矿料粒径对拌和时间的影响与梯次拌和技术

为了研究双卧轴搅拌器在分批拌和沥青混合料的过程中粗细集料、矿粉和沥青的投料顺序对混合料质量与拌和效率的影响,通过建立搅拌模型分析集料颗粒在搅拌器作用下的滚动规律;根据滚动过程中颗粒表面发生沥青迁移的拌和机理,得出在沥青迁移量以一定速率递减的条件下,拌和均匀性与颗粒滚动圈数之间的关系表达式。用不等直径平面圆模型求得拌和过程中不同粒径颗粒之间的滚动关系,提出达到相同油膜厚度的粗集料、细集料、矿粉与沥青之间的梯次拌和工艺;研发了与实体工程中使用的搅拌器结构和搅拌原理相同的实验室用双卧轴搅拌机,并对AC-16混合料进行了试验研究。结果表明:在同一拌和过程中,颗粒大小不同时滚动次数有差异,矿粉滚动次数大于细集料,细集料滚动次数大于粗集料,导致不同粒径颗粒表面裹覆的油膜厚度发生变化;采用梯次拌和工艺可以提高沥青混合料的质量和设备生产效率,较之传统拌和工艺得到的沥青用量有所降低,并可减少约30%的拌和时间。     

基于EDEM的双卧轴搅拌机混合度研究

由于搅拌机的转速对物料搅拌与混合的均匀程度具有决定性影响,本文以颗粒接触模型为基础,把水泥骨料接触简化为弹簧-阻尼-振动系统,建立双卧轴搅拌机模型,并在离散元软件中进行混合模拟。使用Lacey指数分析了不同转速对混合度的影响,得到在填充率为30%、转速为300 r·min~(-1)时混合均匀度较好,搅拌效率较高,混凝土性能较优的结论。     

振动对立式搅拌均匀性的影响

为研究不同搅拌方式对拌合物颗粒分布均匀性的影响,验证振动搅拌技术的优越性,借助EDEM软件分别对立式搅拌机2种不同搅拌方式进行仿真,并输出仿真数据,整理并计算离散系数,绘制离散系数折线图、动能分布折线图,借助图像直观反映不同搅拌方式下拌合物颗粒分布的均匀性。结果表明,在振动搅拌方式下,颗粒分布更加均匀。     

双卧轴强制连续式搅拌机设计

在修筑各级公路和城市道路中，双卧轴强制连续式搅拌机被广泛用于各种级配混合料的搅拌。在介绍了该型搅拌机的结构特点，并对其搅拌桨叶拌料时的动力与运动进行分析后，较为详实地阐述了搅拌机主要技术参数的确定方法，以及此设计方法用于稳定土厂拌设备后的实际应用情况。     

基于EDEM的混凝土搅拌机搅拌过程的料流分析

为了直观地反映混凝土搅拌机搅拌过程中的物料流动状态和搅拌低效区的分布状况,以常见的双卧轴搅拌机为例,借助离散元分析软件EDEM对整个搅拌过程进行模拟仿真。对搅拌过程中物料的运动状态进行实时观察,同时随机选取某一颗粒对其在搅拌过程中不同时刻的运动轨迹进行跟踪。结果表明,在搅拌装置结构的影响下,搅拌过程中物料发生了沿轴向和径向的循环流动;物料在靠近搅拌轴的低效区运动缓慢,出现搅拌不均、抱轴等现象。     

LQB8—15两用粒料拌和机

目前公路基层部门进行沥青路面施工和养护,所使用的中小型拌和设备只能生产热沥青混合料,而生产乳化沥青混合料大部分采用人工拌和,为了提高基层公路部门公路施工机械化水平,需要研制一种既可以热拌又可以冷拌生产沥青混合料的拌和机械。为此,河南省交通科研所与河南省公路局共同研制了LQB8—15两用粒料拌和机。经测试,样机拌和质量均符合公路沥青路面施工技术规范要求,于一九八八年十二月通过技术鉴定。现已投入小批量生产。本机综合滚筒式和传统的强制搅拌机的特点,采用正反转锥形滚筒为烘干机型,采用双卧轴强制搅拌为拌和机型,使其既适应拌制乳化沥青混合料又适应拌制热沥青混合料。在国     

混合料粒料速度特性与摊铺机布料器结构和转速规律研究

为使沥青混合料流在布料槽中形成不完整螺旋流,改善其均匀性,运用理论力学和流体力学的基本概念,对沥青混合料粒料在摊铺机布料槽中运动的速度特性进行了分析,提出了在布料槽中形成理想混合料流,螺旋布料器所应具备的结构和转速,以及充盈参数等技术条件。     

基于CT技术的沥青混合料均匀性评价方法

为了有效地评价沥青混合料的均匀性,基于CT技术识别混合料试件内部结构,并以粗集料、沥青砂浆和空隙各组分的密度和面积为主要特征参数,建立沥青混合料均匀性评价方法,其中给出了单层截面和单一试件的均匀性评价指标(K_d和K_z),选用3种级配类型,每种类型包含4组不同沥青用量制备沥青混合料试件,应用此方法评价了沥青混合料试件的均匀性,检验了沥青混合料试件制作差异,获得了沥青混合料最佳沥青用量,以及判定了沥青混合料内部结构均匀性薄弱位置。结果表明:均匀性评价方法可以评价单一或一组沥青混合料试件的内部结构均匀性;检验具有相同成型方法、相同配比的一组沥青混合料试件的制作差异,并且劈裂试验结果进一步证明了其在实际应用中的可靠性较好;利用均匀性评价指标K_z分析获得各种类型(AC,SMA和OGFC)沥青混合料内部结构均匀性处于最佳状态所对应的沥青用量与马歇尔试验获得的最佳沥青用量差值分别为0.07%、0.1%和0.55%,这为通过马歇尔方法确定的沥青混合料最佳沥青用量提供了参考;基于沥青混合料试件所有分析单层截面K_d的最大值与均值的差值可以判定试件内部结构均匀性薄弱的位置。     

双卧轴式混凝土振动搅拌机的研究

为进一步提升双卧轴搅拌机的搅拌性能，提出了一种新型振动搅拌机，并设计了相应的试验样机。通过理论分析和试验研究，确定了搅拌装置参数的合理取值范围和相互匹配关系，测定了样机工作性能并与普通强制搅拌进行了对比试验。结果表明：样机的搅拌原理和实施方案是可行的，它有效地改善了混凝土的搅拌质量和效率。     

沥青混合料拌和流变参数的确定

为了研究沥青混合料拌和流变特性、确定沥青混合料拌和温度以及合理选择拌和时间,使用自主研发的沥青混合料拌和流变仪确定了沥青混合料拌和的转折温度点,通过均匀能耗原则确定沥青混合料的拌和时间,并通过转速-扭矩曲线斜率综合反映沥青混合料拌和流变特性。结果表明:固定拌和速度下,沥青混合料拌和扭矩随着拌和时间的增加呈变小的趋势。沥青混合料的拌和温度范围取155℃～160℃,与施工技术规范的建议范围相一致。当角速度为6.28rad/s、频率为30Hz时,未加矿粉情况下AC-20沥青混合料的拌和均匀能耗为1 910.7J,最佳拌和时间为80s。拌和转速和扭矩之间具有明显的线性关系,转速-扭矩曲线斜率越大,沥青混合料黏度越大,流变特性越小。     

旋转压实和马歇尔击实试件体积特性差异的试验研究

通过采用相同级配组成、不同材料类型以及相同材料类型、不同级配组成等4种沥青混合料,分别使用马歇尔击实成型和Superpave旋转压实成型制备混合料,测试混合料的各项体积参数。试验结果表明:采用两种不同成型方式得到的混合料,在相同的油石比条件下,矿料间隙率之间、空隙率之间以及其他体积参数之间,不具备明显的相关性。     

粗细集料对沥青混合料均匀性影响研究

为了研究粗细集料对沥青混合料均匀性的影响,基于沥青混合料均匀性指标,以AC-16为例,分别研究4.75 mm档集料和2.36 mm档集料对沥青混合料均匀性的影响.研究结果显示:无论是从沥青混合料均匀性指标,还是相应的沥青混合料力学性能的变异性角度来看,粗细集料都影响沥青混合料均匀性,而且集料中4.75 mm这档集料比2.36 mm这档集料对沥青混合料均匀性的影响要显著.     

天线错位布置对微波移动加热效果影响的仿真研究

为研究天线阵列的错位布置对微波移动加热沥青混合料模型加热效果的影响,利用CST仿真软件对不同错位位移的天线阵列移动加热沥青混合料模型进行仿真,研究不同错位位移对移动加热沥青混合料模型加热效果的影响,以及不同移动方向下错位位移对移动加热沥青混合料模型加热效果的影响。结果发现:随着天线阵列的错位位移的增大,移动加热沥青混合料模型的加热效率降低,加热均匀性提高;错位位移相同时,沿X向移动加热沥青混合料模型的加热效率和均匀性均比沿Y向移动好。     

振动搅拌水泥稳定碎石路用性能的应用研究

针对普通搅拌时水泥稳定碎石混合料均匀性不足的问题，以太行旅游公路水泥稳定碎石半刚性基层建设为依托工程，对比研究了振动搅拌和普通搅拌两种搅拌工艺的水泥稳定碎石路用性能。结果表明：相同条件下，与普通搅拌相比，振动搅拌改善了新拌混合料的均匀性，不同水泥用量7 d无侧限抗压强度提高了21%～40%;水泥用量4%时平均失水率降低7.3%,振动搅拌水泥稳定碎石密实度更高；在满足3 MPa强度要求下，振动搅拌可节省水泥约16%,保证强度的同时大大提高了抗裂性能。研究表明，振动搅拌工艺水泥稳定碎石路用性能更好，更经济，是一种成熟的降本增效搅拌新方法，工程中可推广使用。     

橡胶颗粒沥青混合料的成型及性能研究

由于橡胶颗粒具有较大的弹性变形能力,所以用橡胶颗粒代替部分集料而铺筑的路面具有良好的除冰融雪性。本研究主要从级配、混合料拌和工艺、橡胶颗粒弹性模量对混合料性能的影响等方面,对橡胶颗粒沥青混合料进行了研究,确定并验证了橡胶颗粒沥青混合料的级配和拌和工艺,同时研究也表明橡胶颗粒沥青混合料的空隙率和回弹率都和橡胶颗粒的弹性模量具有良好的线性关系。     

就地热再生沥青混合料均匀性的细观评价指标

就地热再生能直接在现场一次性完成路面修复,但因其材料组成和施工工艺复杂等极易出现混合料不均匀问题,为解决此问题,尝试从集料入手,对就地热再生沥青混合料均匀性的评价指标进行研究。首先,采用数码相机获取就地热再生沥青混合料试件截面的数字图像,基于数字图像处理技术识别截面中所有新旧集料的细观结构;然后,采用环扇分割法将截面分成36个等面积区域,基于区域集料颗粒面积比和新集料颗粒偏离度分别提出集料均匀性评价指标D和新集料均匀性评价指标H;最后,通过改变RAP加热温度、RAP拌和时间、新沥青混合料拌和温度与新旧料混合时间4个因素,进行正交试验,进一步分析均匀性指标的变化规律和可靠性。结果表明：环形分区结合OTSU阈值分割方法可准确识别沥青混合料截面图像中的集料信息,保留绿色通道的方法可有效识别不同灰度值的新旧集料;对试件截面均匀性的定性分析初步验证了这2个均匀性指标的有效性;RAP加热温度与新沥青混合料拌和温度对D影响显著,RAP加热温度和新旧料混合时间对H影响显著;而且,随着RAP加热温度、新沥青混合料温度和新旧料混合时间的增加,就地热再生混合料的均匀性变好,这与以往的研究结论相一致,进一步验证了这2个均匀性评价指标的可靠性。     

烟雾环境下沥青混合料花白料的识别方法

为了避免恶劣的施工环境对图像采集结果的影响,提出一种烟雾环境下的沥青混合料花白料识别方法。该方法首先对暴露在烟雾环境下的沥青混合料图像进行预处理,包括滤波、阈值分割以及一系列形态学处理。通过这些处理,该方法能够在有烟雾干扰的条件下标记沥青混合料中的花白料颗粒,并计算每个颗粒的面积,以及这些花白料颗粒在整个图像中所占的面积比例,由此判断沥青混合料是否搅拌均匀,最终有效识别烟雾环境下的沥青混合料花白料。     

橡胶沥青混合料疲劳性能影响因素

采用小梁弯曲试验,以试件的加载次数为评价指标,对比分析了不同橡胶颗粒掺量、不同空隙率、不同油石比和不同搅拌时间四种条件下,三种橡胶沥青混合料的抗疲劳性能.分析结果表明:橡胶颗粒掺量采用20％、空隙率采用2.0％、油石比采用7％、搅拌时间为60min的加德士70号沥青制备的橡胶沥青混合料,其抗疲劳性能最优;橡胶颗粒掺量采...     

不同荷载模式下沥青混合料的动态模量依赖模型

为准确地描述沥青混合料动态模量的温度和荷载依赖性,分别开展了不同条件下4种沥青混合料的两点弯拉和三轴围压动态模量试验.基于时温等效原理,采用Boltzmann函数模型建立了基准频率为10 Hz的沥青混合料弯拉和三轴动态模量主曲线,分析了试验方法对沥青混合料动态模量的影响,构建了不同荷载模式下的基于温度和荷载参数的沥青混...     

橡胶颗粒沥青混合料老化后路用性能研究

为研究老化对橡胶颗粒沥青混合料路用性能的影响,对4种不同橡胶颗粒掺量的沥青混合料分别进行短期老化与长期老化路用性能试验,针对低温性能特别提出衰减率的评价指标。结果表明,橡胶颗粒沥青混合料老化后高温性能明显增强,低温抗裂性能出现突变点、水稳性能有所降低,综合老化前后性能对比研究得知该级配混合料橡胶颗粒最佳掺量为4％。