高模量沥青混合料力学性能试验研究

对沥青混合料掺入PR-Module高模量添加剂以提升其模量,通过劈裂强度试验和静态回弹模量试验对高模量沥青混合料的力学性能进行研究。试验中加入不同剂量的添加剂,并将试验数据进行对比,从而可直观说明高模量沥青混合料相对于普通沥青混合料在力学性能方面的具体优势。     

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%。     

沥青稳定类冷再生混合料抗剪特性研究

采用乳化沥青和泡沫沥青作为冷再生沥青混合料的稳定剂,研究冷再生混合料的三轴抗剪特性。研究表明:乳化沥青冷再生混合料比泡沫沥青冷再生混合料抗剪切强度略高;水泥的掺加能显著增加冷再生混合料的内摩擦角及粘聚力;而粘聚力随着沥青稳定剂用量的增大呈现先增大后减小的趋势,内摩擦角则随沥青用量增大而降低,且影响内摩擦角的主要因素为集料颗粒组成而非沥青稳定剂的类型。     

高模量沥青混合料抗车辙性能与施工特性研究

为深入研究高模量添加剂对沥青混合料抗车辙性能的影响,采用美国SHARP计划的动态剪切流变试验手段从研究高模量添加剂对沥青车辙因子的影响,通过复合式结构的高温车辙试验评价高模量沥青混合料作为中面层的抗车辙效果。结果表明:高模量添加剂可有效的提高沥青的车辙因子G*/sinδ,提高沥青的PG分级,增加沥青材料的应用范围;采用高模量沥青混合料铺筑中面层能够明显的提高路面结构的抗车辙性能;同时,高模量添加剂对路用性能均有不同程度的提高。     

一种评价沥青混合料矿料骨架强度的试验方法

基于局部加载设计了一种评价不含胶结料的沥青混合料骨架强度的试验方法,并研究了混合料类型、岩性、最大公称粒径对骨架强度的影响。通过建立ABAQUS有限元模型,确定贯入阻力试验的压头直径和贯入速率。压头直径为50mm及贯入速率为2.25mm/min时,具有最优的评价效果。对PAC-13,AC-13,Sup-20及Sup-25进行了贯入阻力试验,采用骨架破坏时的最大贯入压力评价沥青混合料的骨架强度,试验结果表明:PAC-13的骨架强度大于AC-13,Sup-25骨架强度大于Sup-20,玄武岩的骨架强度大于石灰岩。含有较多粗集料、最大公称粒径大和集料强度高的混合料具有更高的骨架强度,贯入阻力试验可真实评价沥青混合料的骨架强度。     

干拌橡胶沥青混合料抗剪能力试验分析

为分析干拌橡胶沥青混合料高温性能提高机理,针对SAC10沥青混合料,分别进行了40目(0.425 mm)、80目(0.180 mm)、120目(0.125 mm)等3种不同目数胶粉,掺加剂量为10%、20%、30%的干拌橡胶沥青混合料车辙试验,分析了胶粉的目数和掺量对橡胶沥青混合料高温性能的影响,并通过动态蠕变试验、静态三轴试验和贯人试验对干拌橡胶沥青混合料的抗剪切性能进行了试验研究.结果表明,胶粉掺量增加,橡胶沥青混合料阻尼比减小、黏结力c减小、内摩擦角φ增大;随胶粉目数的增大,橡胶沥青混合料黏结力c增大、内摩擦角φ增大.增加胶粉掺量或减小胶粉细度都将有利于干拌橡胶沥青混合料高温性能的提高,而阻尼比减小和内摩擦角增大是混合料弹性增强、高温性能提高的主要原因.     

橡胶沥青混合料高温性能的影响因素分析

为了研究橡胶沥青混合料高温性能的影响因素,使用不同级配、黏度、复合改性及抗车辙剂来分析比较其高温性能的变化。对橡胶沥青混合料进行车辙试验、单轴贯入试验、静态模量试验及均匀试验,结果表明:连续级配混合料的高温性能略优于间断级配混合料;贯压试验得到的间断级配混合料的内摩擦角大于连续级配混合料;由均匀试验可知橡胶沥青混合料ARG-16高温性能对9.5~16mm、4.75~9.5mm、0~2.36mm档料的用量并不敏感,对矿粉的用量较为敏感。     

高模量沥青混合料的路用性能评价

为全面分析高模量沥青混合料的路用性能,选取2种高模量添加剂分别形成高模量沥青混合料与普通沥青混合料进行路用性能的对比试验研究,包括水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性及疲劳性能,试验分别为浸水马歌尔试验、车辙试验、弯曲试验及疲劳试验,通过残留稳定度、动稳定度、弯曲应变及疲劳寿命指标来评价及对比3种沥青混合料的路用性能。此外,还测试了3种混合料的动态模量,分析它们变化情况。研究表明：2种高模量沥青混合料比普通沥青混合料有更高的动态模量值、更优越的水稳定性、高温性能及疲劳性能;至于低温性能,则取决于外掺剂的类型。     

沥青混合料抗剪性能试验研究

基于单轴贯入试验这种全新的沥青混合料抗剪强度评价方法,研究沥青混合料公称粒径大小对于该试验的影响.通过不同级配的沥青混合料在不同试件尺寸及压头尺寸下的贯人试验,得到抗剪强度变异性规律.同时结合有限元模型分析结果,得到与公称粒径大小相匹配的贯入试验参数.研究表明:对于沥青混合料最大公称粒径大于或等于20 mm时.采用0150×100 mm试件和042 mm压头可满足工程精度要求.     

冷补沥青混合料性能评价指标体系

为了研究冷补沥青混合料的性能评价方法,分析了冷补沥青混合料的施工性能、初期强度、储存性能、成型强度和水稳定性等性能要求,指出施工性能是冷补沥青混合料最根本的性能。开发了贯入试验仪器,将贯入强度作为控制指标,用于定量评价冷补料的施工性能;提出了黏聚性试验方法,用于评价冷补料的黏聚性能;根据质量损失试验制定了修正马歇尔试验方法,用于评价冷补料的成型强度和水稳定性。由此,建立了基于施工性能的冷补沥青混合料评价指标体系。与国内以往基于马歇尔强度的评价指标体系相比,可以更有效地反映冷补沥青混合料的路用性能。     

高模量沥青混合料力学性能试验研究

为了研究高模量剂掺量对沥青混合料力学性能的影响,通过劈裂强度、静态回弹模量和动态模量等试验,分析了高模量剂在不同掺量、不同温度条件下对沥青混合料劈裂强度、抗压强度、静态回弹模量、动态模量和相位角等指标的影响。结果表明:高模量剂的加入能明显提高劈裂强度,但其掺量不宜超过0.6%;随着高模量剂掺量的增大,抗压强度和静态回弹模量逐渐增大,当掺量由0%增至0.7%时,抗压强度和静态回弹模量分别提高30.8%和49.4%;高模量剂掺量对动态模量的影响小于静态回弹模量;高模量剂的加入对相位角的影响很小,表明高模量剂对沥青混合料的黏弹特性影响较小。     

不同温度下沥青混合料的抗剪性能及其评价指标

为了分析不同温度下沥青混合料的抗剪性能,选用了SMA-16、Superpave-16、AC-16及AC-13这4种不同的沥青混合料,分别进行不同温度下的单轴贯入实验、APA车辙实验及单轴贯入疲劳试验,采用3种抗剪性能评价指标评价了这4种沥青混合料不同温度下的抗剪性能,同时对沥青混合料的抗剪评价指标的相关性进行了分析。分析结果表明:温度对沥青混合料的抗剪性能影响很大,对沥青混合料进行抗剪性能评价时应充分考虑其温度特性;抗剪强度、APA车辙深度及剪切模量具有很好的相关性。     

高模量沥青混合料的力学性能试验研究

为提升普通沥青混合料的模量,采用DXG-2高模量剂,分别对高模量沥青混合料进行劈裂强度、静态回弹模量及动态模量试验,并对力学性能进行对比分析。结果表明:随高模量剂的增加,混合料的抗压强度、静回弹模量逐渐增大,劈裂强度先增大后减小;高模量剂掺量＞0.6%时,其劈裂强度会随之减小,施工中高模量剂量应控制在0.6%为宜;在相同温度和频率下,随着高模量剂用量的增加,沥青混合料的相位角逐渐减小;在同一温度和相同的加载条件下,随高模量掺量的逐渐增加,混合料的动态模量逐渐增大;随着加载频率的增加,混合料的动态模量也会逐渐增大,随着温度的提升,动态模量逐渐减小。     

级配参数对沥青混合料抗剪性能的影响分析

该文对贝雷法提出的级配参数进行了分析,设计试验方案,选用单轴贯人试验测试沥青混合料抗剪强度,结果分析发现,级配参数CA比和最大公称粒径对沥青混合料抗剪强度有显著影响,对考虑抗剪性能的级配优化有一定的实际意义。     

硬质沥青混合料动态间接拉伸试验研究

基于动态测定方法确定的沥青混合料的参数能真实反映沥青混合料对运动车辆荷载的响应,并能正确表现沥青混合料本身的粘弹性性质等优点,利用英国Cooper NU-14多功能沥青材料试验机测定了30^#硬质沥青混合料的动态间接拉伸劲度模量,对试验结果进行了二元方差分析及非线性拟合,分析了级配、油石比、结合料类型和试验温度对动态间接拉伸试验的影响。结果表明：30^#硬质沥青混合料具有很高的动态间接拉伸劲度模量,用于沥青路面的下面层可减小其底面的拉应变;级配、油石比、试验温度和沥青针入度均对沥青混合料的动态间接拉伸劲度模量有显著的影响。     

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。     

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。     

影响沥青混合料抗剪强度的试验研究

通过对影响沥青混合料抗剪强度参数的因素进行试验分析,研究不同的集料类型、沥青混合料级配、沥青用量以及压实度因素对抗剪强度参数的影响。结果表明:沥青是影响最大抗剪强度的主要因素,集料特性对混合料的内摩阻角影响显著;在最佳沥青用量附近,混合料的最大抗剪强度达到最大值;最大抗剪强度随着压实度增大、空隙率减小而增大,可以通过增加压实度使沥青路面抗剪能力增大。     

生物沥青调和沥青结合料与混合料性能指标的相关性分析

为探讨生物沥青调和沥青结合料与混合料性能指标之间的相关性,制备了掺量为0%、5%、10%、15%、20%的生物沥青调和沥青结合料和相应的AC-20C型沥青混合料,并进行了沥青结合料的常规性能试验、流变性能试验以及沥青混合料的高温性能试验、低温性能试验、力学性能试验。基于试验结果与数据分析,主要结论为:结合料与混合料高温性能指标之间基本上呈良好的线性相关性,但结合料的60℃黏度与混合料的高温性能指标之间不具有线性关系,而呈抛物线关系;结合料与混合料低温性能指标之间亦呈线性相关,但以延度作为生物沥青调和沥青低温性能评价指标的可行性有待进一步验证;与低温性能指标相比,结合料的针入度与混合料的高温性能指标之间的线性相关性更优,对于力学性能指标来说,针入度与抗压回弹模量之间线性相关性很好,而与劈裂强度之间则呈二次相关。