掺量为1%~2%。     

成型方法对沥青混合料体积参数及路用性能影响

对不同成型方法对沥青混合料的性能影响进行了试验研究,通过室内试验对沥青混合料的体积参数及路用性能机械了分析。研究结果表明,通过旋转压实获得的沥青混合料空隙率、间隙率大于马歇尔击实成型试件,通过旋转压实成型试件的沥青饱和度小于马歇尔击实成型试件。与马歇尔击实成型试件相比,旋转压实成型沥青混合料试件的动稳定度、抗弯拉强度及水稳定性均有大幅度的提高。     

GTM法不同压实功对沥青混合料体积参数的影响

为探究不同压实功对沥青混合料体积参数的影响，通过调整GTM设备的垂直压强，分别获得了0.7 MPa、0.6 MPa和0.5 MPa压实功条件下沥青混合料的体积参数，并与马歇尔法75击设计方法进行对比。结果表明：随着GTM设备垂直压强的增大，沥青混合料的密度显著提高，最佳油石比降低，在垂直压强为0.5 MPa时的体积参数和最佳油石比与马歇尔法75击的该参数相当；相较于马歇尔设计法，采用GTM法进行配合比设计，能够提高沥青混合料的密度，增强其路用性能，降低油石比，节约工程建筑材料。     

抗车辙沥青混合料组成设计方法试验研究

以AC-20C型沥青混合料为研究对象,对比分析了采用击实成型试件的Marshal法与采用旋转压实成型的GTM法和SGC法对同一类型沥青混合料组成设计的影响,探讨基于提高混合料高温稳定性的有效设计方法。通过研究发现,采用SGC旋转压实法设计不但可以提高沥青混合料的高温稳定性,而且也保证了沥青混合料的其他路用性能。     

采用Superpave级配沥青混合料的路用性能研究

该文对面层采用Superpave级配设计方法所设计的沥青混合料从水稳定性、抗车辙性能、低温性能三个方面与传统的AC级配设计方法所设计的沥青混合料的路用性能进行对比试验;同时按照Superpave级配,分别采用标准马歇尔、大型马歇尔、旋转压实三种成型方法对所设计的沥青混合料进行了水稳定性、抗车辙性能、低温性能的对比试验,提出宁夏地区推荐沥青混合料级配设计和成型方法.     

沥青稳定碎石基层混合料设计方法的研究

对沥青稳定碎石基层混合料设计方法进行了系统研究,通过室内试验,提出了沥青稳定碎石基层混合料的级配,评价了沥青稳定碎石基层混合料的路用性能,并且,采用了大马歇尔法、旋转压实体积法、GTM法3种方法研究了沥青稳定碎石基层混合料最佳沥青用量的确定方法.     

橡胶沥青混合料设计及路用性能研究

分别采用马歇尔方法和旋转压实方法设计了两种橡胶沥青混合料，并通过室内试验研究了两种沥青混合料的路用性能。发现两种沥青混合料的性能均能满足规范要求，其中旋转压实法设计的混合料具有更好的嵌挤性能、高温抗车辙能力、低温抗裂能力和抗疲劳性能。同时，与普通改性沥青混合料对比发现，橡胶沥青混合料具有更优越的抗疲劳性能。     

基于综合路用性能的沥青混合料成型方法研究

文章旨在成型方法对混合料综合路用性能的影响,并采用灰色关联多指标评价方法对比不同混合料的优劣。分别采用旋转压实、大马歇尔、标准马歇尔成型AC-20和AC-25沥青混合料,对成型的6种混合料进行车辙、低温弯曲和水稳定性试验;采用灰色关联决策评价方法,以动稳定度（DS）,低温弯曲应变（εB）和劲度模量（SB）,残留稳定度（MS0）和冻融劈裂强度比（TSR）为评价指标,综合对比不同混合料的路用性能。研究结果表明：混合料类型和成型方法对混合料的高温性能、低温性能和水稳定性有较大影响;采用灰色关联决策评价6种混合料的综合路用性能排序为：旋转压实成型的AC-25〉大马歇尔成型的AC-25〉大马歇尔成型的AC-20〉标准马歇尔成型的AC-20〉旋转压实成型的AC-20〉标准马歇尔成型的AC-25,采用旋转压实方法成型的沥青混合料具有较优的综合性能。     

AK-13A抗滑表层的GTM法设计

针对传统的马歇尔设计法在抗滑表层沥青混合料AK-13A设计中的不足,通过优化AK-13A级配、采用混合料GTM法配合比设计进行弥补。对沥青混合料的体积指标、路用性能、拌和工艺、碾压工艺都进行了详细的研究。依据贝雷法,将沥青混合料的级配范围进行适量的调整,使其更满足道路需求;通过GTM法配合比设计,提高压实度,降低孔隙率,满足日益增加的交通荷载要求。采用GTM方法成型试件,并对试件进行切割,用马歇尔方法进行沥青混合料路用性能验证。将马歇尔方法和GTM方法成型的试件试验结果进行对比分析,研究不同的配合比设计方法对沥青混合料路用性能指标的影响。试验得出,优化后的AK-13A级配下限通过率增大,保证混合料密实,上限通过率减小,保证路面的抗滑,路面4.75 mm以上碎石较多且无明显离析现象;采用GTM方法设计的混合料油石比低、密度高,比马歇尔密度提高2%,在现有施工设备条件下,能够达到较高的压实度,使抗滑表层的路面实际空隙率控制在4.5~5.5%;路面表面构造深度达到0.65,横向力系数SFC60达到75,渗水系数在50 m L/min以内,同时平整度标准差σ达到0.53 mm,各项检测指标都远远优于交工验收的标准。级配范围、配合比设计方法调整后得到的AK-13A抗滑表层具有优良的抗水损、抗滑和抗车辙性能。     

橡胶沥青混合料高温性能的改善方法

通过橡胶沥青混合料级配关键筛孔通过率的设计控制,对GTME．实法与马歇尔击实法设计结果进行对比。结果表明,选择合理的设计方法,控制级配曲线关键筛孔的通过率,设计适当的矿粉含量是提高橡胶沥青混合料高温稳定性的关键。针对橡胶沥青混合料的特点,建议在具备条件时最好采用GTM压实法;并提出应根据中国实际情况．进一步研究马歇尔击实法与GTM设计法的有效结合。     

Superpave沥青混合料路用性能研究

针对Superpave集料级配的设计方法,采用现行规范中要求的马歇尔法进行沥青混合料相关的路用性能研究。结果表明采用Superpave禁区下方级配的沥青混合料具有较好的高温性能、抗疲劳性能及抗滑性能;通过调整混合料的级配组成对其改善水稳定性的作用是有限的;通过与旋转压实成型法(SGC)的对比研究表明,沥青含量的变化对马歇尔成型试件的影响较大。     

沥青混合料不同配合比设计方法设计效果的试验研究

为系统研究马歇尔、GTM(Gyratory Testing Machine,简称GTM)、Superpave(Superior Performing Asphalt Pavement,简称Superpave)3种设计方法的共性与差异,针对AC-20沥青混合料,以上述3种设计方法为研究对象,进行不同设计方法设计效果的试验研究。结果表明:GTM设计方法设计的混合料较其他两种设计方法有较低的油石比、空隙率等体积参数,在高温稳定性和水稳定性方面表现较好,DS值为3 256次/mm,是马歇尔和Superpave设计方法的1.91和1.33倍,残留稳定度为99.0%,TSR为90.4%,同样优于其他两种设计方法;Superpave设计方法设计的混合料油石比比马歇尔设计方法低,疲劳性能方面优于其他两种设计方法;马歇尔设计方法设计的沥青混合料各项参数都能够满足国家标准,但在路用性能方面相对其他两种方法似显不佳。     

SAC25沥青混合料的压实方法和压实特性研究

压实是影响SAC25沥青混合料结构形成和使用性能的关键环节,为了更好地指导设计和施工,采用3种压实试验方法——标准马歇尔击实、大型马歇尔击实法和SGC旋转压实研究SAC25沥青混合料的压实效果和压实特性,研究结果表明:大型马歇尔击实法和SGC旋转压实法成型的SAC25沥青混合料密度与现场钻芯试件的密度接近,是成型SAC25沥青混合料的合适方法,其成型密度平均是标准马歇尔密度的1.02~1.03倍;旋转压实试验的密度曲线能够较好地反映SAC25沥青混合料的压实特性,与车辙试验结果的相关性良好。     

抗车辙沥青路面的马歇尔试件体积指标

针对现行规范中VMA最小值标准过大的问题,通过重载交通下抗车辙沥青混合料的GTM法设计得到级配和油石比,然后用马歇尔法进行了VMA、VFA验证。马歇尔试验得出,GTM法设计的AK-13A、AC-20C、AC-25C配合比经马歇尔试验验证,试件的VMA均低于现行规范的要求;GTM法设计的AK-13A、AC-20C、AC-25C配合比的马歇尔试验验证的VFA的情况为:AK-13A仅比规范最低值高2%,AC-20C比规范最低值低4.3%,AC-25C比规范最低值高6.8%,但按GTM密度的97%(相当于马歇尔密度的99%)进行混合料路用性能验证,混合料高低温性能、抗水损害性能均较好满足规范的要求,实体工程经检测,路用性能较好。结果表明,重载交通下,抗车辙沥青路面现场压实度按GTM密度的97%(相当于马歇尔密度的99%),路面实际空隙率控制在5%~6%时,室内马歇尔试件的VMA、VFA是允许小于规范值的。     

不同成型方法应用于温拌沥青混合料配合比设计的对比分析

通过应用轮碾法、马歇尔击实法进行温拌沥青混合料配合比设计,着重分析了应用于温拌沥青混合料配合比设计时轮碾法相对于标准马歇尔击实法的优越性,同时比较轮碾法与旋转压实法的相似性与经济性。轮碾法能较好的替代马歇尔击实法与旋转压实法进行温拌沥青混合料配合比设计。     

高模量沥青混合料应用研究

沥青材料作为一种典型的黏弹性材料,其温度敏感性高,在重交通、高温的环境条件下,易出现早期损坏,影响道路的使用性能.因此,有必要对具有耐高稳、抗疲劳的高模量沥青混凝土进行研究.选用了AC- 20C型级配,通过测试马歇尔试件体积指标.确定了不同沥青混合料的最佳油石比,对比研究了高模量沥青混合料(简称HM)、SBS改性沥青混合料、基质沥青混合料的路用性能.结果表明高模量改性沥青具有较SBS改性沥青,基质沥青更优越的路用性能.