采用GTM方法设计的沥青混合料高温稳定性研究

针对现行的马歇尔方法不能设计出理想的沥青混合料这一问题,本文利用旋转试验机对5种不同的沥青混合料进行了优化,并对这5种不同级配类型、不同沥青用量所组成的沥青混合料进行车辙试验,分析了不同级配类型沥青混合料的车辙发展规律,以及沥青混合料动稳定度同密度和空隙率等之间的关系。试验结果表明:级配、体积参数等对沥青混合料的高温稳定性有重要影响。     

Super混合料和AC混合料的差异分析

充分了解和掌握Super混合料与AC混合料在材料选择及其设计理念上的差异,以期正确地认识和使用Super混合料。通过室内试验,结合沥青路面工程实践,比较和分析了Super混合料与AC混合料在材料组成、配合比设计方法等方面的主要差异。结果表明:在材料选择方面的主要不同为沥青选择方法、混合料级配组成要求的不同,Super混合料选择沥青时考虑了环境温度和道路荷载情况,S形的Super混合料级配曲线实际上与我国现行规范中的粗级配的AC-C型混合料接近;在配合比设计上的差异主要表现为试件的成型方法不同、试件的体积参数指标要求的不同,这些差异使得这两种混合料具有完全不同的路用性能和施工特性。若采用马歇尔方法设计Super混合料(或粗级配混合料)时,沥青路面可能存在着出现车辙和水损害的隐患。     

矿料级配对沥青混合料体积指标的影响

采用正交试验方法,研究了矿料级配对GTM和马歇尔法成型的AC-16型沥青混合料体积指标的影响,并采用SPSS统计软件对混合料体积指标与其矿料级配参数的关系进行了多元线性回归,发现成型方法不同,级配各因素对沥青混合料空隙率的影响大小排序并不一致,传统马歇尔击实可能会改变矿料级配的结构,而GTM混合料体积指标与其矿料级配参数的回归关系式可作为优化级配的依据。     

乳化沥青混合料新型拌和成型方法的研究

针对常规乳化沥青混合料成型时空隙率偏大的问题,提出了一种全新的成型拌和工艺。研究了不同级配、不同乳化沥青、不同改性剂组成的混合料密度、空隙率和强度变化规律。结果表明:新的成型方法可以增大混合料的毛体积密度,降低乳化沥青混合料的空隙率,从而改善混合料的技术性能。     

沥青混合料体积参数影响因素试验研究

为评价级配变化对沥青混合料结构组成特性的影响,以体积参数为研究对象,采用旋转压实方式成型沥青混合料,并对其展开后续试验。计算空隙率、间隙率、饱和度等体积参数,并得出各体积指标的单因素方差分析结果。统计分析结果表明:级配的变化对混合料的各项体积指标均有显著影响,其中以粗集料间隙率(VCA)变化幅度最大。     

压实温度对沥青混合料性能的影响分析

沥青路面摊铺碾压时碾压温度的高低直接影响沥青混合料的压实质量。文章通过对AC13、SMA13和SUPERPAVE12.5等3种典型级配的沥青混合料在不同的成型温度下进行室内马歇尔试验,测试不同成型温度下的马歇尔试件的各种体积参数,模拟不同的碾压温度对沥青混合料体积参数的影响,探求其中的规律以指导沥青路面的现场施工。     

二灰砂砾级配参数研究

为建立混合料路用性能与组成材料之间的关系,在室内对3种类型、5个方案二灰砂砾进行了测试,通过分析粗级配参数、比表面积与强度增长率、干缩抗裂性能之间的关系,发现粗级配参数与强度增长率、骨料比表面积与混合料干缩抗裂性能密切相关,最终建立了粗级配参数与强度增长率关系式。研究表明,反应集料组成特性的粗级配参数、比表面积可用于评价二灰砂砾混合料强度增长及抗裂性能评价。     

沥青混合料体积参数影响因素分析

研究了马歇尔试验击实次数、短期老化、成型压实方法、成型温度几种试验条件对密级配沥青混合料体积参数的影响。结果表明:击实次数显著影响密级配沥青混合料的体积参数,随着击实次数的增加,马歇尔试件的空隙率和矿料间隙率减小,试件的沥青饱和度增加;沥青混合料老化后的体积指标变化规律与老化前一致,随着沥青混合料成型温度降低或老化,沥青混合料的矿料间隙率和空隙率增大,沥青饱和度减小,增加了沥青混合料水损坏的可能性。     

大粒径沥青混合料LSM-30型性能的研究

采用体积法进行密级配大粒径沥青混合料LSM-30级配设计,分析大粒径密级配沥青混合料LSM-30的级配组成特点,并分别采用振动成型和大型马歇尔击实方法对混合料的强度性能、水稳定性及低温拉伸性能及塑性指标等进行对比试验,探讨成型方法对LSM性能的影响程度和规律。     

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.     

温拌SBS沥青混合料成型温度确定及水稳定性研究

首先采用马歇尔设计法对温拌SBS沥青混合料进行配合比设计,然后利用旋转压实仪(SGC)成型温拌混合料试件,根据体积参数变化规律确定合理的成型温度,最后采用冻融劈裂试验与汉堡轮辙试验对温拌混合料与热拌混合料的水稳定性能进行了对比评价。研究结果显示,温拌混合料可以采用与热拌混合料相同的配合比,利用旋转压实法确定的温拌SBS沥青混合料降温幅度可达35℃,并且其水稳定性能与热拌混合料相当。     

新型复合改性沥青混合料添加剂在廊沧高速中的应用

选用车辙试验、浸水马歇尔试验及低温小梁弯曲试验,进行了不同级配的复合添加剂改性沥青混合料性能研究。研究得到的复合改性沥青混合料具有良好的高温性能、低温抗裂性能和水稳定性,能满足重载交通对沥青混合料组成的要求。     

AC-16C型沥青混合料级配及碾压工艺研究

通过几个典型AC—16C型级配沥青混合料的马歇尔试验和各种路用性能对比试验,提出了适用于湖北地区高等级公路沥青路面上面层的AC—16C型设计级配。通过分析该设计级配的压实特性,并结合不同碾压组合下的试验路测试数据．提出了适合于该级配的碾压方式。该研究为沥青混合料的级配设计和碾压方式提供了可靠的手段与方法。     

温拌沥青混合料压实特性的研究

通过Superpave旋转压实法与马歇尔击实法分别制作温、热拌沥青混合料试件,分析温拌和热拌混合料的指标参数变化以及变化机理。试验结果表明:温、热拌沥青混合料的体积参数以及冻融劈裂强度等都有变化,其中温拌沥青混合料指标变化幅度要明显大于普通热拌沥青混合料。这说明前者比后者具有更好的可压实性,更适合揉搓方式进行压实。实际工程碾压时,适当地增加胶轮碾压,在碾压工艺中的比例会达到更好的压实效果。     

基于GTM的温拌再生沥青混合料压实特性

基于温拌再生技术,利用GTM设计法对沥青混合料的级配进行设计并确定拌和与压实温度,研究温拌再生沥青混合料压实特性随压实温度和旧料掺配比例变化规律,分析不同温度(100℃、110℃、120℃、130℃、140℃)、不同旧料掺量比例(0%、20%、30%、40%、50%)下温拌再生沥青混合料体积参数的变化规律。结果表明,温拌再生沥青混合料的空隙率随压实温度的提高而减小,沥青混合料的沥青饱和度、旋转剪切系数GSF、旋转稳定值GSI随着压实温度的升高而增加;压实温度一定时,温拌再生沥青混合料的空隙率随旧料掺量的增加而增大,沥青混合料的沥青饱和度、旋转剪切系数、旋转稳定值随着旧料掺量的增加而减小;旧料掺量在40%以下、压实温度在100℃~140℃范围,温拌再生沥青混合料的体积指标均满足要求。     

温度对沥青混合料空隙率的影响

通过对几种级配的沥青混合料在不同击实温度下进行了大量的马歇尔室内试验,总结出了沥青混合料的击实温度对混合料空隙率的影响。     

重载交通沥青混合料的压实特性探讨

用旋转压实剪切实验机（GTM）设计方法设计的沥青混合料和粗密级配沥青混合料与一般沥青混合料相比，其压实要求高，压实难度大，压实是成功铺筑重载交通沥青混合料的关键因素，从适合的压实限制、压实空间（层厚与集料粒径大小关系）、压实温度和压实作用等几个方面探讨了以防止车辙为主的重载交通沥青混合料的压实特性。     

粗集料接触参数对沥青混合料损伤演化的影响

为了揭示沥青混合料内部细观损伤对宏观性能的影响，基于DIC方法与四点弯曲疲劳试验，对不同粗集料接触状态的混合料细观损伤尺度效应进行研究。首先以颗粒堆积理论与粒子干涉理论为基础，提出可表征细观主骨架结构状态的颗粒接触主力链配位参数（n_pfc）计算方法。采用SAC设计方法，通过控制关键筛孔2.36~4.75 mm的分计筛余质量百分比，设计4组可反映不同粒径尺寸集料组合形式的SAC16级配（B60S00~B60S15），计算不同级配沥青混合料对应的npfc。其次，结合DIC方法与四点弯曲疲劳试验，分析疲劳荷载作用下沥青混合料小梁试件水平应变场演化特征，并提出混合料疲劳损伤因子定量分析方法。最后对不同粗集料接触参数的沥青混合料的细观损伤演化特征、疲劳损伤因子D_FD及表征宏观抗疲劳性能的K_m进行分析。研究结果表明：随着疲劳荷载作用次数的增加，4种不同n_pfc混合料的水平应变量逐渐增大，各D_FD也均显著增加；随着n_pfc的增大，D_FD明显减小，当n_pfc=7.73~9.55时，D_FD较小，混合料的疲劳细观尺度损伤叠加效应较小；同时，随着n_pfc增加，K_m呈先增大后略微减小的趋势；当n_pfc=7.73~9.55时，对应的宏观抗疲劳性能较好；因此，选取合理的n_pfc可优化沥青混合料内部主骨架细观结构状态，减少细观尺度损伤叠加效应影响，提高沥青混合料的宏观抗疲劳性能。     

矿料级配对沥青混合料路用性能影响的试验分析

以典型的AC—13沥青混合料为基础,通过系统室内对比试验,对5组由粗到细级配的沥青混合料的基本物理性质、高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、疲劳耐久性等路用性能进行了研究。试验结果表明,级配变化对沥青混合料路用性能有直接的影响,且存在一定的规律性,总体表现为靠近规范级配中值附近其综合性能较好;不同级配类型的沥青混合料路用性能的优点表现不一样,粗级配更有利于抗高温变形的提高,细级配更有利于抗水损害、抗弯拉破坏、抗疲劳开裂等性能的提高。研究成果为沥青混合料级配选择和优化设计提供参考。     

高温多雨地区表面层沥青混合料级配的选择

选取10种级配,以混合料的结构密实性、浸水车辙稳定性和压实性能为基础,提出了在高温多雨地区,满足表面层混合料结构和性能要求的连续密级配的选择方法,研究表明：最大密实线和Superpave控制点可作为了解混合料结构、压实性和永久变形特性的参数依据;在最大密实线和控制点下限之间选取连续密级配,可使混合料兼具良好的结构密实性、浸水车辙稳定性和压实性能,混合料也因此更适用于环境因素复杂的高温多雨地区。