旋转压实法在温拌沥青混合料中的应用

选择具有代表性的马歇尔击实法和旋转压实法(SGC)温拌沥青混合料(WMA)试件,分析在不同温度下成型的WMA试件的压实特性及试件强度随时间的变化规律,提出室内成型WMA试件宜采用SGC法;通过测试不同存储时间时沥青混合料试件的马歇尔稳定度和劈裂强度,提出WMA室内性能测试宜采取成型后常温静置2d的方法;通过添加不同温拌剂的沥青混合料空隙率等技术指标的分析确定施工温度,结果显示SGC法的计算降温幅度更明显,采用该方法确定的施工温度与生产实际情况一致。     

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。     

级配和成型方法对沥青混合料性能的影响

通过选择4种不同沥青混合料级配，分别采用马歇尔试验和旋转压实试验并采用不同的成型功进行试验，以密度，空隙率，吸水率，劈裂强度等指标对沥青混合料性能进行分析，比较，评价，寻找有关级配和成型方法对沥青混合性能的影响程序和影响规律。     

乳化沥青冷再生混合料成型方法优化研究

为选择一种能够有效模拟实际工程压实方式且操作简单的乳化沥青冷再生混合料成型方法，分别按照马歇尔击实成型、旋转压实成型和振动成型3种方法制备混合料试件，对不同成型方法混合料试件的孔隙率、劈裂强度、冻融劈裂强度比和无侧限抗压强度进行试验测定，并通过CT扫描试验对不同成型方法混合料试件的高度方向孔隙特征、最可几孔径和乳化沥青砂浆特征进行对比。结果表明，采用旋转压实成型方法制备的混合料试件力学性能最优，相较其他两种成型方法具有更好的承载能力与水稳定性；同时采用旋转压实成型的试件内部空隙分布更加均匀，且试件内部沥青砂浆厚度最大，粗集料之间的接触和嵌挤程度最佳。因此最终确定旋转压实法作为冷再生混合料的最佳成型方法，由此得到的混合料试件与实际道路碾压相似，可以有效提高路面的高温性能和水稳性能。     

乳化沥青冷再生混合料最佳拌和用水量确定方法

基于旋转压实成型方法,研究拌和用水量对乳化沥青冷再生混合料密实度、强度等指标的影响,并与土工重型击实法确定的拌和用水量对比。结果表明,旋转压实法成型试件的密实度比重型击实法试件大,最佳拌和用水量比重型击实法确定的小;冷再生混合料的密度及干、湿劈裂强度随拌和用水量的增多先增大后减小;推荐采用兼顾乳化沥青冷再生混合料最优和易性与最大干密度的方法确定最佳用水量。     

考虑热压实过程的乳化沥青冷再生混合料设计方法研究

考虑热拌沥青混合料铺筑对冷再生层的＂热压实＂作用,室内试验采用＂两次击实＂的成型方法成型马歇尔及车辙试件;理论分析了土工击实法确定冷再生混合料最佳总水量的不合理性,并推荐采用美国再生沥青协会（ARRA）建议的先由经验初试总水量确定最佳乳化沥青用量,再根据空隙率确定最佳总水量的方法;通过工程实例和试验分析,中国规范中推荐的15℃劈裂强度和干湿劈裂强度比确定最佳乳化沥青用量的方法存在不足,推荐采用40℃马歇尔稳定度指标确定最佳乳化沥青用量,而15℃劈裂强度指标作为性能测试指标之一;采用-10℃低温小梁试验测试了冷再生混合料的低温性能。     

成型方法对ATB-30混合料性能的影响

为了更好地模拟沥青混合料的现场实际工况,分别采用垂直振动成型方法(VVCM)和马歇尔击实法成型ATB-30混合料试件,研究了不同成型方法对成型试件的物理、力学特性的影响,并对两种成型方式进行了评价.对比分析结果表明:油石比相同时,VVCM试件的密度比马歇尔试件平均提高了1.02倍,VVCM试件的马歇尔稳定度、抗压强度、劈裂强度、抗拉强度平均分别为马歇尔试件的1.54倍、1.47倍、1.39倍、1.45倍;VVCM试件的力学强度最大值对应油石比比马歇尔试件的力学强度最大值对应油石比小3％左右.在各自最佳油石比下,VVCM试件的马歇尔稳定度、抗压强度、劈裂强度、抗拉强度分别为马歇尔试件的1.45倍、1.45倍、1.44倍、1.44倍;VVCM试件的力学强度测试精度可达92％,而马歇尔试件不足70％,表明VVCM的可靠性要比马歇尔法更高.     

水份对乳化沥青厂拌冷再生混合料强度的影响研究

区分大、小马歇尔试件,采用一次击实与二次击实成型方法研究水份对乳化沥青厂拌冷再生混合料强度的影响。随养生时间延长,混合料含水率逐渐下降,且小马歇尔试件的含水率明显低于大马歇尔;混合料的空隙率随养生时间的增加而逐渐增大,说明水份蒸发后,混合料中存在大量的微空隙,通过二次击实后,比一次击实成型后的混合料更加致密;混合料的劈裂强度与含水率密切相关,含水率越低,混合料的劈裂强度越高,小马歇尔试件的劈裂强度明显高于大马歇尔。     

不同压实方法对乳化沥青冷再生混合料疲劳性能的影响研究

不同压实成型方法制备的乳化沥青冷再生混合料的疲劳性能存在较大差异，通过采用改进的马歇尔击实法和垂直振动压实法制备两种乳化沥青冷再生混合料，进一步对乳化沥青冷再生混合料进行间接拉伸疲劳试验，在试验结果基础上建立基于Weibull分布的间接拉伸疲劳方程，对不同压实成型方法的疲劳方程参数进行分析研究，探索不同压实成型方法对乳化沥青冷再生混合料疲劳性能的影响。试验结果表明，垂直振动压实法制备乳化沥青冷再生混合料的平均力学强度可达到现场取芯试件的92%，而改进的马歇尔击实成型试件的平均力学强度仅为现场取芯的65%；与改进的马歇尔击实法相比，垂直振动压实法的最佳乳化沥青掺量和外掺水量分别降低了9%和11%，同时抗水损害性能、低温抗裂性能和高温抗车辙性能可分别提高4%、12%和35%；基于Weibull分布建立的疲劳方程可有效评价乳化沥青冷再生混合料的疲劳寿命，垂直振动压实法制备的乳化沥青冷再生混合料表现出良好的应力变化敏感性和疲劳耐久性，其在应力比为0.5时的疲劳寿命是改进马歇尔击实法的1.36倍。     

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。     

空隙率对沥青混合料水稳定性与渗水性能的影响

水损坏是沥青路面主要病害之一,而空隙过大、存在渗水通道是引发水损害的主要原因之一。为了研究不同空隙率对沥青混合料水稳定性和渗水性能的影响,制备了不同空隙率的沥青混合料试件,并分别进行了饱水率试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验以及渗水性能试验。结果表明：沥青混合料试件的饱水率随空隙率增大而增加,且空隙率超过8%时,饱水率快速增加;残留稳定度和冻融劈裂强度比均随空隙率增大而减小;沥青混合料试件的渗水系数随着空隙率的增大而增加,且空隙率大于8%时,沥青混合料的渗水系数急剧增大。     

试验室压实方法对热拌沥青混合料空隙率及力学性能的影响

马歇尔和Superpave沥青混合料设计法都是主要基于体积参数,但是这两种方法确定最佳沥青用量均很大程度上受试验室压实方法的影响,该文主要评价压实方法对沥青混合料空隙率和力学性能的影响。试验方法包括马歇尔和Superpave沥青混合料设计法(两种试件尺寸)、法国旋转剪切压实机(PCG)压实法以及LCPC法国碾压机碾压法。对压实方法、试件尺寸和旋转压实次数对空隙率和最佳沥青用量、力学性能、永久变形和疲劳性能的影响进行了评价。在中、重交通下,对于公称最大粒径≤12.5 mm的沥青混合料,推荐采用直径100 mm的SGC试件;如果旋转压实次数小于该文采用的100次,则建议采用直径150 mm的SGC试件。     

环氧沥青混合料设计及性能研究

采用体积设计方法,研究了环氧沥青混合料级配组成和成型前后养护时间对混合料性能的影响。试验结果表明:采用体积设计方法设计的环氧沥青混合料粗集料多,空隙率小,保证了环氧沥青混合料具有良好的抗滑性和抗渗性能。环氧沥青混合料成型前后养护时间影响试件的空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度、稳定度和劈裂强度。成型前经过养护的环氧沥青混合料,成型后初始稳定度和劈裂强度比成型前未经过养护的高;但成型前经过养护试件的最终稳定度和劈裂强度低于成型前未经过养护的试件。而且,环氧沥青混合料在60℃养护7d后,已经具有良好的抗水损害性能和抗车辙性能。     

对开级配排水式沥青磨耗层混合料成型标准的探讨

鉴于国内外对开级配沥青磨耗层混合料(OGFC)施工工艺的差异,从室内成型试件所需的击实功着手,采用马歇尔击实和旋转成型方法,对最大粒径13 mm的OGFC材料设计时的马歇尔击实次数展开研究.与马氏成型方法相比,旋转65次得到的试件空隙率与马氏击实50次的试件空隙率相近,旋转100次的试件空隙率与马氏击实65次的试件空隙率相近.对比美国FHWA要求的旋转压实次数,建议OGFC材料设计时,标准的马氏击实次数应提高至65次,以适应我国的较重轴载,确保OGFC真正达到骨架稳定状态.     

不同成型方法乳化沥青冷再生混合料马歇尔试验比较

为了研究乳化沥青冷再生混合料不同成型方法对马歇尔试验的影响,根据配合比设计,分别采用马歇尔击实与旋转压实(SGC)成型试件进行马歇尔试验.结果表明,在马歇尔击实试验中,提高击实次数对提高混合料浸水稳定度有一定的作用;随着SGC次数的增加,混合料空隙率、矿料间隙率变化不大;SGC方法的稳定度与残余稳定度比击实方法明显偏低...     

温拌橡胶沥青排水路面成型温度研究

为确定温拌橡胶沥青排水路面混合料的成型温度,选择Sasobit、Evotherm为温拌剂,结合最佳空隙率法和粘温曲线法,在不同压实温度下分别成型Sasobit、Evotherm温拌橡胶沥青AR-OGFC13试件。通过目标空隙率确定2种沥青的压实温度区间,并推算温拌橡胶沥青排水路面胶结料对应拌和与压实粘度区间。结果表明:Sasobit、Evotherm温拌橡胶沥青拌和温度区间分别为144.4±3℃、149.3±3℃,压实温度区间分别为134.4±3℃、139.3±3℃,胶结料对应的拌和与压实粘度区间分别为1.3±0.3Pa·s、4.6±0.3Pa·s。通过验证,粘度区间适用于温拌橡胶沥青排水路面沥青混合料,且混合料具有良好的路用性能。     

沥青混合料水稳定性评价方法研究

马歇尔试件成型时采用不同击实次数,使试件空隙率控制在5 %～6 %这一抗水损害最不利状态下,并分别进行了浸水马歇尔试验、真空饱水马歇尔试验和冻融劈裂试验.研究表明,浸水马歇尔试验和真空饱水马歇尔试验无法模拟实际路面上空隙水受行车荷载作用对沥青膜的挤压破坏作用,不能准确地评价沥青混合料的水稳定性.而真空饱水率与冻融劈裂强度比之间存在良好的相关性,在饱水率为1.5 %～2.0 %时进行冻融劈裂试验可以较好的模拟沥青路面空隙水的存在状态和受力情况.因此,采用合理饱水率范围内冻融劈裂强度比来评价沥青混合料的水稳定性将更加可靠.     

沥青混合料水稳定性评价方法研究

马歇尔试件成型时采用不同击实次数,使试件空隙率控制在5 %～6 %这一抗水损害最不利状态下,并分别进行了浸水马歇尔试验、真空饱水马歇尔试验和冻融劈裂试验.研究表明,浸水马歇尔试验和真空饱水马歇尔试验无法模拟实际路面上空隙水受行车荷载作用对沥青膜的挤压破坏作用,不能准确地评价沥青混合料的水稳定性.而真空饱水率与冻融劈裂强度比之间存在良好的相关性,在饱水率为1.5 %～2.0 %时进行冻融劈裂试验可以较好的模拟沥青路面空隙水的存在状态和受力情况.因此,采用合理饱水率范围内冻融劈裂强度比来评价沥青混合料的水稳定性将更加可靠.     

温再生改性沥青混合料压实温度的研究

为了能简单有效的确定温再生改性沥青混合料的压实温度,根据Superpave体积指标设计思想,提出采用试件的体积指标控制温再生混合料的拌和、压实温度。在最佳沥青用量的基础上,测定不同拌和、压实温度下试件的体积指标,根据设计空隙率确定压实温度,并进行温拌再生改性沥青混合料路用性能试验,结果表明掺加40%RAP温拌改性沥青混合料的设计空隙率为4%时,拌和温度可降低至155℃,压实成型温度可降低至140℃,在此拌和、压实温度条件下,温再生混合料的路用性能满足要求。     

乳化沥青冷再生混合料压实特性研究

分别采用旋转压实和马歇尔压实成型乳化沥青冷再生混合料试件,分析其体积参数随旋转压实次数的变化及不同成型方法对其体积参数、强度指标的影响,结果表明旋转压实次数为50次时,乳化沥青冷再生混合料已基本密实,其体积参数、强度指标与马歇尔标准成型基本一致;根据旋转压实的密度曲线计算压实参数,分析乳化沥青用量对乳化沥青冷再生混合料压实特性的影响,结果表明乳化沥青用量为4.0%时,冷再生混合料在摊铺、碾压阶段的施工和易性较好,开放交通后抵抗变形的能力最强。